文档介绍：地下室结构优化设计的一些探讨
地下室结构优化设计的一些探讨
摘要:以嘉定区某中心广场2层地下室为分析对象,针对地下室基础、桩基选型、梁板布置方式选型等方面,采用新型底板体系、从多角度、多方面优化各构件的配筋量和混凝土用量,在满足结构受力的前提下,节省了大量资金,使整个地下室获得了良好的经济指标。
关键词:地下室;承台柱帽式无梁筏板;空心方桩;梁板楼盖体系;优化
中图分类号: TU318 文献标识码: A
引言
近年随着国民经济的快速发展,土地价格的市场走势不断上扬,物价飞涨和贷款利率的不断提高,使得开发商的建筑成本控制意识日益增强,严格控制工程造价成为建设方的重要关切。作为设计方,如何把施工图设计做得经济合理,也成为衡量设计公司技术水平的关键指标,也是公司长久发展的重要基石。
由于建筑物地下部分的工程造价占整个项目的35%左右,且其梁、柱抗震等级为三级或者四级(不包括塔楼相关范围内的地下1层梁、柱),相应的构造措施要求也不高,因此把地下部分设计得经济合理,成为很多大底盘地下室项目的重点。本文以上海市嘉定区某总部广场近3万m2的大底盘地下室为研究对象,重点阐述设计中为实现结构优化所做的对比分析,针对地下室基础、桩基、外墙、梁板、受力体系和可行的计算方法等,供同行参考。
一、工程概况和结构体系
本工程位于上海市嘉定区,由2座多层商场、2座高层塔楼及裙房及地下室组成(如图1)。,,屋面结构板标高为86m,,2层地下室建筑面积为3万m2。其中负1层约14396 m2,作为商业和停车库;负2层建筑面积约15708 m2,局部为平战结合的人防停车库,其余部分为普通停车库。

图1 总体鸟瞰效果图
塔楼结构抗侧力体系为框架-核心筒结构,地下室部分为框架结构,楼面为现浇混凝土楼板,地下室底板为带承台柱帽无梁筏板结构体系。各部分采用的混凝土强度等级为:地下室底板、外墙、地下室部分的框架梁柱均为C35,框架核心筒和塔楼部分的框架柱从C50渐变到C30,其它部分均为C30。
二、带承台柱帽无梁筏板应用分析
带承台柱帽无梁筏板是近年来发展起来的一种新型地下室底板结构,适合于各种柱下桩基础的大底盘地下室,尤其是对需要抗浮设计的地下室底板更具有明显的结构和经济优势。此外,相对于梁板式筏基底板和平板式筏基,这种结构更具有经济合理、施工方便、易保证施工质量的特点[1]。其结构受力是根据无梁楼盖的计算原理,利用桩承台大柱帽来减小无梁筏板主控内力—柱上板带承台边筏板的支座弯矩,从而减小柱上板带支座弯矩的配筋,充分发挥了柱基承台柱帽承载力和刚度作用。
本工程地下室共2层,负2层地下室底板面的标高为-,,水浮力标准值为86kN/m2。根据建筑专业提资条件,,底板上面层厚度200mm,底板预估厚度600mm。 kN/m2。显然,本工程地下室底板计算工况受水浮力控制。抗浮考虑用桩基,,故采用承台柱帽无梁筏板基础。
在初步设计阶段,根据无梁楼盖的经验系数法及承台柱帽无梁筏板的修正系数[2],采