文档介绍：浅谈地下室工程的结构设计优化要点分析
浅谈地下室工程的结构设计优化要点分析
摘要:笔者结合某工程实例,对地下室工程的结构设计进行分析探讨,望同行指导交流。
关键词:地下室工程;优化设计;结构;
中图分类号:TU3 文献标识码:A
某工程地下一层,地下室基础顶面标高-,基础持力层为细砂层,地基承载力特征值fak=200kPa ,不考虑地下水。× m。
根据其它项目的工程实践证明, 纯地下结构或上部多层带地下室的结构,当地基承载力及地基变形允许采用柱下独立基础时,往往采用独立基础加止水板形式比采用筏型基础要更经济。分析其原因: 采用独立基础加止水板方式充分利用了地基提供的最大承载力,并通过柱下布置独立基础(单一构件)实现了传力的最短途径,同时止水板在不考虑水压(或水压很小)的情况下没有受力, 板厚及配筋仅需满足构造要求;而采用筏型基础时通常地基反力很小,远达不到地基承载力的数值,这其实也是对地基能力的一种浪费。另外其提供的反力是通过倒楼盖体系从底板、梁再传到柱底,传力途径长,需要经过不同受力构件(板、梁)传递,从而大大增加了受力构件的数量,造成浪费。当然在不同情况下采用何种基础形式最为经济合理还需要根据具体工程情况决定。
地下室结构荷载除结构自重恒荷载和使用活荷载外, 还有一些常见的荷载,如地下水对基础底板及外墙的压力荷载、土对地下室外墙的压力荷载、地下室顶面消防汽车荷载等,并且由于上述荷载值往往很大。所以,这些荷载的取值对结构设计的经济性也有非常大的影响。设计时应该做到既要满足安全要求,又做到合理经济不过于保守。
目前,多跨连续楼板的设计方法有弹性和塑性两种方法,在国内各行各业的民用与工业建筑设计院中,由于面对不同类型的工程,其荷载也千差万别。如工业项目钢铁厂的使用和检修活荷载与民用项目普通楼面的活荷载差别很大。所以,目前国内设计院根据所在行业的荷载特点分别采用弹性或塑性不同的设计方法。在普通民用建筑中,采用塑性楼板设计己经被广泛应用,并且经过多年的实践经验证明,采用塑性设计方法是可行的,并且可以大量节省钢筋。 较为经济合理。
次梁的布置方案比选
在地下室梁板式楼盖体系中,采用何种布梁方案为最优是设计人所关心的问题, 现以常见地下室柱距及荷载对4种次梁布置方案进行计算,对其材料的消耗进行对比分析如下:
某工程纯地下二层, ×,地下一层楼面均布荷载为: KN/m2 (为建筑面层及吊挂荷载,不包括楼板自重); KN/m2;地下室顶板均布荷载为: 恒荷载32 KN/m2 ( 覆土荷载,不包括楼板自重);活荷载10 KN/m2;
表1 梁、板截面尺寸
地下一层梁、板截面尺寸表
方案一方案二方案三方案四
X向框架主梁/mm 500x900 500x1100 300x900 400x900
Y向框架主梁/mm 500x900 500x1100 550x1100 550x1100
X向次梁/mm 无 300x900 300x900 400x900