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工程管理前沿【2020年第01期】

  • ID:271612
  • 浏览:291
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-03-30 00:07:56
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

地下室顶板楼盖方案设计经济性分析

2019/8/9 15:17:00 工程地质学 周维,肖明
资料简介

摘要:本文对常见地下室楼盖经济性进行对比分析,总结了地下室楼盖选型和设计的要点,在满足建筑使用功能和结构安全的前提下,提高建设项目的经济性,为建筑结构设计提供参考。

地下室顶板楼盖方案设计经济性分析

周维 肖明

中国医药集团联合工程有限公司,湖北武汉 430077

摘要:本文对常见地下室楼盖经济性进行对比分析,总结了地下室楼盖选型和设计的要点,在满足建筑使用功能和结构安全的前提下,提高建设项目的经济性,为建筑结构设计提供参考。

关键词:地下室楼盖;结构选型;经济性分析

引言

随着高层建筑的大量涌现,城市土地资源的紧缺,作为地下停车库的地下室工程得到越来越多的应用,地下室的结构设计已经成为了房屋建筑设计的重要组成部分。根据相关资料显示,带地下室的建筑,地下室的造价约占工程总造价(含土建、装修、景观、设备等综合建安成本)的7%-21%,地下室造价的节省对整个工程造价的降低起到关键性作用1】。合理的结构选型和设计,满足使用功能以及结构安全可靠性等前提外,兼顾经济合理性,以进一步满足业主的需求。在设计实践过程中,需要对各种结构方案进行合理的分析,力求做到最优方案。本文将以某一单层地下室采用不同结构方案的情况下,进行经济性分析,根据分析结果,对地下室结构设计的楼盖选型提供依据。

1工程概况

本工程为单层地下室,抗震设防烈度为6度,设计地震分组为第二组,场地类别为II类,框架抗震等级为四级。地下室总建筑面积1764m2,顶板覆土厚1.0m,活荷载取值10KN/m2,不考虑消防车荷载,柱截面600*600mm,层高3.8m。

2楼盖选型

方案一:普通梁板楼盖,主梁550*900mm,次梁300*700mm,井字型布置,板厚250mm。

方案二:普通梁板楼盖,主梁550*1100mm, 次梁300*850mm,单向次梁布置,板厚250mm。

方案三:大板楼盖,无次梁,主梁550*900mm,板厚300mm。

方案四:无梁楼盖,板厚300mm,斜柱帽2000*2000*500m,锥型。

3分析计算

对以上4种楼盖方案选取双向8.4*8.4m的5跨连续板进行计算,混凝土强度等级均为C30,钢筋采用HRB400级。采用中国建筑科学研究院PKPM系列软件(10版V4.3.4)中的PMCAD、SATWE和SLABCAD设计软件。

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方案一 方案二

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方案三 方案四

图1 各结构方案布置示意图

4楼盖工程量统计分析

根据各方案的配筋结果,用PKPM结构工程量统计软件进行工程量统计分析,各种方案工程量统计结果详见表1

表1各结构方案工程量统计表

计算面积m2

混凝土量m3

每平方混凝土量m3/m2

钢筋量kg

每平方钢筋量kg/m2

方案一

1764

767.98

0.44

105766

59.96

方案二

1764

718.46

0.41

92492

52.43

方案三

1764

743.06

0.43

129188

73.24

方案四

1764

619.04

0.35

87494

49.60

由于笔者造价知识有限,本工程量统计表只是根据PKPM工程量软件计算的直接工程量,没有考虑构造、裂缝、扰度等满足实际施工图要求而增加的钢筋含量,故各方案实际工程量结果会有所差别。从各方案工程量统计表中,我们可以看到四种方案的每平方米混凝土含量差别不大。而对于每平方米钢筋含量,则是无梁楼盖结构类型钢筋含量最小,主梁加大板结构类型钢筋含量最大。

5楼盖方案优缺点比较

通过上述4中方案的计算结果,可以得出以下结论:

方案一的优点是混凝土和钢筋含量比较小。井字梁的双向次梁具有等高的特性,各方向梁之间协调工作,共同承担楼面荷载,且梁板受力明确,结构安全可靠,因而具有良好的空间整体性。因井字梁对楼板的分割,楼板的跨度大大减小,可减少楼板厚度,从而减少混凝土工程量和钢筋含量。缺点是采用井字梁方案,因纵横向增加了次梁,不仅增加了模板工程量,还对施工造成不便,影响施工速度。

方案二的优点是混凝土和钢筋含量比较小。从表中数据可以得出,单向次梁结构比井字梁结构的混凝土工程量和钢筋用量均较小。且单向次梁结构也具有对楼板的分割作用,楼板厚度也可减小,从而减少混凝土工程量和钢筋含量。缺点是采用单向次梁结构,大部分楼板荷载均由支撑次梁的主框架梁承担。故该主框架梁高较大,减少了地下室使用高度。若需满足地下室净空要求,则需要加大地下室层高,这势必加大地下室范围内的柱、剪力墙、地下室外墙等结构构件的混凝土及钢筋用量,从而加大项目的造价。

方案三的优点是大板楼盖因无次梁,模板施工和钢筋绑扎快捷方便,减少了模板工程量,缩短了工程的施工时间,节约了工期,从而节约工程造价。在大量工程实践中,业主为了节省工期常采用大板楼盖结构。缺点是地下室跨度大,顶板荷载大,不仅板厚需要很厚,板配筋也需要特别大,故每平方钢筋含量比其他三种方案均大。

方案四的优点是混凝土工程量和钢筋含量均较小。因无框架梁,增大了地下室净空,在满足使用要求的情况下,可减小结构高度,从而减少框架柱、剪力墙、地下室外墙的混凝土工程量和钢筋用量。整体经济性较好。缺点是无梁楼盖使用条件严苛,其抗垮塌冗余度没有普通梁板结构大、延性较差,破坏经常是突发性,没有预警期,故应控制施工过程管理,避免施工过程对楼盖安全的影响而发生安全事故。

6结论

本文选取了4种地下室楼盖进行了经济性分析,总结了各方案经济性指标,以便设计人员参考。在实际地下室工程中,结构类型多种多样,设计方案还需结合实际的功能需求和质量标准,从项目整体上进行把握。考虑基础埋深、地下水位情况、地下室功能、顶板荷载等情况综合判断。

参考文献

[1]刘显旺,王克峰地下车库顶板结构优化设计[J].工程建设与设计,2016.10

[2]张圣海某工程8.1X8.1柱网地下室顶板楼盖方案结构选型[J].四川建筑,2012.08

[3]GB50010-2010混凝土结构设计规范[S]

[4]GB50011-2010建筑抗震设计规范[S]