地下室結(jié)構(gòu)方案經(jīng)濟(jì)性比較

1、地下室常用結(jié)構(gòu)類型經(jīng)濟(jì)性比較一、引言近幾年我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)處于高速發(fā)展階段，尤其住宅建筑市場(chǎng)廣闊，對(duì)房地產(chǎn)開發(fā)商或建筑設(shè)計(jì)企業(yè)都存在大量的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。2000年后各專業(yè)新規(guī)范陸續(xù)實(shí)施，隨市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈甲方對(duì)建造成本控制越來越嚴(yán)格，節(jié)能觀念在社會(huì)各界普及等等，對(duì)重要的常用的結(jié)構(gòu)類型經(jīng)濟(jì)性有一定掌握是必要和迫切的。本文嘗試就地下室鋼筋混凝土材料用量，從不同結(jié)構(gòu)類型間的縱向比較中，找出一些量化的關(guān)系，期望能為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、成本控制提供部分參考價(jià)值。二、汽車庫(kù)常用結(jié)構(gòu)類型樓蓋經(jīng)濟(jì)性比較分析實(shí)例：柱距8.1m8.1m，縱橫均5跨，層高3.8m，柱截面600mm600mm，使用活載標(biāo)準(zhǔn)值4.0kN/m2，相同層

2、高樓蓋共3層，取中間層的中間跨作為計(jì)算比較的單元。混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，梁縱筋HRB400，梁箍筋HPB235，板受力筋HRB335，板分布筋HPB235。最大裂縫寬度0.3mm。不同結(jié)構(gòu)類型的樓蓋參數(shù)如下：（1）、框架梁大板樓蓋：框架梁400600，板厚200；（2）、框架梁?jiǎn)蜗虼瘟簶巧w：框架梁500600及250600，單向單道次梁250600，板厚110；（3）、框架梁雙向次梁樓蓋：框架梁350600，雙向單道次梁200500，板厚110；（4）、框架梁密肋次梁樓蓋：框架梁350600，雙向四道次梁125500，板厚90；（5）、柱帽大板樓蓋：45倒錐體柱帽650（高）1900（頂邊長(zhǎng)）

3、，板厚220。1、框架梁大板樓蓋平面恒載標(biāo)準(zhǔn)值6.6kN/m2，活載標(biāo)準(zhǔn)值4.0kN/m2。計(jì)算簡(jiǎn)圖及計(jì)算配筋圖如下圖1-1、圖1-2，實(shí)際梁配筋及板配筋如下圖1-3、圖1-4，材料用量統(tǒng)計(jì)如下表1-1： 圖1-1 圖1-2 圖1-3 圖1-4表1-1：框架梁大板樓蓋 材料 構(gòu)件縱筋箍筋或分布筋鋼筋單項(xiàng)小計(jì)混凝土框架梁479.0 kg133.8 kg612.8 kg2.40 m3板936.8 kg37.0 kg973.8 kg13.12 m3柱91.1 kg92.8 kg183.9 kg1.30 m3每平米含量23.0 kg/m24.0 kg/m227.0 kg/m20.256 m3/m22、

4、框架梁?jiǎn)蜗虼瘟簶巧w平面恒載標(biāo)準(zhǔn)值4.3kN/m2，活載標(biāo)準(zhǔn)值4.0kN/m2。計(jì)算簡(jiǎn)圖及計(jì)算配筋圖如下圖1-5、圖1-6，實(shí)際梁配筋及板配筋如下圖1-7、圖1-8，材料用量統(tǒng)計(jì)如下表1-2： 圖1-5 圖1-6 圖1-7 圖1-8表1-2：框架梁?jiǎn)蜗虼瘟簶巧w 材料 構(gòu)件縱筋箍筋或分布筋鋼筋單項(xiàng)小計(jì)混凝土框架梁471.5 kg104.2 kg575.7 kg2.76 m3次梁135.2 kg26.8 kg162.1 kg0.93 m3板585.6 kg36.2 kg621.8 kg7.22 m3柱91.1 kg92.8 kg183.9 kg1.33 m3每平米含量19.6 kg/m24.0 kg

5、/m223.6 kg/m20.187 m3/m23、框架梁雙向次梁樓蓋平面恒載標(biāo)準(zhǔn)值4.3kN/m2，活載標(biāo)準(zhǔn)值4.0kN/m2。計(jì)算簡(jiǎn)圖及計(jì)算配筋圖如下圖1-9、圖1-10，實(shí)際梁配筋及板配筋如下圖1-11、圖1-12，材料用量統(tǒng)計(jì)如下表1-3： 圖1-9 圖1-10 圖1-11 圖1-12表1-3：框架梁雙向次梁樓蓋 材料 構(gòu)件縱筋箍筋或分布筋鋼筋單項(xiàng)小計(jì)混凝土框架梁483.8 kg129.0 kg612.8 kg2.57 m3次梁206.6 kg44.6 kg251.2 kg1.21 m3板567.2 kg38.4 kg605.6 kg7.22 m3柱91.1 kg92.8 kg183.

6、9 kg1.33 m3每平米含量20.6 kg/m24.6 kg/m225.2 kg/m20.188 m3/m24、框架梁密肋次梁樓蓋平面恒載標(biāo)準(zhǔn)值3.9kN/m2，活載標(biāo)準(zhǔn)值4.0kN/m2。計(jì)算簡(jiǎn)圖及計(jì)算配筋圖如下圖1-13、圖1-14，實(shí)際梁配筋及板配筋如下圖1-15、圖1-16，材料用量統(tǒng)計(jì)如下表1-4： 圖1-13 圖1-14 圖1-15 圖1-16表1-4：框架梁密肋次梁樓蓋 材料 構(gòu)件縱筋箍筋或分布筋鋼筋單項(xiàng)小計(jì)混凝土框架梁397.2 kg129.0 kg526.2 kg2.68 m3次梁345.6 kg120.0 kg465.6 kg2.38 m3板433.6 kg35.2 k

7、g468.8 kg5.90 m3柱91.1 kg92.8 kg183.9 kg1.33 m3每平米含量19.3 kg/m25.8 kg/m225.1 kg/m20.187 m3/m25、柱帽大板樓蓋平面恒載標(biāo)準(zhǔn)值7.1kN/m2，活載標(biāo)準(zhǔn)值4.0kN/m2。按經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法計(jì)算簡(jiǎn)支跨中總彎矩M0，板跨中彎矩按系數(shù)分配值做1.1倍的增大。選用雙層雙向拉通筋加柱帽頂支座附加短筋的板配筋方式，其中板底拉通筋按0.20M0計(jì)算，板面拉通筋按0.18M0計(jì)算，柱帽頂支座附加短筋按0.32M0計(jì)算，實(shí)際柱帽及板配筋如下圖1-17、圖1-18，材料用量統(tǒng)計(jì)如下表1-5： 圖1-17 圖1-18表1-5：柱帽大板

8、樓蓋 材料 構(gòu)件縱筋箍筋或分布筋鋼筋單項(xiàng)小計(jì)混凝土板1648.0 kg1648.0 kg14.43 m3柱、柱帽125.2 kg110.5 kg235.7 kg1.75 m3每平米含量27.0 kg/m21.7 kg/m228.7 kg/m20.247 m3/m26、經(jīng)濟(jì)性比較綜合以上各常用類型的樓蓋材料用量如下表1-6?；钶d標(biāo)準(zhǔn)值4.0kN/m2（汽車車庫(kù)）且板頂無(wú)素砼墊層時(shí)，考慮主次梁交點(diǎn)的加密箍、吊筋、施工輔助措施（如鋼筋馬凳等）、材料損耗、本文計(jì)算分析單元的代表性等等因素，一般情況下，每平方米材料用量鋼筋2735kg、混凝土0.200.26m3應(yīng)是較合適的指標(biāo)。表1-6：各類型的樓蓋材

9、料用量 類型 材料框架梁大板樓蓋框架梁?jiǎn)蜗虼瘟簶巧w框架梁雙向次梁樓蓋框架梁密肋次梁樓蓋柱帽大板樓蓋混凝土0.256 m3/m20.187 m3/m20.188 m3/m20.187 m3/m20.247 m3/m2鋼筋27.0 kg/m223.6 kg/m225.2 kg/m225.1 kg/m228.7 kg/m2忽略復(fù)雜、間接的因素，簡(jiǎn)單地從結(jié)構(gòu)材料用量角度考慮，框架梁?jiǎn)蜗虼瘟簶巧w應(yīng)是經(jīng)濟(jì)性較優(yōu)的結(jié)構(gòu)方案，此方案結(jié)構(gòu)傳力直接、布置簡(jiǎn)明、模板相對(duì)簡(jiǎn)單、材料用量較少。當(dāng)層高控制較嚴(yán)格時(shí)，柱帽大板樓蓋也是可選擇的結(jié)構(gòu)方案，雖然此方案材料用量指標(biāo)偏高些，但節(jié)省了層高高度，節(jié)省地下建筑的土方量，減小

10、水浮力，模板簡(jiǎn)單美觀等能帶來一定的效益，起到某種程度的造價(jià)平衡作用。三、地下室頂板常用結(jié)構(gòu)類型樓蓋經(jīng)濟(jì)性比較分析實(shí)例：柱距8.1m8.1m，縱橫均5跨，層高3.8m，柱截面600mm600mm，板面覆土1m厚，活載標(biāo)準(zhǔn)值5.0kN/m2，相同層高樓蓋共3層，取中間層的中間跨作為計(jì)算比較的單元。混凝土強(qiáng)度C35，梁縱筋HRB335，梁箍筋HRB335，板受力筋HRB335。最大裂縫寬度0.2mm。不同結(jié)構(gòu)類型的樓蓋參數(shù)如下：（1）、框架梁雙向次梁樓蓋：框架梁700700，雙向單道次梁300600，板厚180；（2）、柱帽大板樓蓋：45倒錐體柱帽800（高）2200（頂邊長(zhǎng)），板厚350。1、框架

11、梁雙向次梁樓蓋平面恒載標(biāo)準(zhǔn)值24.9kN/m2，活載標(biāo)準(zhǔn)值5.0kN/m2。計(jì)算簡(jiǎn)圖及計(jì)算配筋圖如下圖2-1、圖2-2，實(shí)際梁配筋及板配筋如下圖2-3、圖2-4，材料用量統(tǒng)計(jì)如下表2-1： 圖2-1 圖2-2 圖2-3 圖2-4表2-1：框架梁雙向次梁樓蓋 材料 構(gòu)件縱筋箍筋或分布筋鋼筋單項(xiàng)小計(jì)混凝土框架梁1571.0 kg297.6 kg1868.6 kg5.90 m3次梁565.2 kg71.3 kg636.5 kg1.83 m3板445.6 kg0.0 kg445.6 kg11.81 m3柱98.7 kg92.8 kg191.5 kg1.12 m3每平米含量40.9 kg/m27.0 k

12、g/m247.9 kg/m20.315 m3/m22、柱帽大板樓蓋平面恒載標(biāo)準(zhǔn)值28.3kN/m2，活載標(biāo)準(zhǔn)值5.0kN/m2。按經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法計(jì)算簡(jiǎn)支跨中總彎矩M0，板跨中彎矩按系數(shù)分配值做1.1倍的增大。選用雙層雙向拉通筋加柱帽頂支座附加短筋的板配筋方式，其中板底拉通筋按0.20M0計(jì)算，板面拉通筋按0.18M0計(jì)算，柱帽頂支座附加短筋按0.32M0計(jì)算，實(shí)際柱帽及板配筋如下圖2-5、圖2-6，材料用量統(tǒng)計(jì)如下表2-2： 圖2-5 圖2-6表2-2：柱帽大板樓蓋 材料 構(gòu)件縱筋箍筋或分布筋鋼筋單項(xiàng)小計(jì)混凝土板3249.0 kg3249.0 kg22.96 m3柱、柱帽133.1 kg114.6

13、 kg247.7 kg3.03 m3每平米含量51.5 kg/m21.8 kg/m252.3 kg/m20.396 m3/m23、經(jīng)濟(jì)性比較綜合以上各常用類型的樓蓋材料用量如下表2-3?；钶d標(biāo)準(zhǔn)值5.0kN/m2，頂板頂覆土1m，考慮主次梁交點(diǎn)的加密箍、吊筋、施工輔助措施（如鋼筋馬凳等）、材料損耗、本文計(jì)算分析單元的代表性等等因素，一般情況下，每平方米材料用量鋼筋5265kg、混凝土0.330.45m3應(yīng)是較合適的指標(biāo)。表2-3：各類型的樓蓋材料用量 類型 材料框架梁雙向次梁樓蓋柱帽大板樓蓋混凝土0.315 m3/m20.396 m3/m2鋼筋47.9 kg/m252.3 kg/m2簡(jiǎn)單地從結(jié)

14、構(gòu)材料用量角度考慮，柱帽大板樓蓋方案比框架梁雙向次梁樓蓋方案的混凝土用量多20%，配筋量多9%，結(jié)構(gòu)材料價(jià)約多13%，但對(duì)總造價(jià)來說結(jié)構(gòu)材料價(jià)只占較小比例。而柱帽大板樓蓋模板簡(jiǎn)單，施工便捷，節(jié)約30%模板量，尤其層高控制較嚴(yán)格時(shí)，節(jié)省了層高高度與地下建筑的土方量，減小水浮力，對(duì)節(jié)省總造價(jià)有一定優(yōu)勢(shì)。因而，對(duì)這類條件的地下室頂板來說，柱帽大板樓蓋是有一定綜合優(yōu)勢(shì)的結(jié)構(gòu)方案。四、地下室底板常用結(jié)構(gòu)類型樓蓋經(jīng)濟(jì)性比較分析實(shí)例：柱距8.1m8.1m，縱橫均5跨，層高3.8m，柱截面600mm600mm，板面素混凝土墊層120mm厚，底板底面4m水頭高度的水浮力標(biāo)準(zhǔn)值-40.0kN/m2，相同層高樓蓋共

15、3層，取中間層的中間跨作為計(jì)算比較的單元?；炷翉?qiáng)度等級(jí)C35，梁縱筋HRB335，梁箍筋HRB335，板受力筋HRB335。最大裂縫寬度0.2mm。不同結(jié)構(gòu)類型的樓蓋參數(shù)如下：（1）、小承臺(tái)雙向地梁底板：承臺(tái)80020001500，地梁600800，板厚350；（2）、大承臺(tái)（基礎(chǔ)臺(tái)）無(wú)梁大板底板：承臺(tái)250025001500，板厚380。1、小承臺(tái)雙向地梁底板平面恒載標(biāo)準(zhǔn)值11.3kN/m2，水浮力按活載輸入標(biāo)準(zhǔn)值-40.0kN/m2（水浮力實(shí)際按恒載考慮，因而此處活載分項(xiàng)系數(shù)1.35，活載組合系數(shù)1.0），計(jì)算簡(jiǎn)圖及計(jì)算配筋圖如下圖3-1、圖3-2，實(shí)際梁配筋及板配筋如下圖3-3、圖3-

16、4，材料用量統(tǒng)計(jì)如下表3-1： 圖3-1 圖3-2 圖3-3 圖3-4表3-1：小承臺(tái)雙向地梁底板 材料 構(gòu)件縱筋箍筋或分布筋鋼筋單項(xiàng)小計(jì)混凝土地梁1091.4 kg212.1 kg1303.5 kg3.62 m3底板2092.0 kg0.0 kg2092.0 kg22.96 m3承臺(tái)80.3 kg40.6 kg98.9 kg1.84 m3每平米含量49.7 kg/m23.9 kg/m253.6 kg/m20.433 m3/m22、大承臺(tái)（基礎(chǔ)臺(tái)）無(wú)梁大板底板平面恒載標(biāo)準(zhǔn)值12.0kN/m2，水浮力按恒載考慮標(biāo)準(zhǔn)值-40.0kN/m2（分項(xiàng)系數(shù)1.35）。按經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法計(jì)算簡(jiǎn)支跨中總彎矩M0，板

17、跨中彎矩按系數(shù)分配值做1.1倍的增大。選用雙層雙向拉通筋加柱帽頂支座附加短筋的板配筋方式，其中板底拉通筋按0.20M0計(jì)算，板面拉通筋按0.18M0計(jì)算，柱帽頂支座附加短筋按0.32M0計(jì)算，實(shí)際柱帽及板配筋如下圖3-5、圖3-6，材料用量統(tǒng)計(jì)如下表3-2： 圖3-5 圖3-6表3-2：大承臺(tái)無(wú)梁大板底板 材料 構(gòu)件縱筋箍筋或分布筋鋼筋單項(xiàng)小計(jì)混凝土底板2718.8 kg0.0 kg2718.8 kg24.93 m3承臺(tái)484.9 kg0.0 kg440.8 kg7.00 m3每平米含量48.8 kg/m20.0 kg/m248.8 kg/m20.487 m3/m23、經(jīng)濟(jì)性比較綜合以上各常用類型的底板材料用量如下表3-3。水浮力標(biāo)準(zhǔn)值-40.0kN/m2，考慮施工輔助措施（如鋼筋馬凳等）、材料損耗、本文計(jì)算分析單元的代表性等等因素，一般情況下，每平方米材料用量鋼筋5262kg、混凝土0.450.52m3應(yīng)是較合適的指標(biāo)。表3-3：各類型的底板材料用量 類型 材料小承臺(tái)雙向地梁底板大承臺(tái)無(wú)梁大板底板混凝土0.433 m3/