曹 彬

(山西省建筑設(shè)計(jì)研究院,山西 太原 030013)

某車(chē)庫(kù)擋土墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

曹 彬

(山西省建筑設(shè)計(jì)研究院,山西 太原 030013)

以某中醫(yī)藥研究院地下停車(chē)場(chǎng)工程為例，對(duì)該工程擋土墻結(jié)構(gòu)計(jì)算采取了兩種計(jì)算方案，方案1將此擋土墻厚度無(wú)限加厚，直至滿足內(nèi)力及裂縫要求；方案2將此擋土墻在中間加一道倒置框架梁，將其擋土墻結(jié)構(gòu)計(jì)算高度減小滿足內(nèi)力及裂縫要求，并經(jīng)過(guò)對(duì)比計(jì)算得出，方案2有利于結(jié)構(gòu)受力和降低經(jīng)濟(jì)投資，且本次優(yōu)化設(shè)計(jì)所得結(jié)論可為類(lèi)似結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。

擋土墻，結(jié)構(gòu)計(jì)算高度，結(jié)構(gòu)方案，優(yōu)化設(shè)計(jì)

1 工程概況

本工程為某中醫(yī)藥研究院地下停車(chē)場(chǎng)，地下2層，框架結(jié)構(gòu)。地下1層層高為3.95 m，平時(shí)為停車(chē)場(chǎng)，戰(zhàn)時(shí)為甲類(lèi)核6級(jí)和常6級(jí)人防；地下2層層高為8.10 m，為機(jī)械倉(cāng)儲(chǔ)式3層立體停車(chē)庫(kù)。一榀框架三跨，中間為車(chē)庫(kù)巷道，運(yùn)輸需停放車(chē)輛的小車(chē)可以上下左右靈活移動(dòng)，到達(dá)位置后將車(chē)輛放入兩側(cè)的3層任意層樓板上。車(chē)庫(kù)平面圖和車(chē)庫(kù)剖面圖分別詳見(jiàn)圖1，圖2。

圖2中巷道處地下2層擋土墻從-13.700 m(基礎(chǔ)頂)到-5.150 m，擋土墻結(jié)構(gòu)計(jì)算高度為8.55 m。此墻截面尺寸為8 550 mm×6 450 mm(高×寬)，下面采用兩種計(jì)算方案，方案1將此擋土墻厚度加厚，以滿足結(jié)構(gòu)受力和裂縫計(jì)算要求；方案2在此擋土墻-13.700 m(基礎(chǔ)頂)距3.05 m處標(biāo)高為-10.650 m加一道倒置的框架梁，將此擋土墻結(jié)構(gòu)計(jì)算高度分為兩段計(jì)算高度減小，再計(jì)算擋土墻厚度，滿足受力和裂縫計(jì)算要求。方案1和方案2計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，得出最優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

2 計(jì)算分析

方案1計(jì)算：此擋土墻截面尺寸為8 550 mm×6 450 mm(H×L)，邊界條件：擋土墻下部與無(wú)限剛基礎(chǔ)梁連接為固端，上部與-5.150標(biāo)高框架梁和樓板連接也為固端，左右兩側(cè)與框架柱(截面500 mm×800 mm)連接定義為簡(jiǎn)支。周邊其他擋土墻厚均為300 mm，與兩側(cè)框架柱連接的框架梁截面均為350 mm×900 mm，擋土墻墻厚為800 mm時(shí)滿足內(nèi)力及裂縫要求。框架柱、框架梁及擋土墻配筋見(jiàn)表1。

表1 方案1計(jì)算配筋結(jié)果

方案2計(jì)算：在方案1的基礎(chǔ)上，在標(biāo)高-10.650 m處加一道倒置框架梁，將墻由原來(lái)截面尺寸8 550 mm×6 450 mm(高×寬)分成兩段，擋土墻計(jì)算高度分別為3 050 mm和5 500 mm兩段，此擋土墻計(jì)算高度減小，試算擋土墻墻厚為400 mm，其余周邊其他擋土墻厚、框架梁、框架柱截面均與方案1相同?？蚣苤?、框架梁及擋土墻配筋見(jiàn)表2。

表2 方案2計(jì)算配筋結(jié)果

3 結(jié)果對(duì)比與結(jié)論

方案1和方案2中：1)框架柱截面相同鋼筋用量均相同；2)框架梁截面相同，方案1的鋼筋用量為7.399 t，方案2的鋼筋用量為8.980 t，方案2比方案1鋼筋用量多1.581 t；如果建筑市場(chǎng)的每噸鋼材3 500元，那么方案2就增加了5 533元的成本；3)方案1中的擋土墻墻厚800 mm和300 mm，方案2中的擋土墻墻厚400 mm和300 mm，方案1中擋土墻比方案2中的擋土墻混凝土用量多22.06 m3，方案2比方案1又多增設(shè)一道框架梁，混凝土用量比方案1中多2.03 m3，得出方案1比方案2的混凝土用量多20.03 m3。如果建筑市場(chǎng)的商品混凝土350元/m3，那么方案1增加了7 010元的成本。得出方案1比方案2造價(jià)多出1 477元。

綜上所述，在建筑場(chǎng)地面積有限，采用機(jī)械倉(cāng)儲(chǔ)式三層立體停車(chē)庫(kù)，中間巷道的擋土墻高達(dá)8.55 m，經(jīng)過(guò)方案1和方案2從結(jié)構(gòu)受力和經(jīng)濟(jì)性對(duì)比計(jì)算，得出在擋土墻計(jì)算高度很高時(shí)，采取在墻中部加一道倒置的框架梁，將此擋土墻計(jì)算高度減小，有利結(jié)構(gòu)受力和降低經(jīng)濟(jì)投資。

Optimal design of the garage retaining wall structure

Cao Bin

(ShanxiAcademyofBuildingDesign,Taiyuan030013,China)

Taking the underground garage engineering of the Traditional Chinese Medicine Institute as an example, the paper adopts two kinds of calculation scheme adopted in calculating the engineering retaining wall structure. In scheme 1, it infinitely increases the retaining wall thickness till to meet its internal force and crack demands, in scheme 2, it increases an inverted frame beam within the retaining wall, and reduces the retaining wall structure calculation height so as to meet internal force and crack demands. Through comparison and calculation, it finds out that: scheme 2 is good for structural stress and reducing economic investment. Furthermore, the above-mentioned optimal design conclusion will provide some guidance for similar structure design.

retaining wall, structural calculation height, structural scheme, optimal design

1009-6825(2017)21-0032-02

2017-05-16

曹 彬(1980- )，女，工程師

TU318

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