地下室顶板结构方案选型探析

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1、地下室顶板结构方案选型探析　　摘要：随着房地产行业的飞速发展，地下室已成为设计中的重要部分。但由于地下室的功能及使用要求的特殊性，如地下室顶板的设计荷载大，防水抗裂要求高所以其造价占整个项目的比重也较大。故在保证结构可靠性和使用性的前提下，还应兼顾其经济性指标。本文针对多种选型方案的分析与比较，做好对该地下室结顶板的优化设计。关键词：地下室顶板；选型控制中图分类号：F293.35文献标识码：A文章编号：引言在住宅开发项目中地下室建设成本往往占有很大比重，因此受到建设单位在进行成本控制时的普遍重视。而对于地下室顶板结构形式则有较多

2、选择方案，通常有大板、十字梁、井字梁、无梁楼盖、空心楼盖等结构形式。本文以具体工程的地下室几种顶板结构方案经济性比较分析为例，对地下室顶板合理经济结构方案进行探讨。一、地下室结构选型和优化原则71、根据地下室顶板板厚、荷载，满足净空要求的最大梁高等条件，进行井字梁、十字梁、单向板、大板楼盖、无梁楼盖、预应力等多种项板结构方案的比较，选出造价低、施工方便的最优结构方案。值得注意的是，最优方案不是一成不变的，关键在于要熟悉各种方案的特点。例如，在主梁梁高适中的条件下，十字梁比井字梁楼盖节约；但如果荷载特别大，允许梁高偏小时，井字梁楼

3、盖更节省，原因是十字梁体体系主梁弯矩更大，配筋率接近超筋时用钢量会大幅增加；荷载较大时，一般情况下井字梁体系比大板楼盖节省。但当由于功能或构造需要，板厚较大，或存在人防荷载时，则大板楼盖体系更为节省，等等。2、在满足功能及基础埋深前提下，地下室应尽量浅埋。浅埋可以减少土方成本，减小地下室外墙外侧的土压力，在沿海地下水位较高地区尤其可以减小水浮力，可有效节约底板造价及地下室抗浮成本，同时亦可减小地下室渗漏风险。所以，地下室尽量浅埋是地下室方案论证之“纲”。3、充分利用地下室底板板厚较大的条件，根据情况，选用无梁楼盖底板或筏板基础。

4、4、采取措施，增大地下室净空，减小地下室埋深。例如，地下室用结构找坡，顶板主梁采用加腋梁(设备管线尽量布在梁跨中梁高较小处)等措施。二、结构方案及经济分析71、为满足地下室基本净高要求前提下尽量减少地下室埋置深度，大板、十字梁及井字梁均采用加腋框架梁，因施工难度较大、施工技术要求高、模板二次使用率低，大板结构并没采用加腋板。其中加腋框架梁大板楼板厚度为300mm，加腋框架梁十字次梁、加腋框架梁井字次梁的楼板厚度为规范要求最小厚度180mm，空心楼盖板厚450mm，混凝土强度等级为C30。采用PKPM模拟软件计算，几种结构形式方案

5、分别如下图：对以上几种结构方案混凝土用量与钢筋含量进行计算，其中C30混凝土按350元/m3、钢筋按5300元/吨考虑，结果见表1.从表1中可以看出，加腋框架梁大板结构建设成本最大，空心楼盖与单向梁结构方案最为经济。但单向梁主梁梁高达900mm，在地下室层高一定时地下室净空高度最低，若保证同样净空高度，则分别较井字梁结构及十字梁结构两者地下室埋置深度（即地下室层高）分别增加200mm、100mm（根据经验数据地下室层高每增加100mm综合成本增加约18元/m2）。而空心楼盖方案中除需购置芯模增加费用（约增加60元/m2）外，实际

6、工程运用效果及耐久性有待验证，相比单向梁结构并无绝对优势。综合考虑加腋框架梁单向梁结构方案最为经济。2、地下室底板采用无梁楼盖结构体系7无梁楼盖底板特点：①省去底板地粱，节约钢筋，减少含钢量。由于本工程地下水位高，水头大，底板厚度取400mm，适合采用无梁楼盖底板。无梁楼盖底板配筋与梁板式底板相比，板厚较大，只有局部柱上板带支座附加底筋略大，其他部位均为构造配筋，总的配筋量基本相当，但是节省了地梁钢筋;②施工方便。由于地下室底板标高处土层为淤泥质粉质黏土，非常软弱，地下水丰富，水位高，地梁施工难度很大。无梁楼盖底板省去了地梁的基

7、槽开挖和砖模砌筑，尤其减少了对板底软弱土层的扰动，极大地降低了施工难度。无梁楼盖底板计算：采用PKPM、SLABCAD复杂楼板分析设计软件建模计算，分向上、向下两种荷载工况分别计算配筋。计算模型将主梁定义为100mm~100mm的虚梁，板厚定义为400mm。计算工况：①平时、向下荷载组合：考虑底板、垫层、隔墙自重，车库活载;②平时、向上荷载组合(倒楼盖算法)：底板、垫层、隔墙自重，水浮力;③战时、向上荷载组合(倒楼盖算法)：底板、垫层、隔墙自重、水浮力及向上人防等效荷载。板带配筋计算：先运行SATWE计算，再运行SLABCAD计

8、算，自动划分板带时柱上板带各取两边板宽的比例为0.25，将承台按柱帽输入，选板柱结构类型，选择适当的有限元网格尺寸(严重影响计算，时间的长短)，得出板带计算结果(配筋、挠度、裂缝验算)。程序给出的板带配筋数据为程序自动划分板带宽度范围板的配筋总量。7底板设计：①