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上海欣发建设工程监理有限公司 闵宏芳
摘要:随着建筑的大发展,越来越多的建设工程都设置有地下室,又由于地下室设计的质量直接影响到工程的各个方面.所以本文想通过一个地下室设计问题的案例,从地下室结构设计的先进性、 功能性、 经济性、精细性四个方面来表述,使地下室工程设计得更合理、更实用.供同行们参考.
关键词：地下室、有梁筏板基础、无梁筏板基础、汽车坡道坡度 .抗拔桩.
(一)工程概况:某工程的一层地下室,层高高的5.400m,低的3.600m,长81.600m,宽46.200m,约3000m2。工程为五层框架结构,基础采用：桩+基础梁+筏板.
(二)工程结构设计存在的问题与解决办法:
1:结构设计的先进性：地下室基础底板原设计为有梁式筏板，后来经过经济上，还是施工方便上的比较，改为无梁筏板基础:
下面图一：原设计有梁基础底板配筋平面图.
图二：无梁基础底板配筋平面图。
表一：有梁基础与无梁基础经济比较表.
图一:原设计有梁基础底板配筋平面图
图二:无梁基础底板配筋平面图
表一: 有梁基础与无梁基础经济比较表
项目 |
钢筋(吨) |
混凝土m3 |
模板(万元) |
备注 |
有梁基础 |
85 |
323 |
8 |
|
无梁基础 |
10 |
99 |
0 |
|
结论 |
75 |
224 |
8 |
注:计算方法:有梁基础与无梁基础相同的不计算在内,例如有梁基础基础梁钢筋85吨,无梁基础板钢筋与承台钢筋比有梁基础增加10吨.
经济比较计算如下：
钢筋: 75x5000=38万(按5000元/吨计算)
混凝土: 224x600=13万(按600元/m3计算)
模板: 8万
总计:38+8-13=33万元.
结论:无梁筏板基础经济上可以节约33万元投资,施工又方便。
2：结构设计的经济性:本工程地下室层高有二种：5400mm与3600mm，地下室外墙墙板原设计二种层高都用一个配筋剖面，后来改为二个配筋剖面.初步计算这样修改可以节约投资3万元:
图三：原设计地下室墙板配筋图
注:原设计不管地下室层高差异都采用以下配筋剖面
图四:增加地下室墙板配筋图
注:新增加地下室层高3.800m墙板配筋图.
3:结构设计的功能性：本工程地下室层高3600mm的顶板配筋图,一般梁高都是900mm,其中4根梁梁高1200mm。这样地下室净高有二种：2700mm与2400mm。为了保证地下室净高一致，尽量高一些，施工过程中经设计同意，4根1200mm高的梁往上翻300mm.
图五;地下室顶板局部配筋图
注:④.⑤.⑧.⑨轴与C~D轴上梁位上翻300mm
4:结构设计的精细性：
①地下室基础抗拔桩检测三根桩原来设计图纸要求按照图集施工,经过核算这三根检测桩的配筋不够，所以进行了修改.计算如下：
设计检测抗拔桩抗压2200KN,抗拔1150KN,设计选用图集04G361,桩代号JAHB-245,查图集配钢筋4Φ20+4Φ18,计算如下:
⑴:抗拔验算4x314.2x360+4x254.5=452448+366480=818928N=819KN<1150KN,即不满足设计要求的抗拔力.
如果钢筋改为4Φ20+4Φ25=452448+706896=1159344=1159>
1150,满足设计要求.即钢筋改为4Φ20+4Φ25.
⑵:抗压验算:
设计混凝土C45 21x350x350x0.75+1159=1929+1159=3088>2200 满足设计要求
②:地下室个别集水井与基础桩离得太近不好施工,进行了调整.
图六:原设计集水井位置图
注:集水井边到1/10轴950mm,而且到桩承台边950-450-300-200=0,也就是集水井边就是桩承台边,集水井深2650mm,如何施工?后来修改了两者之间的距离.
图七:CT-6-4桩平面图
③:根据设计计算书170页浮力377KN,现在配2根桩(575x2=1150KN)保守了,一个地下室工程抗压桩与抗拔桩,为了控制沉降差,二种桩型桩端落在同一个土层内,有工程案例证明不在同一土层也是可以的,但是起码桩长可以不一样的,本工程抗压桩27m进入⑦12.5m,抗拔桩桩长满足设计要求的前提下可以缩短1.0m,进入⑦11.5m,经过计算抗拔设计承载力可以达到550KN,也大大满足设计要求了。
④:坡道结构设计细节没有表达清楚.
图九:原设计汽车坡道结构图
图十:原设计汽车坡道建筑图
注:从上面坡道建筑图反映出汽车坡道坡度有2种:15%与12%,坡道变坡地方在E轴向南2m多地方,但是结构图纸上用一条直线表示是不确切的。
⑤:结构图纸上细节表达粗糙.
图十一:集水井结构详图
注:上张图纸集水井侧墙 斜坡处分布钢筋没有表达出来.
汇总：下面表二反映上面设计存在4个方面问题的属性,可以看到本工程结构设计最多的问题是精细性,也就是没有做到精心设计.
表二 设计问题的属性表
序号 |
项目 |
先进 |
功能 |
施工 |
经济性 |
精细 |
1 |
有梁无梁 |
不够 |
差 |
|||
2 |
2个剖面 |
差 |
||||
3 |
4根翻梁 |
差 |
||||
4 |
抗拔桩检测 |
有误 |
||||
5 |
集水井位置 |
不方便 |
||||
6 |
抗拔桩桩长 |
不精细 |
||||
7 |
汽车坡道结构 |
不精细 |
||||
8 |
集水井结构 |
不精细 |
结论:
1:结构工程师长期运用结构软件计算画图,但是从上面案例告诉不能忘记结构设计在工程安全的前提下,要先进性、 满足工程功能需要,与此同时还要经济与方便施工.
2:在当前市场经济的环境里,建筑工程设计节奏加快的情况下,还是要坚持精心设计的原则.防止一个工程结构设计当做完成任务去做,而是当做一个作品去完成.
3:在竞争的市场里,结构设计的方案必须多方案比较,例如地下室基础做有梁筏板还是无梁筏板应该进行比较,不要一直采用习惯性的做法,又例如抗拔桩桩长的选择也是如此。
勘察设计大师、规范主编
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