(完整版)地下车库结构设计及计算实例
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车库(-1)地下一层:层高4.2m,最大梁截面600mmX1200mm,最大板厚250mm。
计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2011、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2014)等规范编制。
根据有关文献建议,如果仅按规范计算,架体安全性仍不能得到完全保证。
为此计算中还参考了《施工技术》(3):《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。
一、参数信息1.模板支撑及构造参数梁截面宽度 B(m):0.60;梁截面高度 D(m):1.20;混凝土板厚度(mm):250.00;立杆沿梁跨度方向间距L a(m):1.00;立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10;立杆步距h(m):1.50;板底承重立杆横向间距或排距L b(m):1.00;梁支撑架搭设高度H(m):4.20;梁两侧立杆间距(m):0.80;承重架支撑形式:梁底支撑小楞垂直梁截面方向;梁底增加承重立杆根数:2;采用的钢管类型为Φ48×3.5;立杆承重连接方式:双扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:0.75;2.荷载参数新浇混凝土重力密度(kN/m3):24.00;模板自重(kN/m2):0.50;钢筋自重( kN/m3):1.50;施工均布荷载标准值(kN/m2):2.0;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):17. 8;振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):2.0;振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN /m2):4.0;3.材料参数木材品种:柏木;木材弹性模量E(N/mm2):9000.0;木材抗压强度设计值fc(N/mm):16.0;木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):17.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1 .7;面板材质:胶合面板;面板厚度(mm):20.00;面板弹性模量E(N/mm2):6000.0;面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0;4.梁底模板参数梁底方木截面宽度b(mm):40.0;梁底方木截面高度h(mm):80.0;梁底纵向支撑根数:3;5.梁侧模板参数主楞间距(mm):500;次楞根数:6;主楞竖向支撑点数量:3;固定支撑水平间距(mm):500;竖向支撑点到梁底距离依次是:250mm,500mm,750mm;主楞材料:圆钢管;直径(mm):48.00;壁厚(mm):3.50;主楞合并根数:2;次楞材料:木方;宽度(mm):40.00;高度(mm):80.00;二、梁侧模板荷载计算按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值:F=0.22γtβ1β2V1/2F=γH其中 γ -- 混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;t -- 新浇混凝土的初凝时间,取2.000h;T -- 混凝土的入模温度,取20.000℃;V -- 混凝土的浇筑速度,取1.500m/h;H --混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取0.750m;β1-- 外加剂影响修正系数,取1.200;β2-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
上海某地下车库结构设计摘要:近年来,我国居民的生活质量随着经济的高速发展也日益提高,同时也促使居民对用车需求的增加,结合城市再开发和大型建筑综合体的兴建,地下车库有了较大规模的发展,居住区车库、中心商业街车库、立体车库、传统车库等。
地下停车设施的综合效益,尤其是环境效益,比地面上建多层车库更具优势。
本文以某住宅小区的地下车库结构设计为实例,对地下车库结构设计的要点进行了探讨。
1、工程概况本项目为惠南镇东南社区06-01地块动迁房,位于上海市浦东新区惠南镇北至朱家港路,南至迎仁路,西临观海路,东临60-02地块与06-03地块(规划为初中与幼儿园用地)。
用地面积:54019平方米,性质为居住用地,地上建筑面积117949㎡,由13栋高层住宅(剪力墙结构,地上18层地下一层),1栋综合楼(框架结构,地上3层),1栋公益性建筑(框架结构,地上3层),1栋地下车库(框架结构,地下1层)及其它配套用房组成。
本文主要介绍地下车库的结构设计,该地下车库为单层纯地下车库与主楼完全脱开,建筑面积22081m2,地下室平面尺寸为200.8mx185.9m属于超长地下室结构;主要轴网尺寸为7.9mx7.9m、7.9mx4.8m,地下室层高3.8m,覆土厚度为1.5m;地下车库建筑平面布置图如下图1,地下车库建筑剖面布置图如下图2。
图2 地下车库剖面图2、设计依据根据《建筑抗震设防分类标准》GB50223—2008规定本工程的结构抗震设防类别为标准设防,根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2016修订版)和上海市工程建设规范《建筑抗震设计规程》(DGJ08-9-2013)规定本工程抗震设防烈度7度区,设计基本地震加速度为0.10g,地震分组为第二组。
场地类别为IV类,设计特征周期Tg=0.9s,结构安全等级为二级,地基基础设计等级乙级,设计使用年限为50年。
根据《建筑荷载规范》GB50009—2012车库的使用荷载4.0kN/m2,车库顶活荷载5.0kN/m2,消防车道范围活荷载35.0kN/m2(用于计算梁板),计算基础时消防车道范围活荷载5.0kN/m2,基本风压为0.55 kN/m2,地面粗糙度为B类,基本雪压为0.2kN/m2。
目录1 引言 (1)2 柱网布置 (1)3 荷载 (7)3。
1 覆土及景观荷载 (7)3.2 活荷载 (8)4 抗浮 (9)4。
1 抗浮水位及抗浮计算 (9)4。
2 抗浮措施 (10)4。
2。
1 .............................. 抗浮桩114.2.2 .............................. 抗浮锚杆115 基础底板 (12)5.1 结构形式及结构计算 (12)5.2 配筋及制图 (13)6 顶板结构 (15)6。
1 结构形式及结构计算 (15)6。
2 配筋及制图 (17)7 墙、柱结构 (20)7.1 结构设计及计算 (20)7.2 配筋及制图 (21)1引言随着经济的发展,无论是广大业主还是政府规划部门,对地下车库要求越来越高。
地下车库土建成本占房地产项目土建成本的比重,也越来越大,通常达到20%左右。
结构成本占地下车库成本的一半,在满足地下车库建筑功能的前提下,做好结构设计越发凸显其重要性。
为推广地库优秀结构设计做法、提高地库结构设计效率和设计质量、降低地库结构成本,我们在总结以往项目经验的基础上,编制了华东区地下车库结构设计标准。
本标准主要以华东区最常用的无梁楼盖为基础编制。
为统一起见,本地库标准所涉及的柱网具体尺寸均以最低停车要求为基础确定,均取理论值,未预留富余度.在实际项目设计中,应避免生搬硬套本标准中的具体尺寸和配筋,而应根据项目实际情况及本标准所确定的指导性原则进行深化设计.2柱网布置柱网布置与结构成本直接相关。
在正常跨度范围内,垂直式停车的地下车库柱网一般可以归纳为以下四类:(1)柱网A:为最常见的柱间3车位的大柱网,两个方向柱网尺寸均为8m左右,参见图1。
(2)柱网B:为中柱网,是柱网A的变形,柱间为2车位,车宽方向柱网尺寸相应缩小,另一方向柱网不变,参见图2。
(3)柱网C:为中柱网,同样是柱网A的变形,柱间为3车位,但车长方向柱子数量增加,车位头尾及车道两边均布置柱子,参见图3。
地下车库结构设计及计算实例地下车库是指将车辆停放在地下室或地下层的车库,通常用于商业建筑、办公楼、住宅小区等场所。
地下车库的结构设计及计算是保证其安全可靠运行的重要环节,本文将对地下车库结构设计及计算进行详细介绍。
一、设计要求地下车库的结构设计要满足以下基本要求:1.承受车辆载荷:地下车库设计需要考虑车辆的重量和载荷集中的特点,确保结构足够强大,在承受荷载的同时不发生变形或破坏。
2.抗震性能:地下车库需要具备一定的抗震能力,确保在地震或其他强振动情况下可以保持稳定,并且避免发生倒塌或结构破坏。
3.消防安全:地下车库需要考虑消防安全问题,包括疏散通道、防火设施等,确保在火灾等紧急情况下可以迅速疏散人员。
4.排水防水:地下车库需要进行良好的排水和防水设计,确保在雨水或地下水涌入的情况下不影响结构的稳定和使用。
5.通风通气:地下车库需要进行通风和通气设计,确保车库内空气清新,并排除尾气等污染物。
6.照明设备:地下车库需要合理设置照明设备,确保车库内明亮,方便车辆和行人的进出。
二、结构设计与计算地下车库的结构设计主要包括地下构造、地面结构和支撑结构的设计。
1.地下构造设计地下构造主要包括地下墙、地下梁、地下柱等。
设计时需要考虑地下构造对地面建筑的支撑和稳定作用,确保地下部分能够承受来自上部结构的荷载。
地下构造的设计通常采用钢筋混凝土结构,通过计算确定构件的尺寸和配筋,并考虑地下水位和土层情况进行防水设计。
2.地面结构设计地面结构主要包括地面板、地面梁等。
地面结构的设计需要考虑车辆的荷载作用和地面的稳定性。
设计时需要根据车辆数量、车辆类型等情况确定荷载系数,并通过计算确定地面结构的尺寸和配筋。
地面结构的设计还需要考虑地下车库的排水和防水设计,确保车库不受雨水和地下水的影响。
3.支撑结构设计支撑结构主要包括支撑柱、支撑墙等。
地下车库的支撑结构设计需要考虑地下构造和地面结构的支撑和稳定作用。
设计时需要根据地下和地面的荷载情况,通过计算确定支撑结构的尺寸和配筋。
人防地下车库工程模板计算1、概述2万振逍遥苑人防车库总建筑面积13959m,净高4.35m,最大梁550×1000 mm,顶板厚250mm,柱截面尺寸为600×600 mm,模板为15 mm厚900×1800木模,木方为50×100 mm,本工程的钢管采用ф48×3.5规格,但因目前市场上该规格的钢管采购较困难等多种原因,目前市场上的钢管有以下几种规格ф48×2.75、ф48×3.0、ф48×3.25、ф48×3.5,为保证支撑安全及稳定,所有模板支撑体系均按最小规格钢管ф48×2.75重新进行设计计算。
该规格钢管的计算参数为:净截面面积S=π×222(24-21.25)=391mm,443截面抵抗弯矩W=π/32×(48-42.5)/48=4490mm,4444惯性矩I=π/64×(48-42.5)=10.04×10 mm,2弹性模量E=206KN/ mm。
2、框架柱支撑受力计算 2.1柱支撑:柱箍采用钢管搭成,柱截面尺寸为600×600,柱最大高度4.35米,柱支模如下图;箍间距:从上往下:第1道距梁底150-200,第2-4道间距450,以下为350,最后一道距地面150-2002.2柱箍受力计算取本工程截面尺寸为600×600mm的柱子进行计算(柱子大于500的都增设了对拉螺杆,螺杆间距不大于500mm),且只验算层高为4.35m的柱子,其它高度的柱模均可以此为依据根据现场的需要作适当调整。
2.3.1荷载计算2振捣砼产生的荷载标准值F1,取F1=4.0kN/m。
新浇砼对模板侧压力标准值F2按下式计算:1/2F2=min(0.22γct0β1β2V,γcH)3式中:γc――砼的重力密度,γc=24kN/m t0――新浇砼的初凝时间,取t0=5.71V――砼的浇筑速度,取V=2.5m/hH――砼侧压力计算位置处新至浇砼顶面总高度H=4.35m β1――外加剂修正系数,取β1=1.0β2――砼坍落度影响修正系数,本工程砼入模度控制在150左右,取β2=1.151/2则:F2=min[0.22×24×5.71×1.0×1.15×(2.5)]2=54.82N/m2 倾倒砼时产生的荷载标准值取F3=4.0kN/m。
专家对地下室车库的结构设计分析(精辟)第一部分:地下车库成本分析随着生活水准的不断提高,私家车已经非常普及,再加上城市土地越来越贵,所以一般城市楼房都要按规定配套地下车库,现在就以武汉市为例,分析地下车库如何规划设计才能把成本降到最低.首先,我们看看那些因素影响车库造价?1.车库构造:目前,车库的主要结构形式有现浇井字梁、叠合梁、密肋梁、空心楼盖、蜂巢芯、模壳、整体现浇装配式结构(顶板使用大跨度预应力槽形车库板或大跨度预应力双T车库板).2.地下车库配套车位数量:北京要求一户一个车位,武汉市要求每两户至少一个车位.一个10万平方米的小区,北京市地下车库要求1300个车位,武汉市要求至少600个车位.3.地下车库范围、层数、及布置方法:一般高层建筑把剪力墙下到最底层,建设车库的成本相对较高,且规划布置不适合做车库使用,一般把车库建在两栋楼之间,单独建设,这样可降低成本.车位、行车道、辅助房等合理的布置也能减少车库建设面积.4.人防面积:按规范规定,每增加1平方米独立车库,需增加0.3平方米人防工程.所以,独立车库如何占用更小的面积更为重要,车库面积小了,人防面积相应就小,造价就降低了.下面我们就以上几个方面作详细论述.一.车库构造:3.整体现浇装配式车库由于采用了大跨度预应力车库板,综合造价均有大幅降低.一般地下一层整体装配式车库成本约1200元/平方米,人防地下室约1900元/平方米;地下两层车库造价每平方米约1900元左右;地下一层车库和地下二层人防地下室的造价每平方米约2200元.二.车位数量:一个10万平方米的小区武汉市要求停车位1300个左右,除去地上可停放10%,剩余的都要停在地下车库,即地下车库要建设1170个车位.1.如果按照现浇井字梁结构8.1米x8.1米柱距,需要建设3.659万平方米地下车库才可满足要求.现浇井字梁等方案每车位总面积21.87㎡(停车位、行车道)+2.187㎡(10%辅助房)+7.217㎡(人防)=31.274㎡.2.如果使用16.5米大跨度预应力车库板作车库顶板或车库楼板,则只需要建设2.0077万平方米即可满足要求,大跨度预应力槽型车库板、双T车库板方案每车位总面积12㎡(停车位、行车道)+1.2㎡(10%辅助房)+3.96㎡(人防)=17.16㎡.地下车库和人防地下室尽可能设在地下一层,如果因土地限制,必须建设多层,那么地下一层为车库,地下二层为人防是比较经济的.独立地下车库必须按照比例配置人防地下室,每增加1平方米独立地下车库需配置0.3平方米人防地下室.虽然人防面积可以用来停车,但由于人防面积产权属人防办,开发商用做车库尚需向人防办租用,并且也只能租而不能卖给客户,使用效应较差;人防工程造价远远高于普通地下库造价;普通车库与人防兼做车库的总车位数只要满足有关要求即可,没必要多做车位.所以,人防面积还是越少越好.井字梁结构与现浇装配大跨度车库板结构对比车位布置图:现浇井字梁结构车库柱距及车位布置第二部分:地下车库建筑设计成本控制剖析地下车库决定地下车库成本的因素很多,主要有以下几个方面:1、地下车库规定停车数量;2、地下车库范围、层数以及布置方式;3、人防地下室面积、等级及布置方式;4、停车率(重点内容);5、构造做法;6、钢筋、砼含量范围、层数及布置地下室尽量布置在地下一层,且面积尽量小.普通地下一层地下车库建安成本约1600元/平米,人防地下室约2300元/平米;地下一层加地下二层普通地下车库建安成本约2000~2200元/平米;地下一层普通地下车库,地下二层人防地下室的建安成本约2000~2500元/平米.注:停车率构造做法停车率:地下车库总面积/停车位总数,停车率指标直接反映一个地下车库的停车效率.1:总面积指地下车库外墙围合的所有面积,当存在消防控制室、垃圾房、污水处理站、换热站以及政府规定要做的非机动车库、物管用房等特殊情况下需要设置的房间时,应进行特别说明及复核.2:当地允许以摩托车位折抵小汽车停车位时,停车位总数包括摩托车位折算后的数量.3:停车位总数包括当地政府认可的子母车位.构造做法:这里指层高、建筑面层、找坡方式等具体做法这些做法的明确与改进,可使我们节省大量造价,地下车库停车率极限•适应范围:住宅楼下的普通地下车库,不包括机械式立体停车库、复式停车库、别墅TH私家车库等特殊的地下车库地下车库停车率注意事项:停车率限制不是最优值,不能因已经达到指标而停止优化,即力求达到停车率最大:万科公司项目已经做到30M2/车位以下,如金城华府1期是29.99M2/车位(地下车库:453个车位/13586M2),如:1、当地下车库占地面积小于5000M2,同时建筑居中布置时,停车率值难于控制;2、当地车库与建筑塔楼彻底脱开,同时又没有人防时,停车率值能轻松做到25M2/车位.停车率影响因素•固有因素:是项目本身具有的,如规模、人防面积等,详规阶段就已经确定,不受具体设计技术的影响.•设计技术因素:直接受设计师设计经验及技术水平的影响,如:柱网、设备房、人防口部、轮廓线、布车方式等.第三:地下车库成本控制八条措施1、地下室轮廓线应平直方正,无用的面积一定要剔除.7、人防口部设施应布置在不影响停车的地方8、关键的部位对结构构件进行局部转换(慎用)各地具体执行的车位尺寸及行车道宽度有差别,我们应依当地情况,争取可行的最小尺寸.柱网:柱网按8000x(2a+b)/2布置.沿行车道方向柱距8000,垂直行车道方向柱距(2a+b)/2,其中:a为停车位深度,b为行车道宽度.一般一个10万平米规模的住宅小区,考虑将设备房主要设置在塔楼下方,设备房面积约700~800平米左:其中:变配电房:约150平米水泵房:约120平米;公变房:约50平米生;活水池:约100平米;柴油发电机房:约100平米;消防水池:约150平米;其他:约50平米.注:1、小区规模每增加10万平米,设备房约会增大30%左右;2、设备房不包括车库进排风机房、消防控制室(80平米左右)以及无实际用途的假设备房;3、设备房的布置不应影响车道两侧的停车位,设备房面积勉强够用即可,不可随意多做.设备房主要设置在塔楼下方,是针对首层架空的情况而言,当首层是住宅时,应水泵房及变压器的低频噪音对住户有影响,上部有水房间对下部电房有影响的.地下车库停车率,车位与柱网布置:问题一:普通车位2400x5000mm,柱网怎么布置?答:柱网8000x8000mm问题二:部分业主投诉车位宽度及深度严重不够,部分业主投诉车位宽度紧张,柱网怎么布置?答:柱网8000x8000mm,大车位沿地下车库周边布置此时1:大车位沿周边布置,保证2700x5300mm,沿边柱距可取6000mm2:两边靠柱的车位宽度取2500mm,满足部分较宽汽车的停放3:大车位部分成本增加约7%想尽办法不要让柱距突破8200mm,否则层高、含钢量等指标将难于实现问题三:有个别地区要求车位2500x5300mm,柱网怎么布置?答:柱网8100x8300mm此时:1、平行车道方向柱子断面宽应取550mm;2:梁高会超过800mm,相应层高也会超过3600mm;3:综合成本增加约10%.一是看当地政府的执行力度,二是看大家普遍做法,验收时有没有被卡住过的例子,总之要尽最大努力不做大柱距.。
地下车库的结构设计在普通地下车库设计中,合理选取结构类型和符合实际的计算模型是合理设计和准确计算的前提;合理设计地基基础是结构安全经济的重要指标;防渗漏防开裂技术则是保证建筑物正常使用的重要措施。
本文就以上问题进行了探讨,供结构设计者参考。
【关键词】地下车库;独立柱基; 防水板;裂缝控制1. 前言目前,城市建设特别是住宅小区的建设中,地下车库越来越多,在地下车库设计中,如何使结构设计更科学、合理,如何采用新技术显得尤为重要和迫切。
2. 结构布置与计算2.1 柱网、梁板体系的合理布局。
目前,车库顶板常用的结构型式有无梁楼盖,无粘结预应力无梁楼盖、双向密肋及预应力双向密肋楼盖、主次梁楼盖等。
当为方形柱网或接近方形柱网时,可采用前四种楼盖,各种楼盖的经济跨度如下:普通钢筋混凝土无梁楼盖为4.5m~7.2m;无粘结预应力无梁楼盖为7.2m~10.5m;普通双向密肋楼盖为9m~12m;预应力双向密肋楼盖为12m~21m。
当为矩形柱网时,以短跨为主梁,长跨为次梁,且短跨与长跨比小于0.75比较经济,一般常用的主次梁跨度比为0.65~0.70,这样主次梁截面高度能协调一致,做到梁底平齐,从而能保证楼盖得结构高度最小。
注意这里所说的双向密肋不是指与柱连接的都是大截面尺寸的“框架梁”开间内为井字梁的传统的结构型式,而是将柱顶网格填实成与梁同高的实心板,这样柱上实心板带承担大部分荷载,并直接将荷载传给柱子,而且实心板能有效地加大这些梁的刚度。
另外能提供更大的空间高度和最大限度的减小板厚。
2.2 挡土墙的设计与计算。
地下车库的外墙应按挡土墙进行设计。
挡土墙的内力与侧向土压力、水压力、垂直荷载以及边界条件有关。
当垂直荷载较大时,垂直荷载作用引起的挡土墙内力将占很大比重,垂直荷载不可忽略,不能只考虑水平荷载,这时如要取得较精确的内力,应取封闭刚架结构模型来分析。
当垂直荷载较小时,可以根据边界条件作简化计算,支承条件应按相对刚度比而定。
地下车库结构为框架结构设计一.工程项目概况工程项目所处地理位置及工程概况XXXXXX项目位于XXXXXX,总建筑面积162123.77㎡。
本工程由Ⅰ、Ⅱ标段、地下车库及其他配套建筑组成,其中Ⅰ标段包括1、2、3#住宅楼、4#商住楼;Ⅱ标段包括6、7、8、9#住宅楼、5#商住楼。
各栋楼的总建筑面积、建筑基底面积、总建筑高度、层数等参数如下表:楼号总建筑面积地上面积地下面积建筑基底面积建筑总高度建筑层数地上地下1#楼14352.70 13500.44 852.26 517.22 94.000 28 1 2#楼14352.70 13500.44 852.26 517.22 94.000 28 1 3#楼14352.70 13500.44 852.26 517.22 94.000 28 1 4#楼14667.28 13874.19 793.09 930.10 94.000 28 1 5#楼14667.28 13874.19 793.09 930.10 94.000 28 1 1.工程环境环境类别结构部位一室内正常环境构件;无侵蚀性静侵没环境二a 室内潮湿环境;非严寒和非寒冷地区的露天环境;非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性的水或者土壤直接接触的环境;严寒和寒冷地区冰冻线以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境二b 干湿交替环境;水位频繁变动环境;严寒和寒冷地区的露天环境;严寒和寒冷地区冰冻线以上与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境2.工程地质条件根据钻探鉴别,场区地层在70.0m深度范围内主要由①素填土、②黄土状粉质粘土、③粉质粘土、④粉质粘土、⑤粗砂、⑥粉质粘土、⑦粗砂、⑧粉质粘土、⑨粗砾砂、⑩粉质粘土、○11粗砂、○12粉质粘土等地层构成。
各层地基土主要特征描述如下:①素填土(Q 4ml ):黄褐色,土质不均匀,含少量的砖瓦小块。
层厚0.3~3.2m ,层底埋深0.3~3.2m ,相应层底标高414.32~418.20m 。
地下车库作为建筑物的附属建筑,已成为建筑物必不可少的配套设施。
地下车库造价较高,但受市场的影响,售价并不高,一般情况下均为亏本销售。
但若不做或少做,则又满足不了政府相关部门的规划要求。
于是,怎样在满足车位数量及停车位尺寸的相关要求的情况下,尽量减少地下车库的面积,或者在相同地下面积的情况下尽量多排车位,是每一个开发商所追求的目标。
地下停车库的面积大小,还直接影响到人防面积的大小,故尽量减少其面积,对控制成本有着非常积极的意义。
一般来说,高层住宅的结构设计采用剪力墙直接落地的方式处理,由于高层住宅各房间的尺寸限制,在上部落地剪力墙间做停车位不是一种经济的做法。
通常,上部落地剪力墙间的空间作为设备用房、人防、自行车库房、物业管理用房等,汽车库一般采用独立车库方式来解决。
住宅区的地下车库一般都是按停微型车(微型客车、微型货车、超微型轿车)、小型车(小轿车、6400系列以下的轻型客车、1040系列以下的轻型货车来设计,故本文只对独立地下微型及小型车停车库进行分析。
按中华人民共和国行业标准《汽车库建筑设计规范》JGJ 100-98,设计规范要求的小型车不同停车方式所占用的单车位及通车道所需尺寸,不难看出垂直式后退停车所占用的停车面积最小。
故一般情况下,独立地下车库都采用该种停车方式。
以每停车单元停车6部计算,一般的设计柱距为8.1米x8.1米,柱断面按600毫米x600毫米计算,每停车单元停车6部,每车位所占停车面积为(4.05+8.1+4.05)平方米(包括停车位之间的车道面积)。
《汽车库建筑设计规范》JGJ100-98表4.1.5中垂直式后退停车最小停车位尺寸为:垂直通车道方向的xx为5.3米,平行通车道方向的宽度为2.4米,通车道宽度5.5米。
柱断面按400*X计算,则车库距为:7.6x8.05米,取为7.6x8.1米,柱宽取400毫米是由于小于该值时,混凝土施工质量不容易保证,具体尺寸应根据荷载情况由计算决定,总的原则是越窄越好。
课程设计任务书题目: 某场地地下车库设计学生姓名: 班级: 学号:题目类型: 指导教师: 一、设计参数 工程概况某地下车库,周围与主楼相连,为大地盘多塔结构。
主楼为地上27层,地下二层,剪力墙结构。
车库为地下一层,板柱剪力墙结构。
车库长145米,宽120米。
上部覆土1.9米,考虑10KN/2m 活荷载。
楼板为现浇混凝土空心楼盖,基础形式为柱下独基和墙下条形基础并设构造底板。
场地地层岩性根据野外钻探现场观察、原位测试及土工试验结果,按国家规范及行业标准进行数理统计,并结合地区的工作经验。
建议各土层地基设计要求参数选用下表数值。
土体参数一览表(注:X 取1~7)场地地下水特征场地地下水主要为上层滞水,赋存于杂填土①、粉土②、粉质黏土③、卵石④、砂岩⑤层中,无统一水力联系,分布不均,受大气降水渗入补给和邻近生活用水下渗及侧向迳流的补给,水量中等,主要取决大气降水及邻近生活用水下渗的补给量。
本场地位于渗流通道排泄地带,勘探期间大部分钻孔见有地下水,测得地下水稳定水位在1.05m ~3.05m ,地下水位标高在84.950~86.950m 之间。
地下水受季节影响变化大,根据调查一般水位年变辐为1~3m 。
土层名称 土层厚度 /m 重度γ/(kN ⋅m -3)粘聚力 c /kPa 内摩擦角ϕ/(°) 界面粘结强度τ/kPa杂填土 2.0+0.1X 17.5 12+X 10+X 30 粉土 1.5+0.1X 18.0 14+X 10+X 50 粉质粘土 1.0+0.1X 20 15+X 15+X 40 卵石 4.0+0.1X 20.0 0 25+X 200 砂岩5.0+0.1X22.022+X21+X80二、设计任务及要求1.设计要求(1)阅读有关参考文献、规范;(2)熟悉原形工程的有关资料;(3)熟悉常用地下车库主体结构类型;(4)针对工程概况和设计资料,进行结构选型分析;(5)根据选型,进行主体结构设计与计算;(6)根据设计计算结果,绘制结构设计施工图;(7)设计报告内容完整,要求图、文、表、公式、量纲等规范正确。
地下车库的设计(转自点滴结构,感悟人生)Striveman一.引言:近年来,在大中城市的住宅小区设计中,根据有关规划的要求,车库经常是必备的项目,而为满足园林绿化的需要,车库经常设计成地下车库,车库顶板上往往回填2~3米覆土,车库的结构型式为框架结构,柱网一般为8×8m,而且是顶板采用无梁楼盖,基础底板一般采用筏板基础(有梁或无梁),也常采用独立基础加防水板做法,这需要根据工程的实际情况通过进行经济性比较后加以确定.总的说来,符合下列条件之一时,可优先考虑独立柱基加防水板方案:1、地下车库与高层建筑整体相连,为调整高层与车库沉降差而有意加大车库沉降量时;2、地下水位较低,无需在底板上增加压重,就能满足抗浮要求,且地基承载力较高时;3、在仅有防水要求而无水浮力作用的地下室.独立柱基加防水板的做法见图1.根据笔者近年来的设计实践,发现在结构设计中经常使设计人员感到困惑的主要是以下几类问题:1. 地基承载力的确定.2。
挡土外墙的基础型式。
3。
防水板的内力计算.4. 挡土外墙内力计算.本文结合笔者自身的设计实践,就以上几类问题谈谈自己的看法。
二.地下车库设计中的常见问题分析(一) 地基承载力修正深度根据文[1]的规定,建筑物地基承载力应进行深宽修正:fa=fka+ηbγ(b-3)+ηdγo(D-1.5) ...。
(1)式中:fa--修正后地基承载力标准值fka—-修正前地基承载力标准值D—-基础埋置深度其余参数的物理意义详见文[1]。
在确定地基承载力参数的过程中,最让设计者把握不定的是埋置深度D,事实上,这在文[1]中早有规定,那就是对于采用无梁楼盖之满堂基础,其埋置深度从室外地坪算起,即D=D1。
但当采用独立柱基加防水板时,则应按下列规定取值:1)外墙基础埋置深度:D=(D1+D2)/2。
2)内柱基础:一般第四纪沉积土:D=(3D1+D2)/4;新近沉积土及人工填土:D=D1.式中D1、D2分别为从室外地面和地下室地面起算时的基础埋置深度。
4.1 钢丝绳的选择和校核本次设计选用的钢丝绳依据其使用特点及重要性选用。
钢丝绳强度高、自重轻、柔韧性好、耐冲击,安全可靠。
在正常情况下使用的钢丝绳不会发生突然破断,但可能会因为承受的载荷超过其极限破断力而破坏。
钢丝绳的破坏是有前兆的,总是从断丝开始,极少发生整条绳的突然断裂。
钢丝绳广泛应用在起重机上。
钢丝绳的破坏会导致严重的后果,所以钢丝绳既是起重机械的重要零件之一,也是保证起重作业安全的关键环节。
4.1.1 钢丝绳的选择钢丝绳是起重机械中最常用的构件之一,由于它具有强度高、自重轻、运动平稳、极少断裂等有优点。
根据现在的使用情况,由[1]查得钢丝绳型号选为6*37-18-1770。
4.1.2 计算钢丝绳所承受的最大静拉力钢丝绳所承受的最大静拉力(即钢丝绳分支的最大静拉力)为: k QZm P S η=max (4-1)式中: Q P --额定起升载荷,指所有起升质量的重力,包括允许起升的最大有效物品、取物装置(如两层泊车平台,汽车等)、悬挂挠性件以及其 他在升降中的设备的质量的重力;Z--绕上滑轮组的钢丝绳分支数,单联滑轮组Z=1,双联滑轮组Z=2; m--滑轮组倍率,倍率是指滑轮组省力的倍数,也是减速的倍数; h η--滑轮组的机械效率。
其中Q P =6125N ,m =0.25,h η=0.99所以max s =24.7KN4.1.3 计算钢丝绳破断拉力计算钢丝绳破断拉力为:p s =n max s (4-2) 式中:n--安全系数,一般情况起吊货物的安全系数要大于6倍,重要使用和升降人员要大于9倍。
根据机构工作级别查表确定,n =7;[]P S =190KN>p s =173KN所以钢丝绳满足要求。
4.2 液压缸设计4.2.1 液压缸的选择升降式立体地下车库系统所需的动作是上升和下降,液压缸安装在在地坑地面上,故根据设计需要选择单活塞杆液压缸。
4.2.2 液压缸工作压力的确定液压缸要承受的负载包括有效工作负载、摩擦阻力和惯性力等。
一、工程概况1.1 概述工程名称:上海浦东新区宣桥镇三灶社区动迁配套商品房D块工程地址:上海市宣桥地区,东到憩龙河,南对一号路,西临龙游大道,北面二号路建设单位:上海龙灶置业有限公司设计单位:上海都市建筑设计有限公司勘察单位:上海海洋地质勘察设计有限公司施工单位:嵊州市城东建筑工程有限公司监理单位:上海同建工程建设监理咨询有限责任公司1.2 工程概况本工程为单建式地下车库,建筑层高 3.6m,长168.8m,宽39.8m,总建筑面积5650n2,剪力墙结构。
地下车库防水等级一级,耐火等级一级,设二个防火分区,四个防烟分区。
战时为核6级常6级二等人员掩蔽部防护单元和一个120KW人防移动电站。
1.3 结构概况地下车库基础垫层采用C20素混泥土,厚100mm;基础底板采用C30砼,抗渗等级S6,厚450mm墙体采用C30砼,抗渗等级S6,厚300mm顶板采用C30 砼,抗渗等级S6,厚450mm柱子为600>600, C30Ps6砼浇筑。
二、编制依据2.1《建筑施工安全检查标准》JGJ-99;2.2《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001;2.3《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008;2.4《建筑施工手册》第四版;2.5《建筑结构荷载规范》GB50009-2001;2.6《砼结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002;2.7 PKPM模板设计计算软件2.8相关工程施工图三、模板工程方案设计3.1模板材料选择3.1.1 面板现浇构件模板面板选用1800mr X 900mr h81m漆面胶合板。
3.1.2档抖模板档料选用50X10mm松方木,要求材质优良,无弯曲、节结、腐朽现象。
3.1.3支撑墙模板外楞、板承重支撑架、柱箍等支撑材料选用©48X3.5脚手架钢管配合可锻铸铁扣件,钢管和扣件应有产品出厂合格证或质量检验合格证。
3.1.4垫板板承重架立杆底部垫木,素土层上选用50 >200木板,砼结构板上选用200 X 200 >45木块,要求材质优良,无腐朽现象。
w地下车库结构设计及计算实例[摘要] 本文通过上海某楼盘地下车库的结构设计计算实例,参考了国内相应的规范和规程,并 比较与分析了不同的车库顶板以及基础设计方案。
[关键词] 地下室外墙;无梁楼盖;梁板式楼盖;筏板;抗冲切;抗剪;抗浮;地基承载力本工程为上海某楼盘独立地下车库,地下一层,上部设绿化覆土带。
车库顶板采用无梁楼 盖加柱帽结构,基础采用独立柱基加抗水板的做法。
以下为该地下车库的设计计算分析过程: 一、抗浮验算由于本工程为一层独立地下室,因此该地下车库需要进行局部抗浮计算,取单个混凝土柱 子进行验算。
水浮力 F w =w hA其中,γ取 10KN/m 2;h 为地下室底板标高至地下水位标高之间的距离;A 为单根柱子所属 底板面积。
抗浮力∑G=(G 1+G 2+G 3+G 4)A+F 1+F 2+F 3其中,G 1 为顶板上覆土重荷载(包括地下水自重); G 2 为顶板自重荷载;G 3 为底板自重荷载; G 4 为底板上素砼面层荷载;F 1 为柱自重;F 2 为顶板柱帽重;F 3 为底板柱帽重。
(如有底板外挑压 土自重应考虑进行)分别根据上海市工程建设规范《地基基础设计规范》[1]DGJ08-11-2010(以下简称《规范》) 12.3.2 条以及《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》[2]JGJ6-2011 的 5.5.4 条规定,满足 1.05F ≤∑G 即无须设置抗拔桩。
(取 1.05 为综合考虑有关规范规定所选取的经验值)二、地基承载力验算以基底持力土层的抗剪强度指标计算地基承载力(考虑深度修正),并以此计算值作为本次 设计的地基承载力设计值。
根据《规范》5.2.3-1 求得 f d = (1/ 2)N r r b + N q q 0 d + N c c C d上部荷载作用下地基净反力为 ∑ N / A = w dh 应小于f d ,(∑N 为基本组合)则地基承载力 满足要求。
三、地下室外墙计算地下室外墙计算简图见下图,取外墙单位长度为计算单元。
maxA首先应求出土压应力 P 1、P 2:P 1 = K 0 (P 0 + h 1 + sat h 2 ) + w h 2 ; P 2 = P 1 + w h 3 + sat h 3其中静止土压力系数 K = 1 - sin ,P 为地面荷载,一般取 10KN/m 2,γ为无地下水土体 重度,γsat 为土体饱和重度,γw 为水重度。
(P 1、P 2 为设计值)根据《建筑结构静力计算手册》[3]关于单跨梁的 内力计算内容算得最大正弯矩 M+M -以及最大负弯矩[4]max 。
然后根据《混凝土结构计算手册》 查得 A S 。
接下来应验算外墙裂缝宽度,取正负弯矩中较 大值进行验算。
根据《混凝土结构设计规范》[5]GB50010-2010(以下简称《砼规范》)7.1.4-3 求得= M qsq 0.87h A,其中, M q为最大弯矩的准 0 s永久值;应用《砼规范》)7.1.2-4 得= As ; tete应用《砼规范》)7.1.2-2 求裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数:应用《砼规范》)7.1.2-1 求最大裂缝宽度:= 1.1 - 0.65f tk;tesmaxo s =crE s(1.9c s + 0.08 deq );te 按最不利考虑,当 z=0.87h 0 时,(z 为纵向受拉钢筋合力点至截面受压合力点的距离,且不 大于 0.87h 0)x=0.26h 0;则受弯构件表面处的最大裂缝宽度为:s max =(h-x )/ (h 0-x) max ,该值应小于0.2mm 。
四、车库顶板结构选型及计算车库顶板结构形式目前主要有传统的梁板式结构和无梁楼盖结构等。
梁板式结构的优点是 施工工艺较为成熟,现代地下车库空间较大,柱距也较大,采用一般梁板式结构时,由于梁截 面高度大,机电管道需要在梁下通行,从而加大了对层高的要求;而无梁楼盖是一种双向受力w1 0 2楼盖,在楼盖中不设梁,楼板与柱构成板柱结构体系,具有整体性好,建筑空间大的特点,近 年来发展较为迅速。
目前根据很多已建项目可知,同样的项目梁板式结构与无梁楼盖结构形式在混凝土用量上 几乎接近,而在钢筋用量上无梁楼盖结构明显较梁板式结构节省。
因此该项目车库顶板选用厚板加柱帽的结构形式, 下面主要介绍该顶板的结构验算。
1.顶板配筋计算(地下水位高于地下室顶板)通常顶板配筋须经有限元分析软件进行计算而得, 这里仅介绍简单的手算复核方法。
顶板面荷载 P= P 0+ P 土- P 水= P 0+γ土 h 1-γw h 2 其中,P 为地面荷载,一般取 10KN/m 2;γ 取 10KN/m 2;h 为地下室顶板至地面标高之间的距离;h 2值)满足设计计算条件有: 为地下室顶板至地下水位标高的距离。
(该荷载为设计1)每个方向至少有 3 个连续跨;2)任一区格内的长边与短边之比不大于 2;3)同一方向上的相邻跨度的中至中跨长的变化不超过较长跨内的 1/3; 4)活荷载与静荷载之比≤3; 若满足以上条件,则:1 x 方向总弯矩设计值 M 0= 8Pl y (l x - C )2; y 方向总弯矩设计值 M 0= 3 8Pl x (l y - 2 C )23其中, l x 、l y 为两个方向的柱距;P 为顶板面荷载;C 为柱帽的计算弯矩方向的有效宽度l x= 1 柱上板带和跨中板带弯矩分配值(表中系数乘 M , 当 l x l y l y≤ 1.5 时, 可近似采用)表 112内 跨支座截面负弯矩 0.50 0.17 跨中正弯矩0.180.15求得 M 0 后,可根据 x = h 0 (1 - 1 -2M ) 求出相对受压区高度,然后根据 A =f bh 2s1 f c bx 求得f 1 cyM每米跨配筋面积;也可根据近似公式 A s =0.9h 0 f y求得。
然后按计算墙体相关公式计算裂缝,注意板面控制裂缝宽度为 0.2mm ,板底为 0.3mm 。
2.顶板抗冲切承载力验算F l = ∑ N - F其中, F l 为集中反力设计值;∑ N = N1+ N 2 ;(N 1 为柱距范围内上部传至顶板的荷载设 A 计值,N 2 为柱本身自重)F = PS ;(P 为上部板面荷载设计值,S = (L 1 + )2或 (2L - H 22)2 ) 应用《砼规范》)6.5.1-1 得 F l ≤ 0.7h f t u m h 0 ,当该式不满足,则应用《砼规范》)6.5.3-1得 F l ≤ 1.2 f tu m h 0 并且满足该式。
然后根据要求,如配置箍筋、弯起钢筋 时,则应满足(《砼规范》6.5.3-2); F l ≤ 0.5 f t u m h 0 + 0.8 f yv A svu + 0.8 f y A sbu sin从而求得箍筋或弯起钢筋。
五、车库底板结构选型及计算该地下车库采用独立柱基抗水板时,可 以降低地下室层高,减少基础埋深、墙高、 外墙防水面积、土方及护坡、降水及抗浮费用,以及减少了因基础反梁需回填的材料和工序。
与传统采用梁板式筏基的综合比较表明,有 明显的经济效益。
1.底板配筋计算(地下水位高于地下室底板)采用独立基础加防水板的做法时,柱下独立基础承受上部结构的全部荷载,防水板仅按防 水要求设置。
柱下独立基础的沉降受很多因素的影响,很难准确计算,因而其沉降引起的地基 土对防水板的附加反力也很难准确计算,所以现提供一种比较实用的近似算法。
当防水板承受的向上反力可按上部建筑自重的 10%加水浮力计算,即N w 1w w 1 1 2防水板面荷载 P= P N +P 水= P N +γ水h 1 其中,P 为上部建筑自重的 10%除以防水板面积(由 D+L 读取);γ 取 10KN/m 2;h 为地 下室底板至地下水标高之间的距离。
(该荷载为设计值),然后参照顶板配筋的计算方法进行计 算。
2.独立基础配筋计算地下室采用独立基础加防水板的做法时,柱下独立基础的设计计算方法无地下室的多层框 架结构相类似。
独基配筋应按上部结构整体计算后输出的底层柱底组合内力的设计值中的最不 利组合进行设计计算。
同时为减少柱基础沉降对防水板的不利影响,在防水板下宜设一定厚度 的易压缩材料,如聚苯板或松散焦渣等,而这时的独基除承受上部结构荷载及柱基自重外,还 应考虑防水板自重、板面建筑装修荷载、板面使用荷载等。
这里就不再展开赘述了。
3.底板抗冲切承载力验算F l = ∑ N - PA - F w其 中 , F l 为集 中反力 设计值 ;∑ N = N1+ N 2 ;(N 1 为柱距范围内上部传至顶板的荷载设计值,N 2 为柱本身 自重);P 为基础底面基底反力设计值;F = 1.2 h A ;(γ取 10KN/m 2,h 为 地 下 水 位 到 底 板 底 的 距 离 ,A = (L 1 + A )2 2或 (2L 2 - H 2 ) )应用《砼规范》)6.5.1-1 得 F l ≤ 0.7h ftu m h 0 ,当该式不满足,则应用《砼规范》)6.5.3-1得 F l ≤ 1.2 f tu m h 0 并且满足该式。
然 后 根 据 要 求 , 如 配 置 箍 筋 、 弯 起 钢 筋 时 , 则 应 满 足 (《 砼 规 范 》 6.5.3-2 );F l ≤ 0.5 f tu m h 0 + 0.8 f yv A svu + 0.8 f y A sbu sin ,从而求得箍筋或弯起钢筋。