地下車庫頂板結(jié)構(gòu)形式的對比探討

文/許哲、肇洋 沈陽經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)規(guī)劃建筑設(shè)計有限公司 遼寧沈陽 110141

?

地下車庫頂板結(jié)構(gòu)形式的對比探討

文/許哲、肇洋 沈陽經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)規(guī)劃建筑設(shè)計有限公司 遼寧沈陽 110141

【摘要】本文通過與地下車庫工程實例相結(jié)合，對井字梁、十字梁、普通梁與無梁樓蓋等地下車庫頂板結(jié)構(gòu)形式的經(jīng)濟性與施工難易程度進行對比分析，以促進在地下車庫頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】地下車庫；頂板結(jié)構(gòu)；形式；經(jīng)濟性；施工難易

隨著城市人口的不斷增加與城市規(guī)劃用地面積越來越緊張，地下車庫作為現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要組成部分越來越常見，在滿足建筑居住人口停車需求的同時，也在一定程度上解決了城市用地緊張的問題，在現(xiàn)代建筑設(shè)計建設(shè)中具有非常重要的作用和地位。下文將以某地下車庫設(shè)計方案為例，對不同地下車庫頂板結(jié)構(gòu)形式的經(jīng)濟性與施工難易進行對比分析，以促進地下車庫頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計水平提升，促進現(xiàn)代建設(shè)設(shè)計發(fā)展。

一、某地下車庫頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

某地下車庫為長56.7 m，寬32.4m，車庫柱分布以8.1×8.1m的網(wǎng)格形式為主，柱截面尺寸為0.5m×0.5m。此外，車庫頂板上方有1.2m厚的覆土，且覆土荷載重為18KN/m2，車庫頂板上方的活荷載設(shè)計值為10 KN/m2，車庫無人防荷載。根據(jù)該地下車庫工程實例，在進行車庫頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計中，主要考慮了以下四種方案，即以井字梁、十字梁、普通梁和無梁樓蓋四種結(jié)構(gòu)形式為主的地下車庫頂板結(jié)構(gòu)方案，四種方案具體如下：

1.方案一為井字梁結(jié)構(gòu)形式。該方案中，車庫頂板次梁設(shè)置為二橫二縱四根，且次梁設(shè)置在跨中三分之一處，呈井字形狀。車庫主梁截面為0.5m×0.8m，次梁截面為0.3m×0.6m，車庫頂板厚度為0.15m；

2.方案二為十字梁結(jié)構(gòu)形式。該方案中，車庫頂板次梁設(shè)置為一橫一縱兩根，且次梁設(shè)置在跨中中部，呈十字形狀。車庫主梁截面為0.5m×0.8m，次梁截面為0.35m×0.65m，車庫頂板厚度為0.20m；

3.方案三為普通梁結(jié)構(gòu)形式。該方案中僅設(shè)置主梁，主梁之間不設(shè)置次梁。車庫主梁截面為0.5m×0.8m，車庫頂板厚度為0.30m；

4.方案四為無梁樓蓋結(jié)構(gòu)形式。該方案中，無主次梁，板內(nèi)設(shè)置柱上及跨中板帶，車庫頂板通過柱帽與柱連接。車庫頂板厚度設(shè)置為0.40m。

下文將取其中8.1m×8.1m的一個網(wǎng)格區(qū)間進行設(shè)計分析，對比上述四種結(jié)構(gòu)形式的車

庫頂板在實際施工中混凝土用量、鋼筋用量及經(jīng)濟性上的差異。

二、不同車庫頂板結(jié)構(gòu)形式的經(jīng)濟性對比

1、不同結(jié)構(gòu)形式的混凝土用量及鋼筋用量對比

本文在進行不同車庫頂板結(jié)構(gòu)形式經(jīng)濟性對比時，以該結(jié)構(gòu)設(shè)計中的混凝土用量及鋼筋用量為因素進行對比。設(shè)計時混凝土強度等級均為C30，鋼筋強度等級均為HRB400，在各種計算參數(shù)均一致的情況下進行了結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析，分析后統(tǒng)計了梁板及柱帽的混凝土及鋼筋用量，所得的數(shù)值如下表所示：

方式 　示 意 　梁砼用量(m3)板砼用量（m3）柱帽砼用量（m3）梁鋼筋用量（kg）板鋼筋用量（kg）柱帽鋼筋用量（kg）砼總用量（m3）鋼筋總用量（kg井字梁9.1 　9.2 　---　 2933　 1170　 ---　 18.3　 4103十字梁7.1 　12.3　 ---　 3061　 1948　 ---　 19.4　 5009普通梁4.8 　18.5　 ---　 1855　 2577　 ---　 23.3　 4432無梁樓蓋--- 　24.6　 2.9 　---　 3049　 256　 27.5　 3305 ）

從上表可以看出在混凝土用量上方案一（井字梁）占有優(yōu)勢，用量最少。在鋼筋用量上方案四（無梁樓蓋）占有優(yōu)勢，用量最少。

2、不同結(jié)構(gòu)形式的經(jīng)濟性及施工難易程度對比

從混凝土及鋼筋的用量對比上可以看出，以上四種方案均在伯仲之間，看不出哪個方案更突出。下表具體從施工的難易程度以及每平米造價這兩個方面進行分析對比，分析后這四種方案哪種更具有經(jīng)濟性就看的清清楚楚了。

方 式 　　示 意砼總用量（m3）鋼筋總用量（kg）砼總造價（元）（380 元/ m3）鋼筋總造價（元）（4200 元/ 噸）總造價（元）每平米造價（元/m2）結(jié)構(gòu)高度（m）工藝難度井字梁18.3 4103　 6954 　17233 　24187　 368.6　 0.8 　大十字梁19.4 5009　 7372 　21038 　28410　 433.0　 0.8 較大普通梁23.3 4432　 8854 　18614 　27468　 418.7　 0.8 較小無梁樓蓋27.5 3305　 10450　 13881 　24331　 370.8　 0.4 　小

從上表不難看出，方案一（井字梁）與方案四（無梁樓蓋）在工程造價上相差無幾，且遠遠低于方案二（十字梁）及方案三（普通梁）。在結(jié)構(gòu)高度及工藝難度上，無梁樓蓋由于沒有梁的存在，模板用量更少，工藝難度更小。在其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性一致的情況下，無梁樓蓋的傳力更直接，柱上板帶代替了原主梁的位置且高度與板厚相同，大大節(jié)省了建筑空間，對保證地下車庫的凈高有利。基于以上各方面的比較，最終本工程選擇了無梁樓蓋的方案。

三、結(jié)束語

無梁樓蓋作為一種較為特殊的地下車庫頂板結(jié)構(gòu)形式，在設(shè)計應(yīng)用中，與其他結(jié)構(gòu)形式相比，由于其荷載傳遞簡單直接、節(jié)省建筑空間、工程造價低、施工難度小等特點，經(jīng)濟性相對突出，值得參考和應(yīng)用。

參考文獻

[1]曾楨.住宅地下車庫頂板樓蓋結(jié)構(gòu)選型與經(jīng)濟性對比分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）,2014，（36）.

[2]陸冰洋，李志超.無梁樓蓋應(yīng)用于地下車庫頂板的算法與比較[J].土木建筑學(xué)術(shù)文庫,2010，（1）.

[3]張萬隆，陳元博.地下車庫板柱結(jié)構(gòu)與框架結(jié)構(gòu)合理性比較[J].甘肅科技,2013，（7）.

[4]沈古成，鄒志祥.不同樓蓋形式下地下車庫頂板經(jīng)濟技術(shù)分析[J].江蘇建筑,2013，（5）.

許哲 男1982-7 沈陽 本科 結(jié)構(gòu)類中級工程師 研究方向：結(jié)構(gòu)設(shè)計。

作者簡介：