地下室车库完全设计指南(一)

时间:2023-10-01 13:29:46

一、开局一张图,构件全靠算。

这是一张典型的地下室车库的建筑图,图上面目全非,到处都是填充和云线,各种房间,填充的种类多彩多样,异彩纷呈,有防火分区、人防分区、降板区域、各种坑、沟纵横交错;云线同样如此,有待定房间功能,待定的房间大小,还有建筑师自己也没想好这块空间要干什么的,等等;纵观全图,横向几百米,纵向几百米,如果你碰上第一次做大地下室的建筑师,那么非常的恭喜您,您将接受上天对你全身心、全方面、无死角的洗礼,总之开局一张图,构件全靠算。

实际上,做地下室,对结构专业而言,一句话可以总结,就是得模板图者,得天下;换句话讲就是,如果结构设计团队中有人能够把整个地下的结构模板图画出来,那么其他人如鱼得水,整个结构模板图包括:墙柱截面及定位、挡土墙、人防部分构件截面及定位(涵盖临空墙、单元隔墙、人防口部、人防集水坑、配电室夹层、消防泵房、消防水池及其他专业相关设备夹层)、汽车坡道、自行车坡道、主楼与地下室车库轮廓、电梯基坑、消防电梯基坑、基础标高变化及基础类型、基础部分构件、柱墩大小、梁截面及定位、板厚度、消防车通道及覆土厚度确定、人防楼板厚度、车库顶板形式(梁板结构还是无梁楼板)等等。

以上这些没有说全,也很难说全,因为不同的项目有不同的结构形式,本文以下内容均针对最普通的地下室,基础形式为筏板基础说起,这也是这些年做的比较多的。按照竖向构件、水平构件、人防三个部分说起(下文中涉及到的名词,可百度、可查相关规范了解,不一一解释)。

先看看设计地下室的结构专业的整体思路:

预估地下室的各种构件的尺寸(基于经验预估以及各专业初步提资)~形成结构初步的模板图(90%左右的准确度)~建模计算(基于项目选择计算参数)~调整结构模板图并反向建筑及各专业提资~完成最终版模板图~施工图分工绘制~校对、校核配筋并与其它专业对图~最终出施工图。我这里简化了一些步骤,实际上操作的时候相对更复杂。

二、1)竖向构件

竖向构件,顾名思义,就是竖向的构件,这解释没谁了。墙:可分为地下室内墙、地下室外墙、挡土墙,人防临空墙、单元隔墙、人防外墙放到人防部分。

地下室内墙:实际上课本上没有这个概念,这是自己编的,就是地下室内部的墙体,这种墙乍一看没有什么实质的作用,仅仅是用于分割房间,代替部分梁用于支撑板的作用,但实际上不是这样的,这种墙是地下室设计当中不可缺少的,它有如下几种作用:首先是保证主楼的侧向约束,属于概念设计的范畴,我们知道,主楼(可以认为是住宅楼或者是商业楼)的墙体在地下室车库范围内,主楼的周围都是车库的柱子,或者是一侧临土,当主楼的四周完全是地下室的框架柱的时候,这时候主楼的侧向约束很小的,因为框架柱的刚度跟主楼(几乎都是剪力墙)比起来要小的多,这时候主楼在有水平力的作用下,侧向的约束是有问题的,以往我们的结构主楼四周都是有土的约束,我们一般也可以叫土的侧限,而四周是框架柱的情况,主楼的侧限是很弱的,这时候,我们就可以在主楼的四周加一些较长的墙肢,但是要结合地下室的车位和车道宽度,通俗讲就是要顺着车位方向布置地下室内墙,距离主楼远近尽量隔几跨布置几道,也不用全布置,而且这些墙肢有很长,一般可以做到一个柱跨的长度,比如常见的5.6米、8.1米、8.4米,这个数据的得来就是依据停车位宽度得来,一般小车位按照2.4~2.5米的宽度考虑,两个车位是4.8米~5.0米,再加上一个框架柱宽度0.6米,所以算出来就是5.6米;原理就是这样的,这也跟不同地区有关,比如我做过内蒙的项目,甲方老板很豪,车库里没小车,都是越野SUV,让我们按照豪车的标准考虑,我们就可以按照2.5米考虑一个车位宽度就行了。

其次,地下室内墙设置在主楼四周对主楼有这样的好处,在设计主楼的时候,我们经常能够感觉到主楼的嵌固端很难设在正负零的位置,原因有好多种,最常见的就是主楼的地下一层往往层高较高,比首层的层高高很多,这是很主要的一个原因,另外有时候主楼的地下一层也很难让建筑专业额外多“赠送”一些剪力墙,导致地下一层和首层的剪力墙的面积和数量,墙肢长度差的不是特别多,或者是即使是地下室的外墙能够兼做挡土墙,保证了完整性,但是又发现主楼的横向(就是主楼扁的方向)的刚度比往往也不够,这是最常见的,这时候我们可以依据规范考虑主楼相关范围内的墙柱刚度做贡献,保证刚度比要求,实现嵌固到正负零的理想,这就是这些地下室内墙的第二个作用。

最后:说了上面两个最主要的作用之后,最后的作用显得一般了,属于凑篇幅的内容,比如有的框架柱冲切不够了,可以加一片剪力墙解决冲切问题;其它专业要求的特殊房间要设置剪力墙,比如电专业配电室,消防水泵房,消防水池,坡道的侧壁墙体等等;还有一些是比如有的框架梁跨度较大时候,梁高度又不能做的特别高的(这里插一句,地下室实际上对梁高的要求很高,对梁宽没有太多的要求,梁高是影响建筑的净高的,各个专业再加上走管线的高度,如果梁高做的过高,那么就会导致地下室层高要更高,这些都不是各方愿意看到的),这时候,就可以增设剪力墙用以减小梁宽度,进而减小梁截面高度;总之,地下室可以适当的增加一些内墙,增加整个地下室的整体刚度,无论是对基础设计还是对梁柱设计,都有很多益处,前提是建筑和甲方同意。

地下室外墙:下期见

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