地下室顶板结构选型分析与经济性比较
地下室结构方案经济性比较
地下室常用结构类型经济性比较一、引言近几年我国建筑产业处于高速发展阶段，尤其住宅建筑市场广阔，对房地产开发商或建筑设计企业都存在大量的机遇和挑战。
2000年后各专业新规范陆续实施，随市场竞争日趋激烈甲方对建造成本控制越来越严格，节能观念在社会各界普及等等，对重要的常用的结构类型经济性有一定掌握是必要和迫切的。
本文尝试就地下室钢筋混凝土材料用量，从不同结构类型间的纵向比较中，找出一些量化的关系，期望能为结构设计、成本控制提供部分参考价值。
二、汽车库常用结构类型楼盖经济性比较分析实例：柱距8.1m×8.1m，纵横均5跨，层高3.8m，柱截面600mm×600mm，使用活载标准值4.0kN/m2，相同层高楼盖共3层，取中间层的中间跨作为计算比较的单元。
混凝土强度等级C30，梁纵筋HRB400，梁箍筋HPB235，板受力筋HRB335，板分布筋HPB235。
最大裂缝宽度0.3mm。
不同结构类型的楼盖参数如下：（1）、框架梁大板楼盖：框架梁400×600，板厚200；（2）、框架梁单向次梁楼盖：框架梁500×600及250×600，单向单道次梁250×600，板厚110；（3）、框架梁双向次梁楼盖：框架梁350×600，双向单道次梁200×500，板厚110；（4）、框架梁密肋次梁楼盖：框架梁350×600，双向四道次梁125×500，板厚90；（5）、柱帽大板楼盖：45°倒锥体柱帽650（高）×1900（顶边长），板厚220。
1、框架梁大板楼盖平面恒载标准值6.6kN/m2，活载标准值4.0kN/m2。
计算简图及计算配筋图如下图1-1、图1-2，实际梁配筋及板配筋如下图1-3、图1-4，材料用量统计如下表1-1：图1-1 图1-2表1-1：框架梁大板楼盖2、框架梁单向次梁楼盖平面恒载标准值4.3kN/m2，活载标准值4.0kN/m2。
地下室楼盖选型分析与对比
地下室楼盖选型分析与对比摘要：建筑工程项目中，地下室楼盖结构形式较为多样，且不同楼盖结构经济性、应力支撑作用会有着较大差异。
相关人员在地下室施工设计中，需要根据项目整体布局，筛选更为适用的楼盖框架结构方案。
因此，本文结合某建筑工程，对地下室楼盖选型进行对比与分析，借此通过地下室楼盖结构的优化设计，提升我国建筑工程的整体质量。
关键词：地下室；楼盖结构；选型分析；对比引言：社会经济发展中，城市整体建设规模明显增加。
在此背景下，为在有限土地资源中，挖掘更多可利用空间，各类建筑物的地下空间被广泛应用，其中最为典型的为建筑物的地下室。
但是在地下室施工建设中，其机构选型对地下室质量、安全性能、经济效益影响较大，要求设计方通过地下室楼盖结构的选型与对比，确保地下室布局的合理性。
一、工程概况某建筑工程，实际建筑面积为25801.78平方米，地下建筑面积为7892.35平方米，建设内容为地下车库，地上建筑组成结构为塔楼、裙房、电梯机房等。
该建筑工程的地下室层高为5.1m，顶板厚度160-250mm，地下室顶板标高为-1.2m，整体安全等级为二级，结构类型为混凝土框架结构。
在该建筑工程的施工建设中，因地下室顶板楼盖需承载较大荷载，所以在楼盖结构选择中，需根据地下室应力要求，科学开展地下室楼盖选型工作，并通过地下室楼盖结构设计的方案对比，筛选出最优施工方案。
二、地下室楼盖形式分析建筑工程中，地下室楼盖形式可分为无梁楼盖、有梁板式楼盖。
在该领域中，梁板式楼盖结构应用较为广泛，整体施工工艺较为成熟，各部位荷载结构传力明确，但整体结构层次较多、制作流程较为复杂[1]。
相对来说，无梁楼盖可通过控制层高的方式，确保施工的便捷性，加强工程项目的工期控制。
本工程的地下室建设内容为地下车库，地面上方为居民楼、小区道路，地下室楼盖的荷载主要来自于楼面恒载。
该工程在楼盖结构选型时，需要提前计算各结构的应力条件、抗震防裂程度，随后根据各项指标，调整地下室楼盖结构设计方案，保证楼盖选型满足该地下室的各项技术要求。
地下室结构选型经济分析
源， 使激 光束 向上射 出 ， 并调 节 望远 镜调 焦螺 旋， 使接 收靶 得 出 晴晰 的接 收光 斑 ， 然后 整平 仪 器 ， 竖 轴 垂 直后 ， 使 当仪 器 绕 竖 轴旋 转 时 ， 光 斑 中心 始终 在 同 一 点或 画 出一个 小 圆 ， 在 接 收靶 处 的观 测 员 ，记 录 激光 光斑 中心在 接 收靶上 的位 置 ， 随着 铅垂 仪绕 竖 轴 的旋转 ， 并 记 录下 光斑 中心 的移 动轨 迹 ，其轨 迹一 般 为 个不 圆 ，小 圆 的中 心 即为铅 垂仪 的投射 位 置 ， Ｔ人 员可 根据 此位 置定 位 。 施
工 程技 术
Ｃａｗｅｏｉ ｎｒｃ 嵋 饵 墨 ‘臣矗 ｈ ｈｏｓｄｏｔ 蓝 砌■ 一 ｉＮ Ｔ ｎｇ ｄｓ ｎｅ ｃｌ ａＰｕ 回团图 豳 — ｅ ■
地下室顶板结构方案经济性对比研究
地下室顶板结构方案经济性对比研究发布时间：2023-03-01T09:26:49.963Z 来源：《工程建设标准化》2022年20期作者：张珍荣[导读] 从成本控制的角度，对结构设计特别是地下车库顶板的结构形式往往有了更多的考量。
张珍荣重庆市设计院有限公司,重庆 400015摘要：从成本控制的角度，对结构设计特别是地下车库顶板的结构形式往往有了更多的考量。
本文从某实际工程地下车库顶板的结构形式选择的过程出发，对比不同形式车库顶板的经济性及适用性，为之后的项目设计提供参考。
关键词: 地下车库顶板;?结构形式；经济对比；随着社会经济形式的发展，工程项目在设计阶段面临着越来越多的考验。
建设方（尤其是开发商）往往更多从成本控制的角度，对结构设计特别是地下车库顶板的结构形式往往有了更多的考量。
地下车库顶板的结构形式从传统的井字梁（十字梁）楼盖、单向梁楼盖到框架梁大板楼盖及无梁楼盖等，项目设计时都会被列举对比不同结构形式的优劣尤其是经济性的对比，最大限制的降低结构成本。
为了更好的应对建设方的要求，在结构形式的选择上获取更多的主动权，对已选择的结构形式提供更充分直观的依据，本文从某实际工程地下车库顶板的结构形式选择的过程出发，对比不同形式车库顶板的经济性及适用性，为之后的项目设计提供参考。
示例项目实际地下车库布置图如下：本项目实际车库模型体量过大，整体比较工作量巨大且各种干扰因素较多，特选取实际模型中更具代表意义的局部模型进行对比，对比方案主要为框架梁+厚板、单向梁、无梁楼盖，主要对比过程如下述内容：一、框架梁+厚板楼盖的模型分析1.计算模型：1）模型一：框架柱500x500，框架梁450x800，板厚320mm，梁板混凝土强度C35，柱混凝土强度C40，梁纵筋为HRB500，其余钢筋为HRB400；楼面恒载28kN/m2，均布活荷载5kN/m2，自定义消防车荷载16kN/m2。
2）模型二：框架柱500x500，框架梁450x800，基准板厚250mm、加腋长度1000mm（根据弯矩图控制）、加腋高度200mm（即板厚最大处450mm），梁板混凝土强度C35，柱混凝土强度C40，梁纵筋为HRB500，其余钢筋为HRB400；楼面恒载28kN/m2，均布活荷载5kN/m2，自定义消防车荷载16kN/m2。
高层建筑地下室及地下车库结构选型的经济比较
高层建筑地下室及地下车库结构选型的经济比较【关键词】结构设计；经济性；无梁空心楼盖一、概述目前在城市的住宅区，一般会布置1～2层的地下室，地下室多数用做汽车库或设备机房等大空间房屋，个别地下室为人防；地下室柱距较大，一般为8.4米；楼盖常采用梁板式结构，梁截面高度700～1000mm之间，机电管道在梁下通行，管道需要的空间一般在500～600mm之间，层高多数在3.8～4.5m之间。
当高层建筑的地下室，采用无梁楼板时，板厚为350～550mm，可降低地下室层高，如下图所示。
地下室层高降低，可减少基础埋深、墙高、外墙防水面积、土方及护坡、降水及抗浮费用等。
与传统梁板式楼盖的综合经济比较表明，有明显的经济效益。
二、地下室结构选型下文以深圳市龙华新区和平里花园二期为例，对采用无梁楼盖、传统梁板结构的综合经济效益做对比。
和平里花园二期位于深圳市宝安龙华和平西路与布龙路交汇处，与布龙公路、地铁相邻，交通十分便利。
工程由6幢50层的住宅楼及1层商业裙楼和一个集中地下室组成。
塔楼地面以上总高度154.35～154.95米（包括出屋面构架），结构屋面高度145.95～149.45米。
本工程在地下二层设有人防地下室，人防抗力等级为常六级及核六级、核五级及常五级。
地下室和塔楼不设永久缝，塔楼基础采用人工挖孔桩以中风化、微风化为持力层，地下室基础为人工挖孔桩或柱下独立基础，以中风化位持力层，塔楼和纯地下室持力层均为岩石基础，差异沉降较小，可不设置沉降缝。
地下一层顶板作为上部结构的嵌固部位，按现行《高层建筑混凝土结构设计规范》规定，应采用梁板结构；地下二层顶板采用空心无梁楼盖、板厚350～550mm，非人防区板厚350nn，核六级人防区板厚450mm，核五级人防区板厚550mm。
地下室二层顶板的楼盖结构形式如下表：空心无梁楼盖（实际采用的结构形式）普通梁板楼盖非人防区无梁，无柱帽，板厚350，其中上翼缘厚度80，下翼缘厚度70，中间空腹厚度为200。
地下室顶板结构设计多方案经济性简析
地下室顶板结构设计多方案经济性简析摘要：随着城市地下空间的不断开发，地下室设计日益广泛。
地下室通常体量较大，其顶板的结构形式对整个工程的造价有重要影响。
因此，合理选择结构形式对工程成本的控制起着关键作用，建设单位在工程投资核算时，地下室顶板的优化设计往往受到很大的重视。
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，究竟采用何种结构形式较为经济合理，还有待深入研究。
关键词：城市地下空间；顶板结构；设计方案综合考虑造价、施工因素、结构性能等因素，认为地下室顶板采用无梁楼盖方案和加腋梁板方案相比较于传统的主次梁结构布置方案具有更加广泛的应用前景。
1 地下室顶板方案经济性比较的提出在对地下室结构进行优化设计时，考虑到具有以下两个特点：1）所受荷载大：地下室顶板结构具有覆土荷载大，材料用量高的特点；2）受设备专业空间要求限制：如果地下室顶板是普通梁板结构，再加上设备管道所占的空间，地下室的层高就很难满足建筑的要求。
地下室顶板目前主要采用的结构体系有：主次梁结构、井字梁（十字梁）楼盖体系，无梁楼盖体系、加腋梁板体系、以及预应力无梁楼盖体系。
本文对地下室顶板提出了四种方案：井字梁楼盖体系、十字梁楼盖体系、无梁楼盖体系、加腋梁板体系方案。
对以上四种方案，分别进行了分析比较计算。
2 工程概况本小区地下室车库与各单体脱离，之间以连通道连接。
左右两排单体间为主要停车库，跨度以8．0m为主，宽为5跨（东西方向），南北方向较长，跨数较多，拟分段处理。
主楼南北立面之间为窄条型车库，中间为8．0m一跨，左右两边各有4m一跨。
车库顶板覆土以1．2m厚为主，局部区域有消防车道。
建筑方案中预留给结构的净高为1m。
拟按普通荷载作用（活载为行车荷载）和消防荷载作用（活载考虑消防车），对十字梁布置、单向双梁布置、井字梁布置三种顶板结构方案进行比对（见图1），寻找最经济合理的方案。
人防地下室不同楼盖形式经济对比分析
第43卷第15期山西建筑Vol.43No.152 0 1 7 年5 月SHANXI ARCHITECTURE May. 2017 • 23 •文章编号：1009-6825 (2017) 15-0023-02人防地下室不同楼盖形式经济对比分析兩萤(广州市人防建筑设计研究院有限公司，广东广州510500)摘要:通过选用六种楼盖结构形式对人防地下室顶板进行计算，从钢筋混凝土用量、结构净高、钢筋混凝土总造价等方面，对比 分析了各方案的优缺点，最后得出最经济的结构方案，为人防地下室顶板结构选型提供参考。
关键词：人防地下室，楼盖，钢筋，混凝土中图分类号:TU352.1 文献标识码:A〇引言人防地下室是一种在战时可以保护生命财产安全的地下防 护建筑物。
随着经济的高速发展，城市建设对地下空间的要求越 来越高，由于人防地下室工程造价较高，在当前我国经济不断发 展的大环境下，以最少的投资产生最大的经济效益是绝大多数建 筑开发商的必然追求，如何在保证结构安全的前提下，节约工程 建设成本，一直是工程技术人员不断努力的目标。
作为结构设计 人员，结构设计是否合理是决定工程建设项目投资效益的重要环 节之一。
因此人防地下室的经济性设计应受到重视。
人防地下 室设计中采用何种楼盖形式是影响人防地下室整体经济性的一 个关键因素，而何种楼盖结构方案最为经济，目前观点较多。
因此本文对人防地下室顶板分别采用十字梁楼盖、单向板楼盖、井 字梁楼盖、大板楼盖、无梁楼盖及空心楼盖进行计算，对比不同楼 盖形式的梁板钢筋含量、混凝土用量、钢筋造价、混凝土造价以及 钢筋混凝土总造价，得出最经济的楼盖形式以供参考。
1楼盖结构形式选择人防地下室顶板楼盖形式主要有梁板式楼盖和无梁楼盖形 式。
梁板式结构工艺成熟、整体性好，各个构件传力明确，但结构 层高较高且模板制作复杂。
而无梁楼盖可以减少层高,施工方 便，工期短，但是对于顶板标高变化较多，柱网区格内长短跨之比 大于1.5，且柱网两个方向少于三跨时[3]，不宜选用无梁楼盖。
地下车库顶板结构方案经济性对比分析
地下车库顶板结构方案经济性对比分析摘要：地下车库基础结构方案，往往由地基持力层和地下水位决定；墙、柱的布局由建筑平面及停车需求决定；在其他条件相同的情况下，影响车库结构造价的决定性因素是顶板结构体系，所以选择合适的地下车库顶板结构体系，对节约成本至关重要。
目前常用的地下车库顶板结构体系主要有钢筋混凝土梁板结构和无梁楼盖结构。
本文结合淮安市某地下车库工程实例，在满足安全、适用、合理的条件下，从经济性方面比选梁板结构和无梁楼盖两种结构体系。
关键词：地下车库梁板结构无梁楼盖经济性对比1.工程概况该工程位于江苏省淮安市，地下一层汽车库。
车库典型柱距为5.4~6.4mx8.3m，顶板覆土为1.0m，覆土上有地面绿化及停车位等。
2.荷载及计算参数地下车库顶板覆土荷载取值19 kN/m2，地面堆积及使用活荷载取值5kN/m2。
梁、板混凝土强度为C30，混凝土结构构件的裂缝控制等级：三级，梁、板最大裂缝宽度限值为0.2mm。
建筑抗震设防类别为丙类，抗震等级为三级。
抗震设防烈度7度（0.10g），设计地震分组第一组，建筑场地类别Ⅲ类。
3.地下车库顶板结构体系分析3.1梁板结构体系3.1.1计算方法该工程原设计采用梁板结构体系，梁板结构体系采用结构受力软件PKPM计算分析。
3.1.2计算配筋顶板恒载取值27kN/m2（考虑梁板自重），顶板活荷载取值5kN/m2。
长跨主梁截面为500mmx800mm，短跨主梁截面500mmx700mm，板厚为300m。
板通长配筋：上部配筋双向通长14@200，下部配筋双向通长12@130。
3.2无梁楼盖结构体系3.2.1计算方法无梁楼盖目前广泛采用的计算方式有：弹性楼板假定的有限元分析法、等代框架法、经验系数法，本文采用经验系数法进行计算分析。
无梁楼盖采用经验系数法（也称直接设计法）分析，需满足《混凝土升板结构技术标准》（GBT50130-2018）第4.3.2的要求：1）活荷载为均布荷载，且不应大于恒载的2倍；2）在使用阶段每个方向至少应有三个连续跨；3）任一区格内的长边和短边之比不应大于1.5；4）在同一方向上的最大跨度与最小跨度之比不应大于1.2。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
地下室顶板结构选型分析与经济性比较
关键词：地下室顶板经济性优化设计
摘要：随着近年来房地产行业的迅速发展，地下室已成为设计中不可或缺的一部分。
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（考虑绿化覆土或消防车通道等），防水抗裂要求高（根据混凝土规范要求，正常使用荷载作用下裂缝宽度不能大于0.02mm），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。
因此，该文结合深圳一工程地下室顶板的设计实例，针对其作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。
2工程实例
该工程为深圳市龙岗区金海港麓园项目，根据各专业所提条件，初步确定塔楼外地下室柱跨为8.1×8.1m（不作为塔楼嵌固），顶板覆土厚度为1.2m，梁板下走设备管线约150kg，局部范围内有消防车道。
消防车荷载按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001（2006年版）第4.1.1条（下表）取值：
混凝土强度等级采用C30，钢筋采用HRB400。
3几种地下室顶板结构方案分析
3.1 一般做法
十字梁、井字梁、单向板水平结构布置方案是较为常见的形式（考虑到单向板布置时，消防车荷载取值较大和梁高较高，不满足使用要求，故有消防车时仅对比十字梁和井字梁），按照规范要求这几种结构形式取最小板厚为160mm，故荷载取值如下：
恒载：1.2×18+0.16×25+1.5=27.1kN/m2，取27 kN/m2。
活载：无消防车时取4 kN/m2。
考虑消防车时，计算板配筋按上表取20 kN/m2；计算梁配筋时考虑土的扩散作用取16 kN/m2。
采用PKPM-SATWE软件取四跨柱距模拟计算得出配筋。
3.2 其它做法
大板水平结构布置方案是近年来新的地下室顶板设计形式，取板厚为250mm，故其荷载取值如下：
恒载：1.2×18+0.25×25+1.5=29.4kN/m2，取29.5kN/m2。
活载：无消防车时取4 kN/m2。
考虑消防车时，计算板配筋按上表取20 kN/m2；计算梁配筋时考虑土的扩散作用取16 kN/m2。
采用SAFE软件取四跨柱距模拟计算得出以下配筋。
根据上述条件，经软件分析后，得出下面结构布置及配筋比较图：
板加腋构造详图放大：
4经济性分析比较
通过材料使用量，即钢筋量、混凝土量、模板量三部分进行比较。
金海港麓园项目地下室顶板结构布置方案分析比较表(考虑消防车）
注：1、假设钢筋为5300元/吨，混凝土为340元/立方；模板为35元/平米
2、不考虑人工与工期成本。
由上表可看出，考虑消防车时，同等条件下的三种结构布置方案比较，大板结构方案的综合造价最低，井字梁居中，十字梁最浪费。
地下室顶板大板结构方案比十字梁方案的综合造价节省约35.39元/m2。
金海港麓园项目地下室顶板结构布置方案分析比较表(不考虑消防车）
注：1、假设钢筋为5300元/吨，混凝土为340元/立方；模板为35元/平米
2、不考虑人工与工期成本。
由上表可看出，无消防车时，同等条件下的四种结构布置方案比较，大板结构和单向板结构方案的综合造价最低，井字梁居中，十字梁最浪费。
大板结构方案比十字梁方案的综合造价节省约37.63元/m2。
5 结论
1）大板结构在两种工况下的平均造价都较为节省，且其结构形式美观，能较大满足其它专业的使用要求，但其施工难度较大，对施工技术的要求较高；
2）单向板结构在无消防车的工况下造价也较低，且传力路径简单，施工难度小，但其对净高影响较大，故在荷载不大的情况下，如无覆土和无人防等情况下，较为推崇使用；
3）十字梁、井字梁作为传统的结构形式，其传力路径较为简单，施工难度不大，但十字梁的综合造价最浪费，井字梁的模板量最大即对工期影响较大。
6.工程指导意义
1）根据上述分析比较结构提交给甲方后，甲方考虑到其经济性和技术性等综合因素，对该工程塔楼外地下室顶板采用大板结构方案，并已应用到初步设计当中。
2）通过上述多种地下室顶板结构方案的分析比较，对工程实践中的标准跨地下室设计能起到一定优化设计的参考价值，能较好的提升经济效益，适应市场的发展。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。