浅谈汇龙弯花园地下室设计
 
（深圳市鑫中建建筑设计顾问有限公司 陈利文）
 
[摘要]     汇龙弯花园地下室为全埋式两层地下室，地下二层局部为平战结合的人防地下室，地下一层为汽车停车库。
[关键词]  地下室  人防地下室 井字梁楼盖 工型空腹模盒密肋梁楼盖 剪力墙、人防墙重合 人防口部大样图 地下室墙、柱尺寸定位平面图
一、 工程概况：
汇龙弯花园是深圳市新辉大发展实业有限公司在深圳宝安区的一个高档商住项目，该工程地上五个塔楼。其中1#2#3#楼为32层高层住宅，主体高度99米，结构形式为剪力墙结构，4#5#楼是两层的异型柱框架结构联排别墅；地下室是两层全埋式地下室汽车库，其中地下二层有一部分空间做成平战结合的人防地下室。地下室总建筑面积为37686平方米，其中人防面积为7946平方米，人防部分分四个防护单元，为甲类防空地下室，抗力级别为核六常六级，平时作为地下汽车库使用，战时为二等人员掩蔽部；纯地下室部分采用整体现浇钢筋混凝土结构，基础采用高强预应力混凝土管桩基础。地下室顶板板厚160mm，地下一层非人防部分板厚为120mm，人防部分板厚200mm，地下室底板板厚400mm。整个地下室按《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）第12.2.3要求不设结构缝，以利地下室防水；对于长度超过规范关于伸缩缝间距规定的情况，采用每隔30~40米设置贯通顶板、底部及墙板的施工后浇带。
二、 设计数据依据
1.       地震参数：抗震设防烈度为7度，抗震等级为三级，设计基本地震加速度值为0.10g。设计地震分组为第一组。场地土类别为II类，场地特征周期0.35S。
2.       恒荷载：（含楼板自重）
地下室顶板：（含覆土1.2米）27 kN/㎡
地下一层楼板：人防顶板部分7.0 kN/㎡；汽车库部分5.0 kN/㎡
地下室底板：（建筑面层素混凝土300mm厚）17.5 kN/㎡
3．活荷载：
  地下室顶板：5 kN/㎡；消防车道（等效静荷载）：20 kN/㎡
地下一层楼板：汽车库部分4.0 kN/㎡；设备房7.0 kN/㎡
  地下底板：汽车库部分4.0 kN/㎡；设备房7.0 kN/㎡
4．底板水浮力荷载按活荷载输入，水浮力荷载计算位置取在地下室结构底板底处，扣除底板
自重及其上建筑面层素混凝土重后为41 kN/㎡。
5．人防相关荷载详下：
       按《人民防空地下室设计规范》（GB 50038-2005）规定，结构在核暴动荷载作用下各部分等效静荷载标准值（kN/㎡）如下表：
三、 材料
     工程采用钢筋混凝土结构，梁、板混凝土强度等级为C35，非塔楼部分框架柱混凝土强度等级为C35，塔楼部分的墙、柱按塔楼计算要求取值；梁、板、柱、墙钢筋全部采用三级钢。
四、 结构分析及设计
本工程采用中国建筑科学研究院开发的PKPM软件进行结构计算分析。地震作用采用总刚分析方法，框架柱配筋计算原则按双偏压计算。周期折减系数为0.7，框架柱的轴压比最大值为0.89。
五、 地下一层汽车库非人防部分采用井字梁楼盖与工型空腹模盒密肋梁楼盖对比
         在地下室楼板设计过程中，起先采用我们熟悉的井字梁楼盖，在设计快结束的时候，接到建设单位新的设计要求，要求我们对地下一层非人防部分的楼盖，按空腹密肋梁楼盖去进行设计，因此我们做了两种楼盖设计。
模盒是一种预制构件，采用工业废料磷石膏或脱硫石膏为主材制作，空腹楼板是采用模盒作为施工内模、并将模盒永久性地填埋于砼楼板内的一种由砼空腹结构与模盒相结合所形成的一种复合楼板结构。以下是模盒的两种基本形式和模盒的三种基本截面形式：工型、T型和箱型。
 
 
工型空腹模盒密肋梁楼盖大样如下：
采用井字梁楼盖时主框架梁梁截面为400X800,井字梁梁截面为300X500，柱跨为8.1mx8.3m，计算后连续框架梁中间跨跨中弯矩在329~378 kN/m之间，中间跨支座负弯矩在411~462 kN/m之间，跨中计算配筋在15~18 cm²之间，中间跨支座处的计算配筋在17~20cm²之间；采用工型空腹模盒密肋梁楼盖，柱跨与采用井字梁楼盖的柱跨相同，也是8.1mx8.3m，柱上板带的暗梁截面为1580X400，密肋梁截面为80X400(详见工型密肋板大样)，柱冒2900X2900X600，计算后柱上板带暗梁跨中弯矩一般在277~292 kN/m之间，跨中计算配筋在25~28cm²之间，中间跨支座负弯矩一般在350~373 kN/m，中间跨支座处的计算配筋在31~36 cm²之间。
 
以下为两种楼盖部分项目对比表：

对比项目
井字梁楼盖
工型空腹模盒密肋梁楼盖
备注
主梁梁高
800mm
400mm
模盒可以节约层高
钢筋用量（梁板）
31.00 kG/㎡
33.66 kG/㎡
井字梁钢筋少些
混凝土用量（㎡）
0.31立方米
0.24立方米
模盒可以节约混凝土
施工缺点
模板多
模盒易被钢筋穿破
模盒施工难度难以控制

    计算对比之后与建设单位相关工程技术人员一起研究，第一原因模盒楼盖施工过程中，模盒被钢筋穿破后有大量混凝土渗进去，有些将是被混凝土填满模盒的空腔，这样就增加楼板的自重，与最初设计不相符；第二个原因是地下一层非人防部分与人防部分的楼板是紧密联系在一起的，且人防部分主要分布在地下室的塔楼周围，人防部分的层高已经卡在规范边缘，不可以降低层高，这样导致非人防部分的层高也不宜降低层高；综合以上两个不利因素，我们认为不宜采用工型空腹模盒密肋梁楼盖结构，并向建设单位汇报该总结，最终一致确定采用井字梁结构进行施工图设计。
六、 施工图设计中的几个注意事项。
1、人防墙与塔楼剪力墙重合时的处理。之前我们设计人防地下室的时候，处理人防墙与塔楼剪力墙重合时习惯都在图纸说明里面标明一句话：“人防混凝土墙与塔楼剪力墙重合时，当塔楼剪力墙的配筋小于人防混凝土墙配筋时，塔楼剪力墙的水平和竖向钢筋按人防混凝土墙中的配筋施工；但剪力墙中的暗柱配筋不变。”但要是遇上了剪力墙两端人防墙的配筋不相同时，比如塔楼剪力墙一端是人防隔墙，一端是人防外墙，很显然这个塔楼剪力墙的两端人防墙所受的人防荷载不一样，配筋必然不一样，如果按原来的习惯去做一定会给施工单位施工时造成些误解，有可能就按配筋最小的人防墙去施工了，因此我们在施工图设计时除对图纸进行说明外，同时还要在图纸里面对塔楼剪力墙处增加相关人防墙的编号，如下图：
2、“人防口部大样图”与“地下室墙、柱尺寸定位平面图”相互补充，但相互不重复。这样有利于修改图纸的时候，改了口部里面的内容又忘记修改墙柱里面相关的内容，施工图设计完成后就避免了图纸中的同一内容在几张图中同时出现，而细节又有所不同。我们采用在“地下室墙、柱尺寸定位平面图”中标注人防墙的编号、定位，在“人防口部大样图”中标注门框墙型号，预留洞口尺寸及洞口加强钢筋配筋的集中标注。
3、与地下室外墙相连的梁应按框架梁（KL）编号，并对梁按框架梁进行配筋。
 
参 考 文 献
1．建筑抗震设计规范 (GB50011-2010).            中国建筑工业出版社，2010
2．混凝土结构设计规范(GB50010-2010).           中国建筑工业出版社，2010
3．建筑工程抗震设防分类标准(GB50223-2008)      中国建筑工业出版社，2008
4．建筑结构荷载规范(2006年版)(GB50009-2001)   中国建筑工业出版社，2002
5．人民防空地下室设计规范(GB50038-2005)  
6．高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)      中国建筑工业出版社，2010