广州某工程地下室顶板结构方案经济性比选

摘 要：：探讨了广州黄埔区某工程地下车库顶板结构方案设计， 对井字梁楼盖、十字交叉梁楼盖、无梁楼盖和加腋梁板四种结构方案进行了分析比较， 从受力， 经济等方面进行了论述， 并且最终选择了加腋梁板楼盖方案， 为同类工程地下室顶板结构做法积累了经验。

关键词：地下室；加腋大板；顶板；方案比较；经济性

中图分类号：C35 文献标识码： A

结构优化设计是近年来随着房地产市场的发展而日益得到重视的成本控制方法。同时，合理降低土建成本、节省无效投资，也是节约型社会的要求。通常，地下室顶板面积以及所受荷载均较大，顶板楼盖体系的选型将对结构性能和建设成本产生重大影响，本文通过对该项目地下室顶板进行井字梁楼盖， 十字交叉梁楼盖， 无梁楼盖和加腋梁板四种结构方案进行受力及经济性比选，择优其中最佳方案，

可为类似项目控制土建成本提供经验参考。

一、工程概况

广州市黄埔区横沙村中村改造安置区位于广州黄埔区丰乐北路，由9栋33层住宅组成，地下室层数两层，建筑总高度99.8米，抗震设防烈度7度，场地类别Ⅱ类， 顶板覆土厚度达到1.6米，且局部考虑消防荷载，负一层层高仅有3.65米。

二、地下室顶板方案经济性比较的提出

在对横沙安置区地下室顶板结构进行结构布置方案设计时，考虑到该工程负一层层高仅有3.65米，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，地下室的净高就很难满足建筑的使用要求。因此，地下室顶板初步考虑采用的结构体系有：井字梁楼盖体系、十字交叉梁楼盖、无梁楼盖体系、加腋梁板体系。

三、计算方法和计算模型

1、计算方法

（1）井字梁、十字梁楼盖计算采用中国建筑科学研究院-PKPMCAD工程部开发的多层及高层建筑结构有限元分析SATWE。

（2）无梁楼盖体系采用简化计算方法--等代空间框架梁法，等代空间框架梁法即将结构平板分别按纵、横方向，划分为由若干纵向和横向梁组成的交叉梁系，与柱子形成空间框架，然后对各荷载情况，取用统一的交叉梁布置，利用现行的空间分析程SATWE进行结构设计计算。

（3）加腋梁的整体内力计采用ETABS程序进行有限元分析。结构计算中还须注意， 对于框架梁跨中， 由于加腋处厚板为其受压区， 如将此因素考虑在内， 则框架梁跨中弯矩将大大减少， 从而使其梁底筋配量更合理且更经济。

2、计算模型

（1）柱网尺寸为 8.1m×8.1m，构件的截面及配筋由竖向荷载（覆土 荷载+消防车荷载）控制，计算荷载为：恒载：自重+1.2×18kN/m2（覆土厚取 1.6m，容重取18×103kN/m3），活载7.2kN/ m2。

（2）比选区建筑面积选用6个标准跨，即S=48.6×48.6=2362m2，梁板钢筋均为Ⅲ级钢，梁板混凝土等级采用C30。

（3）各不同楼盖结构体系标准跨梁板尺寸详下图。

四、各方案的计算结果分析和比选

1、各方案计算结果分析

以混凝土320元/m3 ，钢筋4500元/t为材料计算单价， 用预算软件将其含钢量、含砼量、楼盖造价等参数列出并比较，如表1 所示。

2、各方案综合比选

（1）通过经济分析，在标准柱网（柱网尺寸为8.1m×8.1m）1.6m覆土荷载条件下，四种方案中， 加腋梁板体系造价最低，具有最好的经济性。

（2）与其它方案比，地下室顶板加腋梁板方案构件受力更合理，加腋梁板可以看作双向拱的拱壳空间结构，从外形和受力机理来看，其空间结构的受力性能是优于平面构件的，另外，由于大板传到主梁上的荷载比布置次梁传来的集中荷载要均匀的多，加腋梁板结构框架主梁各截面性能比能得到充分利用。

（3）与其它方案比，地下室顶板无梁楼盖和加腋梁板设计能增大地下室净高，从而可以降低层高，减少了地下室基坑土方开挖工程量，并且可以降低底板抗浮水位，节省造价。

（4）与其它方案比，无梁楼盖与加腋梁板方案结构美观，而且使通风及水电消防管道易于布置，地下室室内空间的观感要简洁清爽的多。

（5）与其它方案比，无梁楼盖与加腋梁板方案施工方便简洁，无论是模板安装，还是制作、绑扎钢筋等工序都省料省工。

结语：通过以上比选及分析，设计认为该工程地下室顶板采用加腋梁板方案为最佳方案，它具有更优越的使用性能，能节省造价、节省工期、节约投资等优势，为企业取得显著的经济和社会效益。

参考文献：

[1] 李岩 段显恺.某工程地下室顶板结构方案优选与经济性分析[J].山西建筑. 2011（15）.

[2] 樊计清.浅析加腋大板在地下室结构工程中的应用.民营科技，2009年第6期.

[3] 徐建明.地下室顶板结构多种方案的经济性分析[J].工程建设与设计. 2012（01）.

[4] 刘永江 李玉华 韩琪.地下室顶板结构方案选型探讨[J].建设科技. 2012（12）.

[5] 徐晓红 刘国光 徐有华.某地下室的结构优化设计及经济性比较[J].浙江建筑. 2011（05）.