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由于城市住房用地十分緊缺,建筑結(jié)構(gòu)人員為了節(jié)省資源設(shè)計(jì)出了地下車庫(kù)。而由于車庫(kù)頂板的土可以種植綠色植物改善人們的生活環(huán)境,同時(shí)還可以改善各個(gè)小區(qū)的設(shè)計(jì)品質(zhì),因此這一工程方案得到了人們的支持。在進(jìn)行地下車庫(kù)的建設(shè)時(shí)不僅需要滿足人們的停車需求,還應(yīng)滿足地面建筑的安全需求。
1地下線車庫(kù)結(jié)構(gòu)形式的選擇
通常而言,我國(guó)地下車庫(kù)的結(jié)構(gòu)主要有板柱結(jié)構(gòu)和梁板結(jié)構(gòu)兩種。而在實(shí)際的工程建設(shè)中往往采用的都是梁板結(jié)構(gòu),這樣在滿足構(gòu)造和強(qiáng)度、撓度、裂縫等計(jì)算要求的前提下,頂板便可以做的較薄。而在這種結(jié)構(gòu)下,底板便可以采用梁板式或反柱帽形式,具體的選擇要根據(jù)實(shí)際工程情況來(lái)確定。在此,需注意的是,如果地下車庫(kù)需要埋至較深及上不覆土荷載較大時(shí),若采取無(wú)梁樓蓋形式并不一定合理,這是因?yàn)樾枰紤]到頂板沖切,因此要將頂板做的比較厚才行,此外依照沖切線柱帽也應(yīng)當(dāng)做的較大,這樣的話混凝土和鋼筋的用量就不一定比采用梁板結(jié)構(gòu)形式時(shí)用的省。因此,在選擇結(jié)構(gòu)形式時(shí),需要綜合考慮到各方面的實(shí)際因素后,從中選取最經(jīng)濟(jì)安全合理的結(jié)構(gòu)形式。
1.1梁板式車庫(kù)
為了使地下車庫(kù)的凈高得到增加,并減少埋深,可以設(shè)計(jì)成寬度較大的扁梁,但應(yīng)當(dāng)滿足撓度限值;此外,為了滿足地下車庫(kù)的梁的剛度與承載力的要求,滿足工程建筑中機(jī)電、通風(fēng)、通訊等空間的布局,還可以盡量將框架梁設(shè)計(jì)成加腋的形式。若要采取這樣的形式,就應(yīng)當(dāng)提前同設(shè)備各工種尤其是通風(fēng)專業(yè)協(xié)商,使管道盡量在梁中部截面高度較小處通過(guò),進(jìn)而充分利用空間,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理。
1.2無(wú)梁樓蓋車庫(kù)
通常來(lái)說(shuō),無(wú)梁樓蓋的柱網(wǎng)都是按照正方形或矩形來(lái)布置的,其中正方形布置最為經(jīng)濟(jì),而低下車庫(kù)周邊可以支撐在鋼筋混凝土墻上。為了保證足夠的側(cè)向剛度,無(wú)梁樓蓋的每個(gè)方向都不能少于三跨。而在豎向荷載的作用下,無(wú)梁樓蓋以縱橫兩個(gè)方向劃分為柱上板帶及跨中板帶進(jìn)行計(jì)算。在實(shí)際的工程項(xiàng)目中,無(wú)梁樓蓋的計(jì)算采用的是等代框架法來(lái)計(jì)算頂板內(nèi)力,再分配給柱上板帶和跨中板帶,再按照強(qiáng)度和變形來(lái)計(jì)算配筋,在此需要說(shuō)明的是,一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法計(jì)算出來(lái)的結(jié)果比等代框架梁法計(jì)算出來(lái)的結(jié)果要大一些,因此在設(shè)計(jì)時(shí),要根據(jù)實(shí)際情況選用計(jì)算方法。
2地下車庫(kù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1地下車庫(kù)柱網(wǎng)的布置
由于地下車庫(kù)的設(shè)計(jì)會(huì)受到空間和面積的限制,因此在設(shè)計(jì)時(shí)要以停放車輛數(shù)量的最大化為主要依據(jù)。在地下車庫(kù)的設(shè)計(jì)中,只要是涉及到柱網(wǎng)布置的,勢(shì)必會(huì)占用停車位置,故而要綜合考慮柱網(wǎng)布置的數(shù)量和結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的荷載。假如現(xiàn)有兩個(gè)面積相同的車庫(kù),那么可以明確的是柱子數(shù)量越多的車庫(kù),停放車輛的數(shù)量便越少。所以通常情況下地下車庫(kù)的設(shè)計(jì)都會(huì)以兩個(gè)柱子間停放三輛車為最佳。這種設(shè)計(jì)方式不僅滿足了車輛的停放需求,而且也滿足了建筑結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)前,大多數(shù)地下車庫(kù)設(shè)計(jì)的車位尺寸為2500cmX5300cm,按照這一尺寸,在縱向靠墻的位置,(由于《地下車庫(kù)停車管理辦法》規(guī)定,車墻間的間距是500cm,橫向車之間不小于600cm)因此,要想放進(jìn)1800cmX4800cm的車,是沒(méi)問(wèn)題的。在日常生活中,只有高檔車輛的尺寸才能達(dá)到1800cmX4800cm,而中檔車和高檔車的尺寸有很大的差距,日常生活中還是以中檔車為主,而大多尺寸都在1700cmX4500cm以下。故而,在設(shè)計(jì)時(shí),可以嘗試著以中檔車車位為主,并輔以適當(dāng)?shù)母邫n車車位,而大部分車位尺寸還是按2300cmX5000來(lái)設(shè)計(jì)。
2.2地下車庫(kù)防火區(qū)設(shè)計(jì)
由于地下車為地下建筑,且其停放的車輛均為油類助燃裝置,因此在設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮到防火設(shè)計(jì),且要對(duì)其進(jìn)行加強(qiáng)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)最大防火分區(qū),有自動(dòng)噴淋系統(tǒng)的最大防火分區(qū)為四千平方米,沒(méi)有的為兩千平方米。此外,還應(yīng)當(dāng)設(shè)置自動(dòng)排風(fēng)系統(tǒng),供汽車尾氣和發(fā)生火災(zāi)時(shí)煙氣的排放。而在防火分區(qū)設(shè)置完成后,就需要考慮到人員的疏散問(wèn)題,根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定,每個(gè)防火分區(qū)內(nèi)都應(yīng)該設(shè)計(jì)不少于兩個(gè)樓梯間,便于人員的疏散和逃生;對(duì)未設(shè)計(jì)自動(dòng)噴淋系統(tǒng)的車庫(kù)來(lái)說(shuō),其最遠(yuǎn)工作地距樓梯的位置不得超過(guò)四十五米,有設(shè)計(jì)自動(dòng)噴淋系統(tǒng)的最遠(yuǎn)不得超過(guò)六十米。
2.3主體建筑與地下車庫(kù)間的連接方式
為了獲得較好的生活環(huán)境,當(dāng)前的住宅小區(qū)多為地面為庭院綠化,地下為停車庫(kù)。樓房位置與地下車庫(kù)的位置總平面有多種類型,而地下車庫(kù)與主樓間是否設(shè)計(jì)為沉降縫分開(kāi),應(yīng)當(dāng)就具體情況來(lái)確定。如果能夠較好地解決上部樓房與地下停車庫(kù)間的差異沉降及超長(zhǎng)問(wèn)題,采用不設(shè)沉降縫是可行的,否則就應(yīng)當(dāng)采用沉降縫分開(kāi)的設(shè)計(jì)。而由于地下車庫(kù)的基礎(chǔ)埋深較大,基底壓力常大于土的原土壓力,因此在與樓房連成整體不設(shè)沉降縫時(shí),車庫(kù)與樓房間的地基差異沉降是顯而易見(jiàn)的。當(dāng)前,處理差異沉降的措施主要有:一是,主樓采用樁基或復(fù)合地基,控制絕對(duì)沉降,地下車庫(kù)采用天然獨(dú)立柱基防水板;二是主樓采用樁基,地下車庫(kù)也采用樁基獨(dú)立柱基防水板,并由樁的承載力來(lái)調(diào)整相互間的沉降量;三是,主樓和地下車庫(kù)全采用筏板基礎(chǔ),相互之間的差異沉降在允許范圍內(nèi),或通過(guò)計(jì)算來(lái)考慮對(duì)有關(guān)構(gòu)件的內(nèi)力和配筋進(jìn)行調(diào)整;四是,當(dāng)主樓與地下車庫(kù)連為一個(gè)整體,并形成超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)時(shí),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工過(guò)程必須要采取有效措施,盡可能減少或避免結(jié)構(gòu)裂縫。
3地下車下車庫(kù)外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
對(duì)于地下車庫(kù)來(lái)說(shuō),其外墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一直是設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn),并要按照水、土壓力驗(yàn)算外墻抗裂、強(qiáng)度、防水等。在設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下問(wèn)題。
3.1荷載
地下車庫(kù)外墻所承受的荷載主要有兩種,即水平荷載與豎向荷載。水平荷載主要是地面荷載、側(cè)向土壓力和人防等效靜荷載;豎向荷載主要是上部及地下車庫(kù)結(jié)構(gòu)的樓蓋傳重和自重。在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中,豎向荷載和風(fēng)荷載或地震作用產(chǎn)生的內(nèi)力一般不起控制作用,墻體配筋主要由垂直墻面的水平荷載產(chǎn)生的彎矩來(lái)確定,且一般并不考慮與豎向荷載組合的壓彎作用,只需要按照墻板彎曲計(jì)算彎曲的配筋。
3.2靜止土壓力系數(shù)
一般而言,靜止土壓力應(yīng)當(dāng)由試驗(yàn)確定。但如果不具備試驗(yàn)條件,砂土可取0.34-0.45,黏性土可取0.5-0.7。
3.3地下車庫(kù)外墻的配筋計(jì)算
在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中,計(jì)算外墻的配筋時(shí),對(duì)帶有扶壁柱的外墻,并不是根據(jù)扶壁柱的尺寸大小來(lái)計(jì)算的,而全是按照雙向板來(lái)計(jì)算配筋。扶壁柱則需要按照地下室結(jié)構(gòu)的整體電算分析結(jié)果進(jìn)行配筋。根據(jù)外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理,這種設(shè)計(jì)將造成外墻受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻水平分布筋有富余量。因此,在計(jì)算地下車庫(kù)外墻的配筋時(shí),對(duì)于垂直于外墻方向、有鋼筋混凝土內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大的外墻板塊,如高層建筑外框架柱之間,按照雙向板計(jì)算配筋為宜,其余的外墻應(yīng)當(dāng)按照豎向單向板計(jì)算配筋。
4結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)上文的分析,對(duì)地下車庫(kù)的建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)有了一個(gè)大概的了解與認(rèn)識(shí),而這將極大便于此后地下車庫(kù)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在現(xiàn)階段,設(shè)計(jì)地下車庫(kù)時(shí),應(yīng)當(dāng)充分考慮到各方面的綜合因素,以使地下車庫(kù)的設(shè)計(jì)能最大程度的滿足停車的需求。上文中對(duì)地下車庫(kù)的設(shè)計(jì)提出了多種分析,但是在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中,還應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工地的實(shí)際需求具體分析。
作者:周志遠(yuǎn) 單位:山西省晉城煤業(yè)集團(tuán)勘察設(shè)計(jì)院有限公司