齊琳

摘 要：本文簡述了某車庫的主要設(shè)計過程，針對設(shè)計中產(chǎn)生的一些主要問題提出了解決方案，對類似項目的設(shè)計有一定的指導意義。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)；墻柱；梁板；錯層計算

1 工程概況

華發(fā)新城四季嘉園位于沈陽市渾南新區(qū)，基地西鄰沈陽體育學院附屬體育學校，北臨規(guī)劃路，東臨規(guī)劃路，南為華發(fā)新城麗景嘉園地塊。該車庫為地下一層，層高3.15m，局部層高4.20m，總建筑面積約為1245m2。

抗震設(shè)防烈度為7度，建筑場地類別為Ⅱ類，設(shè)計地震分組為第一組，基本加速度為0.10g，設(shè)計特征周期值為0.35S。結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為50年，建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級，建筑抗震設(shè)防類別為標準設(shè)防類（丙類），采用框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)計算抗震等級為四級。地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為丙級。

2 基礎(chǔ)方案

（1）本工程車庫外墻為剪力墻，內(nèi)為框架柱，頂板為主次梁結(jié)構(gòu)，主梁與外墻交界處均設(shè)柱子。由于頂板覆土薄僅為300mm，且不考慮消防車荷載，計算出柱軸力在1000kN左右。根據(jù)地勘報告，持力層為2層粉質(zhì)粘土，fak=130KPa，可以做淺基礎(chǔ)。內(nèi)圈框架柱做獨立基礎(chǔ)，剪力墻做條形基礎(chǔ)，條基寬度要將與之相連的柱子包住。此處需注意的是條基寬度的主要取決于墻底處彎矩的大小，而不是軸力。初設(shè)時甲方要求不做防水底板，并且局部頂板開洞。這樣做考慮凍深等要求，基礎(chǔ)埋置深度深，外墻擋土高度高，造成剪力墻的厚度和配筋量較大；并且無底板給施工防水做法造成了困難。開大洞造成其它支座處板鋼筋量增多。最后定案時放棄了初設(shè)做法，改為增加防水底板，取消頂板開洞。

（2）基礎(chǔ)修正的埋置深度，防水底板的厚度和獨基高度的取值參見建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范，DB21/907-2005、J10615-2005，以下簡稱遼標?！哆|標》5.2.4條對于獨立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)之間設(shè)置了鋼筋混凝土構(gòu)造底板時，構(gòu)造底板厚度不宜小于1/30柱距，且不小于200mm，板中上、下面的配筋率各不小于0.150%時，基礎(chǔ)埋置深度可由室內(nèi)、外標高的平均值算起。本工程柱距8100÷30=270mm。參見《遼標》8.5.18條，帶柱帽的筏型基礎(chǔ)，當筏板與柱帽有可靠連接，且板厚不小于300mm，亦不大于柱帽高度的1/3時，柱帽之間的筏板可按全部荷載的20%進行設(shè)計。為了盡量增大柱帽范圍內(nèi)的剛度，獨基的高度取底板厚度的3倍，如果底板取300mm厚，獨基高度就為900mm.本工程柱底內(nèi)力較小，這樣做有些浪費，考慮經(jīng)濟原因，取底板厚度為250mm，獨基高度為750mm。以上綜合考慮，基礎(chǔ)修正的埋置深度取室內(nèi)標高計算。

（3）柱底內(nèi)力選用的是SATWE柱底內(nèi)力結(jié)果文件中D+L荷載組合。很多年輕設(shè)計師在基礎(chǔ)設(shè)計荷載選組合時經(jīng)常混淆概念，有的選豎向?qū)Ш?，有的選Nmax組合，有的選D+L組合等等。在這里簡單的說明一下這三個荷載組合的含義。豎向?qū)Ш桑恰捌矫婧奢d”模式，它的生成過程與結(jié)果與傳統(tǒng)的手工導算荷載相近，和各墻柱的支撐的荷載面積有關(guān)，和它們本身的剛度無關(guān)，它和PM導荷的方法和結(jié)果一致，可用于整體型基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)的設(shè)計，一般可得到比較理想的結(jié)果。Nmax組合，它取四個方向的風荷載中的最大值，比如X向風是取X+和X-的大值，Y風是Y+和Y-的大值，Nmax結(jié)果為每個方向均取最大值，這種組合結(jié)果偏大，也同實際不符，我們一般不采用。D+L（1.2恒+1.4活）組合，考慮剛度分配，計算值較其它二種更接近實際情況，我做基礎(chǔ)設(shè)計一般選用這種組合。如果是框剪結(jié)構(gòu)，D+L組合應(yīng)注意剪力墻周圍的柱軸力和豎向?qū)Ш傻闹S力進行比較，差值不要太大，在10%以內(nèi)可以。

（4）PKPMJCCAD計算基礎(chǔ)時需要注意的幾點事項：①按照《荷規(guī)》第5.1.2條第二款規(guī)定，柱、墻豎向構(gòu)件的活荷載及傳給基礎(chǔ)的活荷載可以按層數(shù)進行折減，程序進行基礎(chǔ)活荷載折減只是傳到底層最大組合內(nèi)力文件中，在JCCAD中讀取的是SATWE計算后各工況的標準值，如需考慮基礎(chǔ)活荷折減則應(yīng)到JCCAD的：“荷載參數(shù)”中輸入相應(yīng)折減系數(shù)。②有的設(shè)計人員，用JCCAD自動生成獨立基礎(chǔ)時，基礎(chǔ)的底面積與手算結(jié)果相差甚遠，這是由于程序中有很多標高的設(shè)置，輸入稍有偏差就會造成結(jié)果的錯誤。在這里不一一指出這些標高的取值方法了，大家可以自己建一個簡單的模型進行比較。我個人認為最簡便也最直觀，不會錯的方法是在JCCAD基本參數(shù)輸入時，可以手動輸入修正后的地基承載力fa，然后將地基承載力深度修正系數(shù)輸為0，將單位面積覆土重勾選為人為設(shè)定，輸入實際的土重，這樣參數(shù)中有關(guān)標高的數(shù)據(jù)對計算結(jié)果均無影響，計算出基礎(chǔ)底面積同手算結(jié)果基本一致。

3 墻、柱方案

根據(jù)該車庫的層高，考慮擋土墻高度，經(jīng)試算剪力墻250mm厚最為經(jīng)濟合理。車庫柱網(wǎng)為8.1m×8.1m，選定柱子尺寸為500mm×500mm，經(jīng)試算柱子的軸壓比及配筋結(jié)果普遍較小，將框架柱尺寸改為400mm×400mm，經(jīng)計算合適。

4 梁、板方案

（1）框架梁方案：要求在保證車庫凈高要求的前提下，梁截面尺寸盡量經(jīng)濟合理，計算確定8.10m跨標準梁截面為300×700，根據(jù)其它專業(yè)走線要求，邊跨梁截面為300×450，考慮錯層的高差不是很大，錯層處做一道梁，梁截面為300mm×1700mm。次梁均為十字交叉梁，梁截面為250mm×600mm。

（2）板方案：考慮本工程墻厚、周邊覆土高度等實際情況，板邊可按嵌固端考慮，減小板內(nèi)跨配筋，板厚取140mm。局維變電所凈高要求3.2m，所以取消此處板塊次梁，板加厚，板筋雙層雙向通長，支座加附加配筋。

5 錯層部分建模及計算

（1）建模：本工程標準層高為3.15m，局部三跨局維變電所的層高為4.20m，局維部分將頂板標高抬高1.05m，標準頂板的頂標高為±0.000m。PMCAD建模時層高輸入3.15m，將局維部分上節(jié)點高調(diào)整為1.05m，于是所有與該部分節(jié)點有連接關(guān)系的構(gòu)件頂標高均隨之變化。錯層部位高低跨交界處的錯層梁采用調(diào)整“上節(jié)點高”結(jié)合調(diào)整“梁頂標高”的方法建模。將錯層梁上節(jié)點高調(diào)整的一端梁頂標高輸入-1050mm，以此類推，周圍與之相關(guān)的梁，剪力墻都按此方法輸入，將模型建好后一定要在透視視圖中檢查一遍，特別是錯層部位的墻柱、梁頂標高的關(guān)系，更加直觀可以發(fā)現(xiàn)平面建模中的一些錯誤。

（2）計算：計算中需要注意的是錯層部分將上節(jié)點抬高的框架柱。這部分柱與之相連的在Y方向標高是隨柱上節(jié)點標高，在X方向框架梁是一端降標高，X方向在柱子處形成左右錯標高梁。查看WPJ.T結(jié)果文件柱信息可以發(fā)現(xiàn)，這部分柱子結(jié)果是分兩段給出的，并且每一段標高的柱子在X方向和Y方向柱的計算長度系數(shù)都不同，這里就不詳細給出計算方法了。有關(guān)于柱的計算長度系數(shù)計算的詳細講解大家可參見PKPM多高層結(jié)構(gòu)計算軟件應(yīng)用指南。

6 結(jié)束語

隨著我國城市建設(shè)的飛速發(fā)展，對結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的業(yè)務(wù)、知識能力提出了更高的要求。結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，計算繁瑣，從事結(jié)構(gòu)設(shè)計可謂是任重道遠。特別是我們年輕的設(shè)計師，只有在工作中不斷的學習、探索，汲取國內(nèi)外先進的設(shè)計理念，努力提高設(shè)計水平，才能在平凡的崗位上為我國的建筑發(fā)展貢獻自己的綿薄之力。