某项目地下室顶板楼盖选型分析

黄梓良

黄梓良

广州华森建筑与工程设计顾问有限公司广东广州510045

摘要：本文主要介绍在不同工况作用下，不同地下室顶板楼盖形式的选型分析。分析主要从实际设计出发，考虑楼盖的施工便利性、钢筋构造，并重点针对楼盖的经济性比较，从而获得楼盖选型的指导方向。

关键词：地下室顶板；加腋梁板；无梁楼盖；GBF方箱空心楼盖；经济性分析；施工工期；无梁实心板加柱帽体系

房地产产业发展到一定阶段，针对项目精细化设计要求越来越高。针对项目的每一个阶段、设计部位，业主均提出了不同的精细化设计要求。针对地下室顶板的楼盖形式，我们做过很多分析和总结，现就常规的不同覆土厚度下不同工况的各种地下室顶板楼盖体系进行分析。

一、工程概况、设计参数及设计等级

项目位于长沙市。该拟建建筑物为14栋地上32~33层100米住宅楼。设一层地下室。建筑结构安全等级为二级，抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组，Ⅱ类场地土类别，50年一遇基本风压为0.35kN/㎡，地面粗糙度类别为B级，50年一遇基本雪压0.45kN/㎡。地上为局部框支-剪力墙结构。地下室顶板覆土为1.2m，柱距较均匀。

二、设计条件及计算参数

柱距整齐方正，大部分柱网尺寸为8.1mx8.1m；构件计算荷载由竖向荷载（覆土荷载+消防车荷载）控制，恒载为自重+1.2x18kN/㎡（覆土厚取1.2m，容重取18kN/m3），普通活载为4.0kN/㎡，考虑考虑消防车时取值为16kN/㎡。框架抗震等级取为四级。

楼盖形式比选

（一）确定计算参数及计算假定

(1)结构设计及方案比选基本原则如下：

1)结构构件的截面及配筋能有效利用，承载力可以充分发挥，单位造价较低地下室层高在满足使用条件下，尽量压缩，减少地下室土方开挖工程量。

2)结构受力简单、合理，构件配筋控制在经济配筋率范围，截面尺寸最大限度满足使用要求。

3)方便施工，保证施工质量，施工周期短。

(2)比选方案：

1)传统梁板(十字梁格、井字梁格)结构体系

2)加腋大板框架梁体系

3）无梁实心板加柱帽体系(设置构造暗梁)

4）GBF方箱空心楼盖

(3)计算原则如下：

1)混凝土单价按400元/m3（含振捣及损耗）钢筋单价按5300元/吨（含加工费用每吨500元），选取6跨取正中间标进行比较。

2)传统梁板结构体系中梁板设计体系中框架梁设计采用SATWE计算，无梁楼盖采用经验系数法计算，加腋大板中框架梁采用SATWE计算，加腋板采用SAP2000计算。

3)梁板配筋用量、无梁楼盖及空心楼盖配筋结果及混凝土测算均由人工进行测算，钢筋直径大于等于14时采用三级钢；

4)上述测算与实际施工图测算存在一定误差，但能满足方案比选需求。

（二）传统梁板体系

顶板梁板体系选取6x6跨的井字梁、十字梁方案进行比较。

（1）板厚及配筋

按照规范规定，如作为塔楼嵌固部位的地下室顶板，其厚板(180mm)范围一般取塔楼周边二跨以内。而普通地下室顶板不作为上部结构的计算嵌固部位，按规范厚度不宜小于160mm。本工程地下室嵌顾部位位于地下室底板。故地下室顶板板厚按规范不应小于160mm，当采用传统梁板体系时，为使顶板截面及配筋能有效利用，承载力可以充分发挥，对于井字梁格，楼板厚度取160mm，180mm二种，对于十字梁格，楼板厚度取160mm、180mm二种进行比较分析。比较结果如下：

板钢筋及混凝土含量分析见下表所示：

井字梁格方案：

板钢筋及混凝土用量表表1.1

由此可见，当采用井字梁格时，板厚取160mm比较经济；当采用十字梁格时，板厚取180mm，比较经济。

（2）梁截面及配筋

当采用井字梁、十字梁格结构方案所采用的主梁截面均为500x900，井字梁次梁采用250x600，十字梁次梁采用300x700。

井字梁格梁钢筋及混凝土用量表表1.3

经过纵横向方案比较，十字梁格方案稍经济，模板、支模方便；在十字梁格方案中，160mm和180mm板厚两方案造价相差无几，考虑到人工，钢筋加工费用及工期等因素，建议采用十字梁格(板厚180mm，主梁:500x900，次梁:300x700)。

（三）加腋大板框架梁体系

框架梁截面取600x700，梁端加腋Y900x300;跨中板厚250mm，板支座加腋厚度250mm，宽度1300mm，板面钢筋采用通长面筋+局部短筋形式，板底筋采用跨中底部钢筋与支座加腋构造底筋受力搭接处理：

表3.1

（五）GBF方箱空心楼盖

目前，GBF现浇砼空心无梁楼盖已经在局部地区使用地下室顶板使用，以下我们分三种情况来处理：

1）荷载考虑自重及1.2米的覆土，1.5KN/㎡抹灰装修荷载，活载4KN/㎡情况，薄壁方箱空心楼盖：板厚450mm，暗梁截面为800x450mm.采用方形柱帽，柱帽为2000×2000×800，600x600x300mm薄壁方箱标准盒，薄璧方箱上部现浇面层为80mm，下部现浇面层为70mm，肋宽100mm。

2）荷载考虑自重及1.2米的覆土，1.5kN/㎡抹灰装修荷载，16kN/㎡消防车荷载情况，薄壁方箱空心楼盖：板厚450mm，暗梁截面为800x450mm.采用方形柱帽，柱帽为2000×2000×800，600x600x300mm薄壁方箱标准盒，薄璧方箱上部现浇面层为80mm，下部现浇面层为70mm，肋宽100mm。

3）荷载考虑自重及1.2米的覆土，1.5KN/㎡抹灰装修荷载，70KN/㎡人防荷载荷载情况，

薄壁方箱空心楼盖：板厚500mm，暗梁截面为800x500mm.采用方形柱帽，柱帽为2000×2000×800，600x600x300mm薄壁方箱标准盒，薄璧方箱上部现浇面层为100mm，下部现浇面层为100mm，肋宽100mm。

空心楼盖三种类型具体数据表表3.1

注：以上仅计算钢筋、混凝土本身的造价，未包括模板、层高改变后引起的土方开挖、基坑支护、加工工艺、降水、及施工措施费等。

综上所述，采用无梁楼盖体系及空心方箱楼盖体系比较经济。由于目前存在较多项目出现无梁楼盖楼板事故，我们需要在楼盖冲切计算、钢筋构造、现场钢筋放样、施工把控、浇筑振捣、混凝土养护等多方面进行管控，使得现场实施得以落实设计要求，达到质量与经济性的相统一。