某地下车库顶板结构选型的经济分析-201505.ppt

某地下车库顶板结构选型的经济分析近年来，随着私家车日益增多，在我国许多城市停车难题日益严峻，开发利用地下空间建设地下停车车库成为城市规划中的必然趋势。建设城市地下车库有以下优点：地下车库停车数量较大；城市用地节约；顶部覆土可进行绿化，达到美化城市功效。通常情况下，地下车库所停放的车辆以小型汽车为主（地下车库停车场地以小型车长4.8米×宽1.8米×高1.8米为标准车型设计尺寸）。地下停车库的柱网尺寸布置须考虑到以下几点要求：有足够的行车、停车空间；减少不可利用面积，留有一定的使用灵活性；采用结构的合理性和经济性；尽可能统一柱网尺寸等。为了能够更好的节约资源，也能够给业主带来更可观的经济效益，达到最优的性价比是设计方案所追求的目标。以某院设计的某小区地下车库工程实例，对常用的普通地下车库顶板结构方案及经济技术作比较分析。该小区位于如皋主城区，地下车库总面积16662㎡，地下一层，层高原3.6M，上部南端有三栋小高层。按照绿化及抗浮要求，顶板覆土层厚度为1200mm，柱网尺寸为8.1mx8.1m。另车库上部根据消防要求，布置消防车道及消防登高场地，室内布置新风系统及消防管道。本工程建筑抗震设防类别为标准设防类，建筑结构安全等级为二级，所在地区的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.10g，设计地震分组：第一组，场地类别：III类，特征周期Tg=0.45s。建筑抗震设计规范GB50011-2010第6.1.14条规定，地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下室在地上结构相关范围的顶板应采用现浇混凝土梁板结构，相关范围以外的地下室顶板宜采用现浇混凝土梁板结构；考虑地下车库顶板须作为小高层的嵌固端，为方便设计及施工，地下车库顶板均采用现浇混凝土梁板结构，上部荷载较大，采用普通混凝土梁截面大，可采用预应力主梁主次梁现浇混凝土楼板。见图1。主梁尺寸450x850mm，次梁尺寸250x600mm，板厚250mm，设备专业要求新风管道及消防管道占用总高度500mm，净高3.6-0.85-0.5=2.25m。另经抗浮验算，自重不满足要求，应在柱下设置抗浮桩。层高3.6M一、条件：地面标高H1=-0.200m，顶板标高H2=-1.400m，底板顶标高H3=-5.000m，设防水位标高Hw=-0.700m；（室外地坪以下500）地下室柱网为A=8100mm，宽度B=8100mm，覆土厚度do=1.200mm,容重γ=18kN/m；顶板厚度d1=250mm，底板厚度d2=500mm，底板上回填素砼(用于压重及用于做排水槽)厚d3=300mm，地下室层高h=3600mm。梁、柱扣板厚后体积V=5.5m3；二、计算：1、水浮力Fw=|h3+d2+d3-hw|×10=|-5.000-0.8+0.7|×10=51.00kN/m22、抗浮力：(1)、顶板自重：G1=d1×25=0.25×25=6.25kN/m2(2)、底板自重：G2=d2×25+d3×23=0.5×25+0.3×23=19.40kN/m2(3)、覆土重量：Go=do×γ=1.200×18=21.60kN/m2(4)、梁、柱重量折算为面积重量：G3=V×25/(A×B)=5.5×25/(8.1×8.1)=2.10kN/m2抗浮力=∑(G1+G2+Go+G3)=∑(6.25+21.6+19.40+2.1)=49.35kN/m2W/F=49.35/51.00=0.97<1.05，不满足抗浮要求。如顶板结构采用预应力混凝土无梁楼盖（平板结构），减少结构层高度，在保证净空要求下，可减小水浮力，取消抗拔桩。经过试算，重新确定结构设计方案。地下室在地上结构相关范围的顶板均采用现浇混凝土梁板结构，相关范围以外三跨内的地下室顶板仍然采用现浇混凝土梁板结构，三跨以外的采用预应力混凝土无梁楼盖（见图2），车库中间的楼梯间及设备间周边采用框架梁，优化面积约11000㎡。预应力平板板厚为350mm，柱顶设托板，层高改为3.3M，净高3.3-0.35-0.5=2.45m。经抗浮验算，自重满足要求，可取消柱下抗浮桩。层高3.3M一、条件：地面标高H1=-0.200m，顶板标高H2=-1.400m，底板顶标高H3=-4.700m，设防水位标高Hw=-0.700m；（室外地坪以下500）地下室柱网为A=8100mm，宽度B=8100mm，覆土厚度do=1.200mm,容重γ=18kN/m；顶板厚度d1=350mm，底板厚度d2=500mm，底板上回填素砼(用于压重及用于做排水槽)厚d3=300，地下室层高h=3300mm。柱扣板厚后体积V=1.0m；二、计算：1、水浮力Fw=|h3+d2+d3-hw|×10=|-4.700-0.8+0.7|×10=48.00kN/m22、抗浮力：(1)、顶板自重：G1=d1