大型车库顶板结构方案比较

【摘 要】车库顶板结构设计方案随人而定，笔者以亲自设计工程为例，提出不同结构方案比较，选取投入产出差值最大化的结构设计方案。

【关键词】顶板；双向；单向；大板

大型地下车库顶板结构设计方案无统一技术措施，往往随人而定。然而从笔者十多年实际工程实践中，发现车库顶板结构设计方案的选取对建造大型车库资金投入影响很大，除去施工组织设计、消耗施工费用外，更对大型车库设计的工程资源消耗关系很大，直接影响建筑成本和环保要求，笔者现以咸阳新煜置业有限公司中华世纪城北区3#车库为例，按不同结构方案进行设计计算比较。整理成文，发表于贵刊，供同行们斧正、交流。

1. 不考虑消防车荷载

1.1 工程概况：纯地下车库面积630平方米，X向长32.4米，跨度8.1米；Y向长19.4米。跨度6.1、7.2、6.1米。顶板覆土厚1.5米，顶板活荷载按10KN/m2，抗震等级三级。

（1）顶板次梁按双向布置，主梁X向400X800，Y向400X800，次梁300X700，最大配筋率控制在2.2左右。板厚180mm。见图1。

（2）顶板次梁按单向布置，主梁X向400X800，Y向400X1100，次梁400X800，最大配筋率控制在2.1左右。板厚180mm。见图2。

（3）大板模型，即顶板不布置次梁，主梁X向400X800，Y向400X750，，最大配筋率控制在2.1左右。板厚280mm、270mm。见图3。

1.2 在不考虑消防车荷载时，以上三种方案钢筋及混凝土用量对比如表1。

2. 考虑消防车荷载

2.1 工程概况同上，顶板考虑消防车荷载，因消防车荷载取值与板跨度有关，顶板次梁按双向布置时消防车荷载取30KN/m2；顶板次梁按单项布置时消防车荷载取35KN/m2；顶板不布置次梁时消防车荷载取20KN/m2，将上诉三种方案，进行计算调整，结果如下：

（1）消防车荷载取30KN/m2，顶板次梁按双向布置，主梁X向500X1000，Y向500X1000，次梁500X800、300X700，最大配筋率控制在2.3左右。板厚180mm。见图4。

（2）消防车荷载取35KN/m2，顶板次梁按单向布置，主梁X向400X800，Y向500X1150，次梁500X800，最大配筋率控制在2.4左右。板厚180mm。见图5。

（3）消防车荷载取20KN/m2，大板模型，即顶板不布置次梁，主梁X向450X900，Y向400X750，最大配筋率控制在2.4左右。板厚280、270mm。见图6。

2.2 在考虑消防车荷载时，以上三种方案钢筋及混凝土用量对比如表2。. 结论

从上面二类六方案验算结果可以看出，在不考虑其它因素影响，当无消防车荷载时，单向加梁模型最经济，当有消防车荷载时，双向加梁模型最经济，因此，我们建议：

（1）当消防车荷载范围相对整个地下车库比例较小时，亦可考虑单向加梁模型。高低比钢材：47590Kg-37089 Kg=10501 Kg，相差约10吨钢材，单位面积节省钢材约17Kg。砼；220-198=12（ t），单位面积节省砼约19Kg。

（2）当地下车库面积较小，此时大面积均有30 KN/m2消防车荷载，可考虑双向加梁模型。高低比钢材；68196Kg-55691 Kg=12505 Kg，相差约12吨钢材，单位面积节省钢材约20Kg。砼；221-242=-21（t），单位面积负值约35Kg。

（3）大板模型可降低地下层高，当地下水位较浅、基坑开挖较深，降水及护坡造价相对很高时，采用大板模型。进行投资比较而定。

作为晨光建筑结构所所长，以上只是笔者亲自做的一个小工程的实例验算，不会放在四海而准，仅为验证我们公司结构所最新研究提出的“工程结构精化设计”和“结构杆系最佳组合”设计理论。整理成文，发表于贵刊，引起行业以文会友，推动学术发展，当然若能被读者诸君青睐，大家依据各自设计工程项目的特定性，选取最佳组合设计方案，共同努力，为国家基本建设的投入产出差值最大化贡献一份各自的智慧。

[文章编号]1006-7619（2013）09-05-821