多層地下室樓蓋選型分析

1、第2期2009年2月廣東土木與建筑GUANGDONGARCHITECTURECIVILENGINEERINGNo2FEB2009多層地下室樓蓋結(jié)構(gòu)形式經(jīng)濟(jì)技術(shù)綜合分析印江濤摘張?jiān)V州510170）（廣州容柏生建筑工程設(shè)計(jì)事務(wù)所要：針對(duì)多層地下室樓蓋結(jié)構(gòu)形式的選擇，從綜合效益的角度衡量，主要焦點(diǎn)在于盡量減小樓層高度，從而減小地下室的總埋深，通過分析得出無梁樓蓋為其最佳選型，采用無梁樓蓋柱上板帶加厚形式受力更合理，結(jié)構(gòu)材料也更節(jié)省。關(guān)鍵詞：多層地下室；樓蓋結(jié)構(gòu)；層高；埋深；無梁樓蓋EconomicandTechnicalAnalysisofMulti-storeyBasementFloorStr

2、ucturalSystemsYinJiangtaoZhangYuankunGuangzhou510170，China）（RBSArchitecturalEngineeringDesignAssociatesAbstract：FortheMulti-storeybasementfloorstructuralsystem，theoptimaldesignistoreducethebasementdepth.Toachievethegoal，thecriticalpointistoreduceeachstoreyheightofthebasement.Throughtheanalysisbasedo

3、nthispoint，theflatslabsystemisthebestsolutionformulti-storeybasement.Furtheranalysisandcomparisonsshowthatthethicknesscolumnstripismucheffectiveandeconomical.Keywords：multi-storeybasement；floorstructure；storeyheight；depth；flatslab度的降低也使結(jié)構(gòu)材料的投入減少，并可大幅減少1總埋深是多層地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最重要控制因素近年在高層建筑中多層地下室設(shè)計(jì)已較為多見，在各種決定

4、因素中最重要的無疑是地下室的總埋深，它不僅影響到建成后的使用效果，還關(guān)系到施工過程中一次性投入的結(jié)構(gòu)成本，這是開發(fā)商和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員十分關(guān)注的問題。在地下室層數(shù)不變、樓層凈高滿足使用功能的前提下，降低樓層層高可減小地下室的總埋深。從使用效果來看，地下室因出入斜車道的縮短而增加了有效使用面積，地下室樓層空間減小后可節(jié)約通風(fēng)設(shè)備長(zhǎng)期供電的投入；從結(jié)構(gòu)成本的投入上看，可使深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)承受的土壓力更小，地下水設(shè)防水位總水頭高度減小，有利于地下室底板和外墻的受力，同時(shí)地下室外墻和內(nèi)墻柱總高表1層高及總埋深（m）地下室總埋深的效果因素比較斜車道（m2）每層（m3）支護(hù)結(jié)構(gòu)（m）地下水總水頭（m）深基坑土方

5、開挖量。以4層地下室為例，假設(shè)每層建筑面積為5000m2，每層層高由3.6m降至3.2m，則總埋深降低了1.6m，由表1可見各有利因素將優(yōu)越11個(gè)百分點(diǎn)。合理確定地下室的樓層層高，減小總埋深，其關(guān)鍵技術(shù)就是樓蓋結(jié)構(gòu)形式的選取問題。2多層地下室樓蓋形式的種類樓蓋結(jié)構(gòu)主要承受樓面的豎向重力荷載，地下室的使用功能主要是停車庫(kù)和設(shè)備用房，如設(shè)人防地下室，則頂板需要承受爆炸動(dòng)荷載，如為覆土的露天頂板，則除覆土荷載外，還需考慮消防車行走荷載。按常規(guī)設(shè)計(jì)，地下室樓蓋結(jié)構(gòu)形式主要有主次梁、井字梁、十字梁、加腋整間大板、空心樓板和無梁樓蓋等幾種（如圖1）。前4種均需設(shè)框架梁，層高由框架梁高度決定，通常層高較大；

6、后2種則不設(shè)框架梁，層高由板厚決定，故層高可較低，其中空心樓板雖然具有結(jié)構(gòu)自重較輕的優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)于地基地質(zhì)條件較差的建筑物可能最具優(yōu)勢(shì)，但因頂板厚度通常不符合人防頂板和露天頂板的特殊要求而使其適用性受到限制，因此降低層高的合適樓蓋形式以無梁樓蓋為首選。外墻、內(nèi)墻柱基坑土方混凝土用量（m3）開挖量（×104m3）面積*建筑空間受力高度3.63.212.81680（1.00）1493（0.89）16500（1.00）5000（0.88）14.4（1.00）12.8（0.89）14.9（1.00）13.3（0.89）14.4S（1.00）12.8S（0.89）7.6（1.00）6.8（0.8

7、9）注）地下室斜車道坡度按12%計(jì)算。242009年2月第2期FEB2009No2訳主次梁樓蓋訴井字梁樓蓋訵十字梁樓蓋16200（12100）1220014200122001420014200-（12100）訶加腋整間大板樓蓋訷空心樓板樓蓋訸無梁樓蓋12200+14200122001610018200202004×1314200#215;133無梁樓蓋結(jié)構(gòu)形式的合理確定無梁樓蓋有等厚平板和柱上板帶加厚兩種形抗沖切箍筋h式，其中又按柱網(wǎng)尺寸、柱截面和樓層使用荷載而分為有柱帽和無柱帽兩種形式（如圖2）。由于無梁樓蓋的受力區(qū)域劃分為柱上板帶和跨中板帶，前者的受力及

8、其產(chǎn)生的內(nèi)力均較大，考慮受力的合理性和配筋的經(jīng)濟(jì)性，以柱上板帶加厚的形式為優(yōu)，只有在柱網(wǎng)尺寸不太大、跨中板帶和柱上板帶的內(nèi)力相差不大的情況下才采用等厚平板形式。柱帽的設(shè)置主要取決于柱上板帶厚度的取值是否滿足抗沖切要求，若其厚度合適（用配筋率衡量）、不需配置或僅需配置少量箍筋即可滿足要求則可不設(shè)。柱帽有方形和錐形兩種，若僅用于提高板的抗沖切力，則以錐形為佳，此時(shí)的柱帽平面尺寸不宜過大，否則會(huì)影響地下室通風(fēng)管道的布設(shè)。若柱帽還需改善柱上板帶的受力狀態(tài)時(shí)，則以方形為佳，此時(shí)的柱帽平面尺寸需較大，但其高度需嚴(yán)加控制，否則會(huì)影響通風(fēng)管道的布設(shè)而使無梁樓蓋失去降低層高的實(shí)質(zhì)意義。abh2h12100210

9、0a420084002100注）1、混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，鋼筋d<16用級(jí)，d16用級(jí)；2、荷載：人防頂板：面層2.0kNm2，人防等效靜載55kN2；一般停車庫(kù)：面層2，活載2.5kN2；覆土露天頂板：面層29.0kN2，活載10.0kNm2；3、配筋中帶有“+”號(hào)的，表示“通長(zhǎng)筋”+“支座附加筋”。4柱上板帶加厚的無梁樓蓋算例比較和結(jié)論為了證明多層地下室采用無梁樓蓋的合理性，筆者以常用的8.4m×8.4m柱網(wǎng)，樓層使用用途分為核6級(jí)人防頂板、一般停車庫(kù)和有1.5m覆土的露天頂板作為算例，采用ETABS程序進(jìn)行分析，其結(jié)果見表2?？梢姾?級(jí)人防頂板與1.5m覆土露天頂板的柱上板帶