试论地下室楼盖结构布置选型.pdf

城市建筑┃结构抗震┃URBANISM AND ARCHITECTURE┃STRUCTUREASEISMATIC 73 试论地下室楼盖结构布置选型试论地下室楼盖结构布置选型 Discuss the Structure Layout Selection of Basement Floor ■ 印江涛 1 洪 亮2 ■ Yin Jiangtao1 Hong Liang2 [摘 要] 关于地下室楼盖结构形式的选择，主要焦点在于 减少材料用量、降低楼盖厚度。通过对材料用量和楼盖厚 度的综合分析，给出普通车库、1.5 m 厚覆土顶板、核 6 级 人防顶板结构布置形式选择的建议，为地下室结构设计提 供了一定参考。 [关键词] 地下室 楼盖结构 材料用量 [Abstract] About the choice of basement floor structure , the main focus is to reduce material consumption and reduce the thickness of the floor. Based on the comprehensive analysis of material consumption and the thickness of the floor, this article gives ordinary garage, 1.5 m thick covering roof, and nuclear grade 6 civil air defenses of roof structure layout se- lection suggestions, in order to provide certain reference to the basement structure design. [Keywords] basement, floor structure, material usage 目前，多、高层建筑中设置地下室已非常常见。 在进行地下室结构设计时，应充分考虑各种因素， 对拟采用的各种结构布置形式进行详细地经济技术 对比分析。一般情况下，应选取材料用量和楼盖厚 度作为综合效益衡量的控制因素进行重点分析。材 料用量包括钢筋、混凝土和其他材料的用量，直接 影响经济性；楼盖厚度决定地下室总埋深，间接影 响经济性。本文从材料用量和楼盖厚度两个因素入 手，对典型工况下各种结构布置形式进行了对比分 析，为地下室结构布置形式的选择提供了一定的依 据。 一、 地下室楼盖结构布置形式的种类 一般而言，地下室楼盖结构布置形式主要有主 次梁、井字梁、十字梁、加腋大板、无梁楼盖、空 心楼盖、密肋楼盖等几种。其中前四种均需设置框 架梁，为有梁体系楼盖。层高由框架梁高决定，层 高一般较大。后三种不需设置框架梁，为无梁体系 楼盖。层高由板厚决定，层高可以较小。空心楼盖、 密肋楼盖一般需使用第三方供货的芯模、芯筒等特 殊材料，其造价与市场情况有较大关系。且此二种 结构布置形式在运用于人防顶板和地下室顶板时存 在一定争议，故本文不将此二种结构布置形式作为 对比分析之列。 二、 材料用量对比分析 在实际工程中，地下室典型工况通常有以下三 种 普通车库、 1.5 m 厚覆土顶板、 核 6 级人防顶板。 本文采用结构分析软件， 对典型工况下 8.4 m8.4 m 标准柱网的各种结构布置形式进行了受力分析，确 定钢筋配置。在对一个 8.4 m8.4 m 标准区隔的材 料用量进行统计的基础上，对比各结构布置形式的 优劣。 对于普通车库，对比分析原始数据如下主次 梁楼盖， 主梁 300700、 250600， 次梁 200600， 板厚 120；井字梁楼盖，主梁 300700，次梁 200 500，板厚 120；十字梁楼盖，主梁 300700，次 梁 200550，板厚 120；加腋大板楼盖，主梁 300 700，板厚 150/300；无梁楼盖，板厚 300。单位 面积用钢量（kg）排序为主次梁楼盖（21.73）＜ 十字梁楼盖（21.93）＜井字梁楼盖（23.32）＜加 腋大板楼盖（26.35）＜无梁楼盖（26.73） ；单位面 积用砼量（m 3）排序为主次梁楼盖（0.176 5）＜ 十字梁楼盖（0.180 2）＜井字梁楼盖（0.194 7）＜ 加腋大板楼盖（0.226 6）＜无梁楼盖（0.3） 。显然 材料用量最少者为主次梁楼盖， 最多者为无梁楼盖。 对于 1.5 m 厚覆土顶板、核 6 级人防顶板，二 者所承受的作用基本相当（考虑分项系数） 。仅以 1.5 m 厚覆土顶板为例进行对比分析，原始数据如 下主次梁楼盖，主梁 600900、400800，次梁 350800，板厚 200；井字梁楼盖，主梁 600900， 次梁 300700，板厚 200；十字梁楼盖，主梁 600 900，次梁 300800，板厚 200；加腋大板楼盖， 主梁 600900， 板厚 200/350； 无梁楼盖， 板厚 400。 单位面积用钢量（kg）排序为无梁楼盖（51.68） ＜加腋大板楼盖（56.67）＜井字梁楼盖（58.25） ＜主次梁楼盖（59.93）＜十字梁楼盖（60.02） ；单 位面积用砼量（m 3）排序为主次梁楼盖（0.323） ＜加腋大板楼盖（0.33）＜十字梁楼盖（0.335 5） ＜井字梁楼盖（0.3602）＜无梁楼盖（0.4） 。参考 钢筋、混凝土的市场价格，综合材料用量最少者为 加腋大板楼盖，次少者为无梁楼盖，主次梁楼盖、 井字梁楼盖、十字梁楼盖均较大且基本相当。 三、 楼盖厚度对比分析 在净高一定的情况下，楼盖厚度影响地下室总 埋深。减少地下室总埋深具有诸多优点从使用效 果来看，可增加地下室的有效使用面积，节约通风 设备长期供电的投入；就结构成本而言，可降低基 坑支护费用，减少基坑土方开挖量，节约地下室竖 向构件的材料用量。因此，合理确定地下室楼盖结 构布置形式、减少地下室总埋深，将在很大程度上 影响地下室总造价。 对比各结构布置形式来看，显然，楼盖厚度影 响了地下室总埋深，从而影响了地下室总造价，因 此无梁楼盖为最优形式。 四、 材料用量和楼盖厚度综合分析 前文对各种楼盖结构布置形式的材料用量、楼 盖厚度进行了对比分析，但两者的分析结果并不完 全一致。因此，需要进行材料用量和楼盖厚度的综 合分析。分析的基本原则如下判断无梁楼盖厚度 降低的优势可否弥补其材料用量增加的劣势。若足 以弥补，可选无梁楼盖；若不能弥补，则选其他楼 盖。 对于普通车库， 材料用量最少者为主次梁楼盖、 最多者为无梁楼盖，但无梁楼盖的厚度明显小于主 次梁楼盖。当地下室层数较多时，可认为无梁楼盖 厚度降低的优势足以弥补其材料用量增加的劣势， 可选择无梁楼盖；当地下室层数较少时，可选择主 次梁楼盖。 对于 1.5 m 厚覆土顶板、核 6 级人防顶板，材 料用量最少者为加腋大板楼盖， 次少者为无梁楼盖， 主次梁楼盖、井字梁楼盖、十字梁楼盖均较大且基 本相当。当地下室层数较多时，可认为无梁楼盖厚 度降低的优势足以弥补其材料用量增加的劣势，可 选择无梁楼盖；当地下室层数较少时，可选择加腋 大板楼盖。 五、 工程实例 广州市嘉裕商旅大厦，设置四层地下室，地下 室建筑面积约 4.4 万 m 2。地下一层为普通车库，层 高 4.8 m；地下二、三层也为普通车库，层高 3.3 m； 地下四层为人防区域，层高 3.8 m。地下室顶板采用 加腋大板楼盖，地下一、二、三层采用无梁楼盖。 珠海市华发云湖翠谷，设置一层地下室，地下 室建筑面积约 2.6 万 m 2，层高 3.8 m，地下室顶板采 用加腋大板楼盖。 上述两项目均已建成并投入使用，取得了良好 的经济技术效果。 六、 结语 （1）对于普通车库，当地下室层数较多时，可 选择无梁楼盖；当地下室层数较少时，可选择主次 梁楼盖。 （2） 对于 1.5 m 厚覆土顶板、核 6 级人防顶板， 当地下室层数较多时，可选择无梁楼盖；当地下室 层数较少时，可选择加腋大板楼盖。 （3）本文用于对比分析的数据仅为计算值，实 际工程尚需考虑更多因素。 （4）本文所给出的地下室结构布置选型建议， 在实际使用中需结合现行抗震规范，并有待大量实 际工程的检验。 参考文献 [1]印江涛,张元坤.多层地下室楼盖结构形式经济 技术综合分析[J].广东土木与建筑,20092 24-25. （作者单位1.湖北弘毅建设有限公司，武汉 430345；2.武汉开来建筑设计有限公司，武汉 430077）