地下室顶板结构设计多方案经济性简析

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1、地下室顶板结构设计多方案经济性简析广东省东莞市鼎峰地产集团有限公司52000摘要：近年来地下室工程日益增多，地下室顶板楼盖结构设计对于地下室工程总造价控制意向重大。目前顶板楼盖结构设计方案多样，木文以项目工程为案例，通过对常用的几种地下室顶板结构形式在不同荷载条件作用下，进行经济性比较，得出结论，供地下室顶板结构设计选型参考。关键词：地下室顶板；结构选型；经济性比较；无梁楼盖；综合造价近年来，随着高层建筑的增多，地下室设计日益广泛，在住宅项目的开发过程中，地下室建设往往占有较大的比重，因此建设单位在进行工程投资

2、核算时，项目地下室设计往往受到重视。地下室结构设计时，常具宥以下三个特点:1）结构荷载大：地下室顶板覆土较厚，荷载较大，且常有消防车荷载及顶板人防荷载；2）柱网间距大：地下室柱网间距常为8〜9米，有时更可达10米以上，柱网间距较大；3）受专业空间要求限制：地下室因其层高相对较小，且控制较为严格，地下室顶板梁截面高度较大时，若加上设备管道高度，地下室净高较难满足建筑专业要求。一、地下室顶板结构设计方案的多样性目前，地下室顶板较为常见的结构形式有主次梁体系、十字梁体系、井字梁体系、无次梁大板结构体系及无梁楼盖体系等

3、，采用何种结构形式较为经济，目前观点较多，木文现结合工程案例分析，对以上几种地下室顶板结构形式进行经济性比较，提出个人一些浅见。二、以案例为基础的多方案地下室顶板结构设计某项目设有地下两层地下室，地下室柱网为8.4mx8.4m,地下室层高为4m,柱截面为600x600mm,砼强度等级为C30,钢筋均釆用HRB400三级钢。a）模型分析方法主次梁体系、十字梁体系、井字梁体系、无次梁大板体系采用Satwe软件分析计算，结构布置见图1〜图4。楼板钢筋采用塑性法计算，板顶部分钢筋通长配置，通长钢筋满足构造要求；梁端支座

4、负弯矩调幅系数取0.8,梁截面按梁端支座经济配筋率（1.4%左右）控制。无梁楼盖体系采用平板设计，柱顶设置矩形平托板柱帽，柱帽尺汴满足冲切计算及构造尺汴要求，结构布置见图5。无梁楼盖体系采用PKPM-SlabCAD有限元分析，并划分为柱上板带和跨中板带，进行有限元后处理配筋。进行地下室顶板综合成本分析吋，统计各方案单位面积砼含量、钢筋含量及单位面积综合单价。单位面积综合单价不仅包含材料费，还包含为完成工程所需要的人工费、设备费、机具使用费和企业管理费、利润、各种规费和税金，及一定的风险费用，是分部分项工程单价的

5、全部费用,也可认为是工程发承包单位价格。b）不冋覆土厚度结构计算分析地下室顶板上因设备管线布置、景观堆坡及园林小品等要求，顶板不同部位，上部覆土厚度常不相同。以顶板覆土厚度取0.6m、1.2m、1.8m三种情况进行比较分析，顶板覆土自重按18kN/m3考虑，顶板活荷载取5kN/m2,暂不考虑消防车道及人防荷载，地下室顶板结构混凝土综合价格取550元/m3,钢筋综合价格为6300元/吨。在不同覆土厚度情况下，各结构设计方案主要结构构件尺十见表1，各主要材料指标见表2。c）不同活载工况结构计算分析地下室上常布设应急

6、消防车辆施救停放位置及通行车道，承受消防车荷载;也常作为人防掩蔽场所,承受人防荷载，因此顶板上除考虑一般均布活载外，也常考虑消防车荷载及顶板人防荷载。以顶板覆土厚为1.2m为条件，按一般均布活载5kN/m2、消防车荷载和顶板人防荷载三种情况分析比较。三、地下室顶板各方案经济性比较从以上表格可以看出，地下室顶板在恒载起控制作用时，十字梁体系有较好的经济性；而当顶板上活载较大，承受消防车荷载或人防荷载吋，大板体系却有较好表现。这是因为在恒载起控制作用吋，十字梁体系通过合适的梁系布置，较大限度的发挥了楼板的双向承载能

7、力，控制了板厚，减少次梁数量，使得楼面荷载传力路径传递更直接、合理，降低了整体钢筋数量；在活载起控制工况下，活载布置及作用对配筋影响较大，大板体系通过增大板跨，减少顶板上活荷载作用，发挥楼板承载能力，取得了较好的效果。四、地下室层高对于地下室经济性的影响地下室外墙除受到墙体外侧冋填土作用外，还受到地下水压力、冋填土传来的上部活载作用以及人防荷载作用，苏层高变化对于地下室综合造价也影响较大。本案例中，室外标高为±O.OOO,地下室顶板及地下室水位标高去-1.2m,采用PKPM软件在有、无人防两种工况

8、进行分析，对不同层高地下室外墙经济性统计，详见表5。在表中可以看出，地下室层高每增加100mm,单位建筑面积造价约增加15元/m2。而据冇关资料统计，地下车库层高每增加100mm时，土方开挖及基坑支护等工程综合成本约增加25元/m2左右。综合统计，地下室层高每增加100mm吋，地下室总成成本约增加30〜45元/m2。由此可见，当地下室顶板考虑采用无梁楼盖体系时，可以在保证建筑、设备最小