文档介绍:浅谈人防结构地下室设计
摘要:结合某工程地下室的设计实例,对地下室浅埋、大板楼盖顶板、加腋框梁、人防顶板的塑性设计、超长结构无缝设计等作了探讨。
关键词:人防地下室;结构;无梁楼盖底板;无缝设计
1 地下室结构选型和优化原则
地下室的结构选型和优化设计非常重要,在方案阶段就应该因地制宜地对多个方案进行详细的比较、论证,选出最优方案。选优原则如下:
1)根据地下室顶板板厚、荷载,满足净空要求的最大梁高等条件,进行井字梁、十字梁、单向板、大板楼盖、无梁楼盖、预应力等多种项板结构方案的比较,选出造价低、施工方便的最优结构方案。值得注意的是,最优方案不是一成不变的,关键在于要熟悉各种方案的特点。例如,在主梁梁高适中的条件下,十字梁比井字梁楼盖节约;但如果荷载特别大,允许梁高偏小时,井字梁楼盖更节省,原因是十字梁体体系主梁弯矩更大,配筋率接近超筋时用钢量会大幅增加;荷载较大时,一般情况下井字梁体系比大板楼盖节省。但当由于功能或构造需要,板厚较大,或存在人防荷载时,则大板楼盖体系更为节省,等等。
2)在满足功能及基础埋深前提下,地下室应尽量浅埋。浅埋可以减少土方成本,减小地下室外墙外侧的土压力,在沿海地下水位较高地区尤其可以减小水浮力,可有效节约底板造价及地下室抗浮成本,同时亦可减小地下室渗漏风险。所以,地下室尽量浅埋是地下室方案论证之“纲”。
3)充分利用地下室底板板厚较大的条件,根据情况,选用无梁楼盖底板或筏板基础。
4)采取措施,增大地下室净空,减小地下室埋深。例如,地下室用结构找坡,顶板主梁采用加腋梁(设备管线尽量布在梁跨中梁高较小处)等措施。
2 工程概况
某工程,地下1层地下室,大部分面积为甲类核6级常6级人防地下室,平时为停车库。地上11层,框剪结构,墙柱直接落地,只有个别墙段采用局部转换梁转换。高强预应力管桩基础,抗震设防烈度6度,基本风压/m�2(50a重现期1。场地土地层分层为第①层素填土,第②1层淤泥质粉质黏土,第②2层淤泥质粉砂,第③层粗砂等。地下室底板底标高土层为第②2层淤泥质粉砂,饱和,松散状,施工难度很大。
工程特点:地下水丰富,水位高;地下室底板底标高土层为淤泥质粉质黏土,软弱土层不宜扰动。地下室形状狭长(长约220m),人防地下室面积大。结构特点:
1)相邻塔楼单元不设缝,合为一个单体建筑(上部);
2)地下室底板为无梁楼盖;
3)地下室顶板为大板,无次梁,顶板主梁为加腋梁(小跨梁除外);
4)地下室超长结构采用补偿收缩混凝土连续浇筑的无缝设计。
3 人防地下室顶板设计
地下室顶板采用无次梁大板结构体系:由于地下室顶板绝大部分均为人防顶板(只有局部配电室、水泵房等为非人防区域),为了充分利用人防顶板板厚较大(>200mm)的特点,本工程不设次梁,采用无次梁大板结构体系,可以显著降低用钢量。板的配筋方式:普通梁板结构体系(井字梁或十字梁)的板块尺寸小,板配筋多为双层双向通长构造配筋。但不设次梁的大板块尺寸大,配筋大多数是计算配筋,配筋方式为构造筋双层双向通长,另外布置附加钢筋。
板的弹塑性算法:由于顶板的人防等效荷载比较大,如果用弹性板计算,支座负筋太大,无法配置。而由于人防荷载作用下可以考虑塑性内力重分布,所以本项目采用PKPM塑性板算法计算板内力,配筋结果