关于无梁楼盖和梁板式楼盖经济性的比较
地下车库楼盖经济性研究
■ 地下一层顶板构造经济型研究
拟定设计条件：顶板覆土2.5m，柱网尺寸：，柱子断面：650x650， 顶板消防车荷载考虑覆土折减后取值：14（15.7）kpa。 ● 方案一：无梁楼盖楼板，板厚550mm，柱帽尺寸：2800x2800mm，
平柱帽高度270mm，斜柱帽高度500mm。柱帽形式及配筋计 算成果详见图1~3。
1.558 78
241
注：大1板. 混凝土按400元0.0/m423，钢筋0.按2140000元.2/5吨2计算8；.535 14.915 23.450
195
1.283 64
259
2. 梁板式模板按50元/m2，无梁楼盖按45元/m2计算。
3. 钢筋统计中均已计入梁、板旳锚固钢筋量；
4. 板钢筋统计中已计入温度钢筋、上铁分布钢筋旳含量；
■ 地下一层顶板构造经济型研究
拟定设计条件：顶板覆土2.5m，柱网尺寸：，柱子断面：650x650， 顶板消防车荷载考虑覆土折减后取值：14（15.7）kpa。 ● 方案二：主次梁楼板，板厚190mm，主框架梁为550x1100mm，次框架梁
为400x850mm，次梁为400x850mm。梁板计算成果及配筋图详见图4~6。
地下车库楼盖 经济型研究
■ 楼盖形式经济性
楼盖造价在双层地下车库总造价中占有 很大比重，所以选用经济合理旳楼盖构 造在整个车库旳设计中尤为主要。
下面均以五跨柱网为例，分别对楼盖形 式为无梁楼盖、主次梁、大板构造进行 比较。
■ 楼盖形式经济性
经构造专业计算分析，得出如下结论： 1、覆土层顶板（地下一层顶板）采用无梁楼盖方案最为经济。 2、地下二层顶板采用双次梁方案最为经济。
拟定设计条件：顶板覆土2.5m，柱网尺寸：，柱子断面：650x650， 顶板消防车荷载考虑覆土折减后取值：14（15.7）kpa。
地下室楼盖选型分析与对比
地下室楼盖选型分析与对比摘要：建筑工程项目中，地下室楼盖结构形式较为多样，且不同楼盖结构经济性、应力支撑作用会有着较大差异。
相关人员在地下室施工设计中，需要根据项目整体布局，筛选更为适用的楼盖框架结构方案。
因此，本文结合某建筑工程，对地下室楼盖选型进行对比与分析，借此通过地下室楼盖结构的优化设计，提升我国建筑工程的整体质量。
关键词：地下室；楼盖结构；选型分析；对比引言：社会经济发展中，城市整体建设规模明显增加。
在此背景下，为在有限土地资源中，挖掘更多可利用空间，各类建筑物的地下空间被广泛应用，其中最为典型的为建筑物的地下室。
但是在地下室施工建设中，其机构选型对地下室质量、安全性能、经济效益影响较大，要求设计方通过地下室楼盖结构的选型与对比，确保地下室布局的合理性。
一、工程概况某建筑工程，实际建筑面积为25801.78平方米，地下建筑面积为7892.35平方米，建设内容为地下车库，地上建筑组成结构为塔楼、裙房、电梯机房等。
该建筑工程的地下室层高为5.1m，顶板厚度160-250mm，地下室顶板标高为-1.2m，整体安全等级为二级，结构类型为混凝土框架结构。
在该建筑工程的施工建设中，因地下室顶板楼盖需承载较大荷载，所以在楼盖结构选择中，需根据地下室应力要求，科学开展地下室楼盖选型工作，并通过地下室楼盖结构设计的方案对比，筛选出最优施工方案。
二、地下室楼盖形式分析建筑工程中，地下室楼盖形式可分为无梁楼盖、有梁板式楼盖。
在该领域中，梁板式楼盖结构应用较为广泛，整体施工工艺较为成熟，各部位荷载结构传力明确，但整体结构层次较多、制作流程较为复杂[1]。
相对来说，无梁楼盖可通过控制层高的方式，确保施工的便捷性，加强工程项目的工期控制。
本工程的地下室建设内容为地下车库，地面上方为居民楼、小区道路，地下室楼盖的荷载主要来自于楼面恒载。
该工程在楼盖结构选型时，需要提前计算各结构的应力条件、抗震防裂程度，随后根据各项指标，调整地下室楼盖结构设计方案，保证楼盖选型满足该地下室的各项技术要求。
梁式、板式基础的比较
5.
采用筏板式: 采用筏板式: 当在主楼结构外侧布有桩时，底板必须按悬臂板验算满足 ﹙此时保证底板厚度很重要﹚； 此时保证底板厚度很重要﹚ 当在主楼结构外侧布桩很多时，应提高桩的承载力减少外侧桩数 ﹙加大桩径或桩长﹚； 加大桩径或桩长﹚ 当桩不在墙下时尚应验算桩﹙墙或柱﹚ 当桩不在墙下时尚应验算桩﹙墙或柱﹚对底板的冲切。
i ＝EI／l kN.m 9.00E+04 4.50E+04 9.00E+04 1.50E+04
C30 C30
kN／m 3.00E+07 3.00E+07
m 1.00 1.00
￠22＠200
￠14＠200
六、选择基础计算模型要了解的几点 六、选择基础计算模型要了解的几点
一、仅地基来说，计算地基不均匀沉降的方法还未解决； 二、考虑地基变形，应考虑上部结构刚度的作用； 三、上部结构不考虑地基的不均匀沉降，仅基础构件考虑是不全面的； 四、当采用某个程序考虑地基变形计算基础底板，结果只是参考。 五、重心与形心﹙桩心﹚ 五、重心与形心﹙桩心﹚的偏差控制、沉降量的控制比采用何种模型 计算的问题重要得多。 对剪力墙住宅，从经济上来考虑，当采用筏板基础，建议采用 倒楼盖模型。
i ＝EI／l kN.m 1.30E+04
C30 ④
kN／m 3.00E+07
m 0.25
不等跨、两跨：两端铰支，端支座位移 D，中支座弯矩M Ec b
2
h m 0.60 0.60
I＝bh ／12 m 1.80E-02 l 1＝ 1.80E-02 l 1＝
4
3
l m 6.00 12.00 6.00 36.00
五、位移荷载的效应
倾斜度＝ 0.003L ① 单跨：支座位移 ∆ ，两端固端，固端支座弯矩M Ec C30 ② kN／m 3.00E+07
高层建筑地下室及地下车库结构选型的经济比较
高层建筑地下室及地下车库结构选型的经济比较【关键词】结构设计；经济性；无梁空心楼盖一、概述目前在城市的住宅区，一般会布置1～2层的地下室，地下室多数用做汽车库或设备机房等大空间房屋，个别地下室为人防；地下室柱距较大，一般为8.4米；楼盖常采用梁板式结构，梁截面高度700～1000mm之间，机电管道在梁下通行，管道需要的空间一般在500～600mm之间，层高多数在3.8～4.5m之间。
当高层建筑的地下室，采用无梁楼板时，板厚为350～550mm，可降低地下室层高，如下图所示。
地下室层高降低，可减少基础埋深、墙高、外墙防水面积、土方及护坡、降水及抗浮费用等。
与传统梁板式楼盖的综合经济比较表明，有明显的经济效益。
二、地下室结构选型下文以深圳市龙华新区和平里花园二期为例，对采用无梁楼盖、传统梁板结构的综合经济效益做对比。
和平里花园二期位于深圳市宝安龙华和平西路与布龙路交汇处，与布龙公路、地铁相邻，交通十分便利。
工程由6幢50层的住宅楼及1层商业裙楼和一个集中地下室组成。
塔楼地面以上总高度154.35～154.95米（包括出屋面构架），结构屋面高度145.95～149.45米。
本工程在地下二层设有人防地下室，人防抗力等级为常六级及核六级、核五级及常五级。
地下室和塔楼不设永久缝，塔楼基础采用人工挖孔桩以中风化、微风化为持力层，地下室基础为人工挖孔桩或柱下独立基础，以中风化位持力层，塔楼和纯地下室持力层均为岩石基础，差异沉降较小，可不设置沉降缝。
地下一层顶板作为上部结构的嵌固部位，按现行《高层建筑混凝土结构设计规范》规定，应采用梁板结构；地下二层顶板采用空心无梁楼盖、板厚350～550mm，非人防区板厚350nn，核六级人防区板厚450mm，核五级人防区板厚550mm。
地下室二层顶板的楼盖结构形式如下表：空心无梁楼盖（实际采用的结构形式）普通梁板楼盖非人防区无梁，无柱帽，板厚350，其中上翼缘厚度80，下翼缘厚度70，中间空腹厚度为200。
人防地下室不同楼盖形式经济对比分析
第43卷第15期山西建筑Vol.43No.152 0 1 7 年5 月SHANXI ARCHITECTURE May. 2017 • 23 •文章编号：1009-6825 (2017) 15-0023-02人防地下室不同楼盖形式经济对比分析兩萤(广州市人防建筑设计研究院有限公司，广东广州510500)摘要:通过选用六种楼盖结构形式对人防地下室顶板进行计算，从钢筋混凝土用量、结构净高、钢筋混凝土总造价等方面，对比 分析了各方案的优缺点，最后得出最经济的结构方案，为人防地下室顶板结构选型提供参考。
关键词：人防地下室，楼盖，钢筋，混凝土中图分类号:TU352.1 文献标识码:A〇引言人防地下室是一种在战时可以保护生命财产安全的地下防 护建筑物。
随着经济的高速发展，城市建设对地下空间的要求越 来越高，由于人防地下室工程造价较高，在当前我国经济不断发 展的大环境下，以最少的投资产生最大的经济效益是绝大多数建 筑开发商的必然追求，如何在保证结构安全的前提下，节约工程 建设成本，一直是工程技术人员不断努力的目标。
作为结构设计 人员，结构设计是否合理是决定工程建设项目投资效益的重要环 节之一。
因此人防地下室的经济性设计应受到重视。
人防地下 室设计中采用何种楼盖形式是影响人防地下室整体经济性的一 个关键因素，而何种楼盖结构方案最为经济，目前观点较多。
因此本文对人防地下室顶板分别采用十字梁楼盖、单向板楼盖、井 字梁楼盖、大板楼盖、无梁楼盖及空心楼盖进行计算，对比不同楼 盖形式的梁板钢筋含量、混凝土用量、钢筋造价、混凝土造价以及 钢筋混凝土总造价，得出最经济的楼盖形式以供参考。
1楼盖结构形式选择人防地下室顶板楼盖形式主要有梁板式楼盖和无梁楼盖形 式。
梁板式结构工艺成熟、整体性好，各个构件传力明确，但结构 层高较高且模板制作复杂。
而无梁楼盖可以减少层高,施工方 便，工期短，但是对于顶板标高变化较多，柱网区格内长短跨之比 大于1.5，且柱网两个方向少于三跨时[3]，不宜选用无梁楼盖。
地下空间楼板结构体系的技术与经济性对比应用分析
地下空间楼板结构体系的技术与经济性对比应用分析摘要：结合工程实例，介绍了工程的基本概况，分析了楼板体系技术和经济性比较的基本假定，对几种楼板结构布置方案的技术和经济性比较，最后对数据结果进行了对比，得出造价的高低次序。
关键词：楼板体系；结构体系；布置方案1 工程概况本工程属于一个大型地下停车场，总建筑面积16000m2，占地面积约4000m2，平面尺寸为1Oom*40m。
地下室二层，地面为街心公园。
地下室底板面标高为-10.200m，地下室二层层高分别为负一层3.7m，负二层3.2m，负二层3.3m。
地下二层全部作为停车场使用，共有车位1000个。
2 结构基本概况本工程结构的设计使用年限为50年，建筑抗震设防烈度为7度，抗震措施采用的设防烈度为7度。
设计基本地震加速度值为0.11 ，设计地震分组为第二组。
基本风压按100年重现期的风压采用，基本风压值=0.6kN/m2，地面粗糙度类别为B类。
3楼板体系技术和经济性比较的基本假定(1)该楼板技术和经济性分析的参考对象是一尺寸为7.9m*8.2m的规则内跨楼板，目前不考虑作用于楼板水平方向荷载作用。
(2)由于需体现经济性的差别，该分析过程考虑了作用十楼板上的人防荷载作用，人防荷载取值为30kN/m2。
(3)由于建筑材料市场价格具有一定波动，本技术和经济性分析之钢筋和混凝土单价统一按以下价格取值:钢筋6500元/t，C30混凝土500元/t。
(4)由于缺乏必要的施工资料和现场施工经验，在本技术和经济性分析中，各楼板体系的模板、支撑以及人力、材料、机械的损耗均不作计算考虑。
(5)本技术和经济性分析分梁板式和无梁楼盖式两大类。
1)梁板式:井字楼盖、十字楼盖、大板楼盖\主次梁楼盖。
2)无梁楼盖式:(带锥形柱帽) 无梁楼盖、无梁楼盖(型钢抗冲、无柱帽、加气硅火芯板)。
(6)本工程电算运用两种方法进行:运用PKPM-SATWE中的计算结果进行等代框架法计算;运用PKPM-SATWE中复杂楼板有限兀分析结果进行有限元分析和配筋计算。
梁板式楼盖和无梁楼盖的安全性比较(值得学习)
梁板式楼盖和无梁楼盖的安全性比较本节,我们讨论相对于无梁楼盖,现行梁板结构计算模式赋予梁板体系额外正截面抗弯安全度问题.梁板结构（大梁大板）无梁楼盖梁板共同工作是结构工作性态的一种表述方式,在现行通用结构计算中,通常假定了荷载的传递路线,由板以三角形、梯形荷载的模式传给梁,梁再通过弯剪受力传给柱子的受力模式,一般情况下,楼板比较薄、梁尺度比较大,二者刚度差异较大时,这种计算模式是近似成立的.但是在板比较厚,如地下车库的顶板,板的刚度不能忽略时,计算方式会带来很大的误差,此时就需要不仅仅是将板作为传力构件来考虑,板本身将与梁一起承担荷载引起的内力（弯矩、剪力）,将较大程度降低梁的内力.实际力学上讲,梁板始终是共同工作的,计算模式应该是板元（或壳元）同时进入总刚度矩阵进行计算,才是正确的计算方式,且梁与板同时按照有限元的计算结果进行内力配筋分析,就能贴近真实的计算结果,不存在共同作用计算不安全的问题.显然,梁按照共同工作计算结果设计,那么板也应该参照该内力进行设计及板带配筋（参照无梁楼盖）,若板按照区格内力（四边支承）来配筋是有缺陷的,造成梁承载力及安全度缺失.下面,我们以跨度为L的正方形区格多跨框架大梁大板为例,选择中间跨按照常规方法来分析,看看常规分析方法形成的抗弯富余度及总弯矩在梁板中的分配,仅考虑楼板上均布荷载q,不考虑梁板自重.正方形区格楼板传力给了梁形成如图所示的三角形荷载,荷载大小是ql.1、单方向总弯矩与抵抗弯矩分析1、单方向的总弯矩：按照结构力学静力平衡,容易知道单方向的总弯矩是：2、按照常规分析方法的总弯矩（抵抗矩）即现行计算方法,该总弯矩也可以说是抵抗矩或配筋抵抗弯矩,板没有按照板带进行配筋,而是按照板跨中正弯矩、边支座中点板负弯矩通长配筋得到的总弯矩抵抗矩.1)梁的负弯矩和正弯矩绝对值相加就是梁承担的总弯矩部分：查三角形荷载的单跨梁公式,则梁承担的总弯矩是：2)板承担的总弯矩抵抗矩部分按照均布荷载四边固端板(a/b=1)查跨中正弯矩、边支座中点板负弯矩绝对值并叠加即为板承担的总弯矩抵抗矩：M=（0.0176ql2+0.0513ql2）l=0.0689ql3以上叠加1+2为梁+板总弯矩（抵抗矩）：二、结论1、板也承担了部分总弯矩,约33.3%；实际板承担的总弯矩应该是静力平衡总弯矩减去梁承担的总弯矩,剩下由板承担：可见虽然板看起来只是传力构件,其实也承担了总弯矩,按照静力平衡条件比例约为33.3%；2、梁板结构按照常规计算有附加21.6%的抗弯安全度；静力平衡总弯矩为：而现行梁板分开计算理论得到的单向总弯矩抵抗矩为：M=0.152ql3,所以梁板结构计算理论由于计算模式赋予抗弯安全度为M=0.152ql3/0.125ql3= 1.216,额外增加了21.6%的安全度,而这是由现行梁板分开计算理论带来的,无梁楼盖因为计算理论与实际受力吻合,而没有这21.6%的附加抗弯安全度；下一节,我们将讨论相对于无梁楼盖,现行梁板结构计算模式赋予梁板体系斜截面额外抗剪安全度问题.备注：板元理论分为薄板、厚板,差别是有没有考虑剪切变形（变形后法线是否垂直于板中线）,板元均可以考虑平面外刚度,而膜元则只有平面内刚度,板元叠加膜元即成为壳元,同时具有平面内和平面外刚度.继上节我们讨论了现行梁板结构计算模式赋予梁板体系额外正截面抗弯安全度问题.本节,我们讨论相对于无梁楼盖,现行梁板结构计算模式赋予梁板体系额外斜截面抗剪安全度的问题.在现行规范的结构计算中,通常假定了荷载的传递路线,即由板以三角形、梯形荷载的模式将楼面荷载传递给梁,再由梁将由相应荷载产生的弯矩、剪力、扭矩等传递给柱的受力模式.在抗剪计算中,荷载由板传给梁,再由梁承担100%的抗剪设计,没有考虑楼板的作用.在楼板较薄、梁截面较大时,板提供的抗剪承载力有限,这种计算模式是近似成立的.但在板比较厚（如地下车库顶板）的情况下,板可以与梁一起承担楼面荷载引起的剪力.下面我们以地下车库顶板常见的大梁大板体系为算例,按照典型截面根据现行规范公式进行计算,分析现行梁板结构计算模式赋予梁板体系额外斜截面抗剪安全度.我们采用的通用算例中,混凝土强度等级均为C30,钢筋及箍筋等级均为HRB400级,框架柱尺寸为500×500mm,框架梁尺寸为400×800mm,楼板厚度为300mm.梁箍筋为HRB400级钢筋10@100(4),不考虑弯起钢筋.现行规范中无论是矩形、T型或者型构件的混凝土构件在重力荷载作用下的抗剪承载力计算均参照《混凝土结构设计规范（GB50010-2010）》（2015版,以下简称砼规）中6.3.1~6.3.7条相应内容计算.梁的抗剪承载能力如下：根据《砼规》6.3.4条：根据《砼规》6.3.1条：由上可知,单根梁的抗剪承载力为1072kN,四根梁总共的抗剪能力为4288kN.考虑板对于梁的抗剪附加安全度时,按照梁45°剪切破坏面,板按照受力路径最小原理,梁破坏面之间最小的连线作为板的剪切破坏面,如下图所示：平面投影图如下图：板提供的附加的抗剪承载力由四根梁的剪切破坏面之间的四个板抗剪面组成,板的有效高度h0=250mm,板的剪切破坏面板顶长度为1131mm,板底长度为631mm,截面中间高度的长度为881mm,四个面的抗剪承载力为：根据《砼规》6.5.1条：则梁板总的抗剪承载能力为1072×4+881=5169kN,5169/4204=1.205,可知梁板共同作用时,通用算例中梁柱节点处有20.5%的额外抗剪安全度.在现行规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG3362-2018）》5.2.9条中,矩形、T型、型截面受弯构件斜截面抗剪承载力计算的公式存在受压翼缘的影响系数,对矩形截面取为1.0,对T型和型截面取为1.1,也是通过影响系数的方式近似考虑了梁翼缘部分对梁抗剪承载力的提高.这两节讨论了相对于无梁楼盖,现行梁板计算模式赋予结构额外的安全度问题,并不是让大家违背现行的计算模式,把额外的安全度都用完,只是把额外的安全度提出来,让大家做到心中有数,同时,在无梁楼盖的设计与施工中,更应该做到心中有数.安全可靠,是结构工程师的第一标准.。
浅析倒无梁楼盖结构在地下室底板中的应用
浅析倒无梁楼盖结构在地下室底板中的应用文章以A工程项目为计算模型，使用PKPM计算软件对倒无梁楼盖和倒梁板式楼盖这两种结构形式进行分析，分别建模计算，对两种计算结果的混凝土用量和钢筋用量进行经济性分析比较。
结果表明，对大跨度的地下室底板，采用倒无梁楼盖形式是比较经济的设计方案。
标签：倒无梁楼盖；地下室；经济性1 概述无梁楼盖早在1906年始创于美国，它是指直接支撑于柱上的双向受力楼盖结构，在楼盖中不设梁，楼板与柱构成板柱结构体系，具有结构体系简单，整体性好，净空利用率高，可有效降低建筑层高等优点。
由于地下室底板承受底板自重、楼面荷载与水浮力作用，故将无梁楼盖结构倒置，用于地下室底板设计中，是一种近年来较为常见的设计方案。
文章通过A工程对倒无梁楼盖结构与倒梁板楼盖结构在经济性上进行对比分析。
结果表明，在地下室底板设计中，特别是大跨度的柱网，采用倒无梁楼盖结构更为经济。
2 工程概况A工程为一小区规划的三期工程中的第二期工程，其中地下室横跨一、二、三期用地，二期工程的地下室面积为15889m2。
地下室底板板面标高为2.950m，无覆土，设计抗浮水位标高6.950m（以上标高均为黄海高程）。
3 地下室底板设计方案的确定地下室底板主要承受水浮力作用。
为了便于分析比较，文章对实际情况进行适当简化，确定分析模型，两种结构形式的模型都取跨度较大的精品店底下，x 方向5跨、y方向5跨的一层框架体系。
荷载模拟净浮力工况，荷载标准值为：恒载36.0kN/m2，活载0.1kN/m2。
梁、板混凝土强度等级为C35，柱为C35，梁板钢筋均采用HRB400。
现在按倒无梁楼盖和倒梁板楼盖两种结构形式分别计算如下：3.1 倒无梁楼盖式底板本工程无梁楼盖采用有限元分析法。
在具体工程中，应用了PKPM中的SLBACAD模块进行计算。
以下为在SLABCAD中的建模过程：（1）PMCAD“建筑模型与荷载输入”时，无梁楼盖除楼板周边和局部高差处布置结构梁外，其余的一般布置虚梁。
地下室无梁楼盖大小柱网经济性对比分析
地下室无梁楼盖大小柱网经济性对比分析摘要：近年来，国内各大房产商受制于工程成本的压力，地下室顶板愈发倾向于采用无梁楼盖这种结构形式。
相比梁板式楼盖，无梁楼盖有更好的经济性，还能显著提高施工速度。
然后无梁楼盖不同柱网的选择，经济性亦有优劣。
本文选取了大小不同的两种柱网进行分析比较，简单探讨两者之间的经济性。
关键词：无梁楼盖；大小柱网；经济性前言在地下车库的工程设计中，无梁楼盖结构体系的运用越来越广泛，无梁楼盖结构体系用于地下车库顶板，具有在保证使用净高要求的前提下，能有效增加房屋净高的优点；而且减小地下车库层高，可以减少基坑开挖深度，自然可降低深基坑围护造价和减少土方开挖量，因而可大大降低综合造价，具有较好的经济性。
在施工方面，采用无梁楼盖结构形式有省去框架梁模板，楼面钢筋绑扎方便，从而大大提高了施工速度。
同为无梁楼盖，工程中有采用大柱网（如柱距8.1米）及小柱网（柱距5.3米）等多种结构形式。
大小不同的两种柱网究竟哪一种工程建设成本更为经济呢？本文通过具体案例分析，以供大家参考。
1大小柱网案例分析1.1工程概况工程中地下室常使用8.1mx8.1m柱网，国内大型房地产企业万科曾用过5.3mx5.3m的小柱网（汽车通道柱网间距为6.5m），现分别建立5x5网格的8.1mx8.1m及5.3mx5.3m无梁楼盖地下室柱网模型来比较大小柱网间的经济性。
两者无梁楼盖地下室顶板覆土均为1.2m，活荷载为4.0KN/m2，顶板混凝土强度等级为C30。
其中8.1mx8.1m柱网地下室顶板厚度为400mm，5.3mx5.3m柱网地下室顶板厚度为250mm。
无梁楼盖地下室大小柱网其顶板局部结构布置图如下。
2、结语本次例举的大小柱网工程，在地下室净高相同的条件下，小柱网地下室层高可比大柱网地下室小100mm；则小柱网地下室外墙计算跨度小于大柱网地下室，对于地下室外墙的经济指标的减小有益处。
如地下室采用无梁底板，小柱网地下室底板厚度亦可以比大柱网地下室底板薄100mm。
人防地下室不同楼盖形式的经济对比分析
人防地下室不同楼盖形式的经济对比分析发表时间：2018-03-22T14:09:19.400Z 来源：《防护工程》2017年第32期作者：贝伟明[导读] 结构层层高变小，由此可以在造价上节省大量建筑成本。
所以无梁楼盖形式在结构选择中可以作为最佳方案进行选择。
辽宁省人防建筑设计研究院责任有限公司辽宁省沈阳市 110000摘要：人防地下室无论是在战争时期或者是在现代都有着重要的作用,但这种地下空间设计建筑成本较高，而开发商都是抱着以最低的成本获得最大利益的目的进行施工建筑。
在保证建筑项目质量的前提下，节省工程项目建筑成本，一直是建筑工程专业技术人员不断追求的目标。
本文通过选取6种不同的楼盖形式结构对人民防空地下室顶板结构进行综合分析，从结构高度、钢筋混凝土使用量、钢筋混凝土总成本等方面，互相比较，得到各个方案的优势与劣势，最后在满足基本质量需求的前提下，得到成本最低、质量最好的最佳方案。
关键词：人防地下室；楼盖形式；钢筋混凝土；经济对比随着现代经济的不断发展，建筑行业也开始变得更加规范化、现代化。
目前，人防地下室是主流的人防工事。
人防地下室的结构一般由顶板、底板、临空墙、人防门、密闭隔墙等主要部分组成。
其中，地下室的顶板主要的作用就是承担楼面载重，人防动载以及作战时不能够拆迁的固定建筑，在有覆土的顶板中，还需要额外考虑消防车荷载。
人防地下室的顶板根据不同的设计防护等级、防化等级，其荷载的取值与最小厚度也有着不同的要求。
人防荷载不与活载进行组合，只与静载进行组合，对于一般的防空地下室，人防爆破动荷载都只按照一次作用考虑。
因此，人防顶板在结构的造价中占有相当大的比重，合理的选择楼盖的结构形式，是直接影响人防地下室总体经济回报的一个重要性因素，用何种楼盖结构设计方案成本最低、质量最好，目前存在诸多不同观点。
1.楼盖形式人民防空地下室顶板的楼盖形式主要分成无梁楼盖和有梁板式楼盖两种形式。
有梁板楼盖形式结构设计技术成熟、完整性较好，每个构件传力清晰明确。
无梁楼盖与梁板结构的优缺点分析及经济效果对比
无梁楼盖与梁板结构的优缺点分析及经济效果对比随着匚程建设行业发展的进步，建筑工程在中国已经形成的一整套健全完整的设计、施工体系，并采用了以梁板结构为主要结构形式进行设计，但是在最近儿年，伴随着经济发展社会对商品住宅的大量需求，土地价格逐年上涨，建筑成本已经不再是建筑产品中的主要经济指标，商品楼的价格中更大的一部分价格是土地成本，在设计中体现为大进深、小开间，造成设计空间布置受结构形式的制约，空间布置不灵活，各种功能区相互重叠，因此，在这种情况下有梁板的结构形式，已经不能完全满足社会要求，而无梁板结构体系具有建筑空间大，不受梁的限制，空间布置灵活，可以有效的增室内层高，施工方面模板：支撑、安装拆除、体系简单，钢筋制作及绑扎简单方便，施工速度快，节省模板。
关健词：无梁楼盖；梁板结构；模板由于俄罗斯建筑工程设计主要受欧洲影响，无梁板结构是结构设计的普遍形式，从普通住宅、到大型商场.公共性建筑都采用这种设计形式，而梁板结构形式并不常见，在俄罗斯普通住宅多25层以下建筑高度为主，外框架支撑均采用250mm厚度，宽度不小于800mm的短肢剪力墙或在建筑角部及主要部位设置剪力墙与楼梯间、电梯间混凝土墙圉合成的筒体结构结合，联合形成内筒外框或外部剪力墙与框架柱（墙）结合的受力形式，普通住宅一般不设柱帽，柱帽承受的冲切荷载在设汁中主要依靠在柱帽部位暗配双层双向的抗冲切荷载的钢筋来处理，混凝土板的片度一般以200mm〜300mm为主，个别设计也有以150mm板厚，柱上加200mm高柱帽的结构形式，板中配筋主要以俄罗斯rocTp52544-2006 标准A500C （相当于HRB500）直径12mm及以上的的钢筋双层双向配置为主, 商场，地下车库板的厚度不小于300mm,墙厚及柱的尺寸与住宅楼区别不大，本文主要选择有代表性的俄罗斯设计的2个建筑当作参考样本，对模板工程量、墙、柱及楼板混凝土量，钢筋含量，进行统计分析，山于国内建筑设计的结构形式主要是以梁板结构体系为主要结构形式，无梁板式结构并不常见，本文只能选用国外的无梁板结构建筑与国内的梁板结构，结合丄程实践，对两种结构形式做经济效果及特点进行比较。
梁板式地下室顶板经济性分析
第50卷增刊建筑结构Vol.50 S2梁板式地下室顶板经济性分析吕程伟，吴立，彭国东（中建三局工程设计有限公司，武汉430000）［摘要］以某实际项目为例，对梁板式地下室顶板的经济性进行研究分析。
研究发现，小柱网5.4 m×（4.9 m+6.5 m）的条件下，负一层（平时工况和消防车工况）和负二层人防工况下，由于地下室顶板嵌固端及结构自防水对最小板厚的限制要求，大板结构形式经济性较为明显；负二层平时工况下，由于没有最小板厚的条件限制，单次梁结构形式的经济性较为明显。
通过研究，对小柱网条件下梁板式地下室顶板进行优化设计，可以为类似工程项目提供参考。
［关键词］地下室；顶板；结构形式；经济性中图分类号：TU375.4 文献标识码：A 文章编号：1002-848X(2020)S2-0135-06Economic analysis of beam slab basement roofLÜ Chengwei, WU Li, PENG Guodong(China Construction Third Bureau Engineering Design Co., Ltd., Wuhan 430000, China)Abstract: Taking an actual project as an example, the economy of beam-slab basement roof was studied and analyzed. It is found that under the condition of 5.4m×(4.9m+6.5m) of the small pillar network, under the condition of negative first floor (normal working condition and fire truck working condition) and negative second floor civil air defense working, the economy of large panel structure is obvious due to the requirement of plate thickness of embedded end of basement roof and self-waterproofing of structure; under the normal working condition of negative second floor, the economy of single beam structure is more obvious due to the absence of minimum plate thickness. Through the research, optimization design of beam-slab basement roof under the condition of small column net were carried out, which can provide reference for similar projects.Keywords: basement; roof; structural form; economy0 概述随着我国城市的发展和人民生活水平的提高，居民对停车位的需求在不断增长，使得地下车库在近年来新建的居住、商业项目的比重越来越高[1-3]。
无梁楼盖体系与梁板式体系经济分析比较
浅谈无梁楼盖体系与梁板式体系经济分析比较摘要: 文章针对单层地下车库顶板荷载较小时，采用无梁楼盖及梁板式结构的经济性做简单的分析比较，以资参考。
关键词: 无梁楼盖主次梁板结构经济性分析引言无梁楼盖结构又称为板柱结构，其优点是结构体系简单，可以有效增加楼层净高，从而减少土方开挖量，并且施工时钢筋绑扎方便，节约模板，降低综合造价等。
但是无梁楼盖体系也有其局限性，例如不适用于一些结构平面布置较复杂的部位，不适用抗震设防烈度高的地区等。
本文仅以单层车库顶板采用无梁楼盖与梁板式结构的经济性做简单的比较。
设计基本条件地下室柱距8100mmx8100mm，柱截面600mmx600mm，梁、板、柱均采用c30混凝土，钢筋直径＜14采用hrb335级钢筋，直径≧14采用hrb400级钢筋。
恒载标准值(1.4m覆土)，活载标准值取(屋顶花园)，抗震等级为三级。
计算分析梁板式结构和无梁楼盖各取连续的5跨计算,并取第三跨为代表跨计算含钢量，计算软件为pkpm2005年版。
3.1、无梁楼盖顶板计算无梁楼盖的柱帽采用有矩形顶板的型式，矩形顶板截面尺寸为3000mmx3000mm，顶板厚取400mm，柱帽处板厚为冲切控制，厚取700mm，如图1。
计算无梁楼盖有经验系数法、有限元法和等代框架法等。
本工程采取经验系数法和有限元法分析对比。
经两种计算方法的分析对比，依据有限元法的配筋结果，参考经验系数法的结果，实际配筋为柱上板带面筋16@200mm 拉通布置，并在柱顶附加16 @200mm短钢筋；底筋为14@l25mm拉通布置；跨中板带面筋14@180mm拉通布置，底筋14@150mm拉通布置。
根据以上配筋，一个典型板格（8.1mx8.1m）的总用钢量为2485kg,而每平方米的用钢量为38kg/m2,混凝土的总用量为28.94m3,每平方米的混凝土用量为0.44 m3。
则结构层高的最小高度为400（板厚）＋500（风管）＋2400（净高）+100（建筑找坡层）＝3400mm。
阐述地下室楼盖不同结构型式经济性比较
阐述地下室楼盖不同结构型式经济性比较一. 计算参数及计算方法概述1.标准柱距8100mm，柱子截面600x600mm，计算模型取6x6跨。
顶板混凝土强度等级C35，负一层混凝土C30，钢筋全采用HRB400钢，混凝土容重取25kN/m3，不考虑水平荷载。
对地下室无梁楼盖、常规梁板式（含十字梁、井字梁及单向板形式）、加腋梁板等不同结构型式经济性进行对比。
造价计算均仅比较中央一标准跨。
覆土顶板：附加恒载27kN/m2（1.5米覆土），园林活载5kN/m2；人防顶板（核六）：附加恒载3kN/m2，人防荷载55kN/m2；地下室中板：附加荷载3kN/m2，车库活载4kN/m2。
2.分析软件：盈建科（YJK）梁板及有限元计算、PKPM-SLABCAD模块、无梁楼盖经验公式法计算。
二、影响工程量的一些构造及依据1.覆土顶板：A做为嵌固端，板厚不得小于180，板筋应双层双向配筋，且每个方向的配筋率不宜小于0.25%----《抗规》[1]6.1.14、《高规》[2]3.6.3；B.地下室顶板环境类别为二b类，构件裂缝控制为0.2mm----《混凝土规范》[[3]3.4.5、3.5条。
2.人防顶板（核六）：A.人防板最小板厚200mm----《人防规范》[4]4.11.3条；B.无梁楼盖板受力钢筋配筋率不应小于0.3%----《人防规范》[4]D.3.1条；C.双面配筋的混凝土板需设置拉结筋----《人防规范》[4]4.11.11条；D.受弯构件宜在受压区配置不小于受拉钢筋最小配筋率的钢筋----《人防规范》[4]4.11.9条。
三、算量软件及细节1.算量软件：采用广联达软件。
2.细节：A.考虑常规的钢筋锚固、搭接及弯钩长度；B.不考虑钢筋损耗；C.人防考虑拉结筋工程量。
四、平面布置图1.地下室无梁楼盖、常规梁板式（含十字梁、井字梁及单向板形式）、加腋梁板示意如下图2.截面配筋说明示意A.覆土顶板1. 无梁楼盖做法：柱帽为3000*3000mm，根部总高800mm，顶板厚400mm，板钢筋为Φ14@150双层双向拉通布置，另加柱帽另加支座钢筋Φ14@150。
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21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
（最新）关于无梁楼盖和梁板式楼盖 经济性的比较
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
地下车库的无梁楼盖设计
地下车库无梁楼盖设计无梁楼盖结构体系又称板柱结构体系，这是相对梁板结构体系而言的。
在我国，无梁楼盖结构体系是近年来发展较为迅速的一项建筑结构新技术。
一般认为：无梁楼盖较之传统的密肋梁楼盖具有整体性好、建筑空间大，可有效地增加层高等优点；在施工方面，采用无梁楼盖的建筑物具有施工支模简单、楼面钢筋绑扎方便，设备安装方便等优点，从而大大提高施工速度。
但是，历次地震中无梁楼盖结构均出现了高于梁板楼盖结构的破坏实例。
因此，无梁楼盖体系（板柱结构体系）的抗震性能较差已形成共识，现行规范对此有专门的严格的规定。
本着安全、合理、经济的原则，笔者认为我集团华东地区地上建筑一般情况不宜采用板柱结构体系。
但地下建筑由于地震作用小，采用无梁楼盖结构是否可行呢？本文就针对此问题进行探讨。
一、经济性分析在华东地区，一般地下车库柱距8.1米，柱截面较大或项目档次较高时柱距采用8.4米。
考虑有效净高2.3米，设备所需高度0.6米，排水所需高度0.2米，故采用无梁楼盖时，层高可控制在3.4米左右；采用梁板楼盖时，层高3.9米左右，两者相差0.5米。
地下建筑对层高较敏感，尤其是地下水位埋深较浅的地区。
基坑支护和开挖量随深度增加而增加，而且抗浮承载力要求也变高。
一方面无梁楼盖自重大于梁板楼盖对抗浮有利；另一方面层高的减小可以减小水浮力，节省抗拔桩。
综上，就常用柱距的单建式地下车库而言：采用无梁楼盖，楼盖本身的结构成本有所提高，但建筑层高可减少0.5米左右，且可以减少土方量、减少降水费用、降低桩基成本、支护成本、墙柱工程量、外防水工程量、模板工程量，另外因便于施工还可能缩短工期。
因此，此时无梁楼盖一般情况下综合成本最优，许多工程实例也证明了这一点。
目前许多人仍以无梁楼盖体系直接增加了楼盖本身的结构成本为由拒绝采用，这是一个误区。
二、技术性分析1、柱网无梁楼盖的柱网宜采用正方形或矩形，矩形柱网长短边之比不宜大于1.5，最大跨和最小跨的柱距不宜大于1.2，以避免柱承受楼板的不平衡弯矩。
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❖ 3.比8.4m跨度楼板的用钢量增加4%,负荷增 加67%,经济效果明显.
❖ 4.梁板式楼盖的经济跨度为6m,其相应的经济 覆土高度为1.5m.
无梁楼盖部分计算比较步骤
❖ 1) 8.4m跨度下在0.9m覆土和1.8m覆土下的 数据比较
❖ 2.在建筑地下室车位布置时,如果是总长度84m的地 下室,8.4m的柱网可排30辆车,6m的柱网可排28辆,在 车位经济性要求不高的时候应该可考虑采用6m的柱 网,下面我们来计算一下6m柱网和1.5m覆土的工况下 的用钢量.
6m柱网+1.5m覆土梁板式楼盖
计算结果讨论
❖ 1.虽然配筋还是抗裂缝宽度控制,但构件强度 的利用率比较理想.
❖ 3.通过配筋量说明主梁400X900不满足设计要求,在 后续比较中将加大;同时也说明地下室层高将要增加, 并引出许多变化.
❖ 4.结论是可采用算法1在后面计算中应用
二.梁板式合理的平面布置形式
梁截面内力计算 结果比较
梁计算配筋结果比较
考虑抗裂缝宽度后的实际配筋图
两种梁平面布置形式比较的结论
❖ 2)针对无梁楼盖和梁板式楼盖在用钢量上的 横向和竖向的比较.
❖ 3)得出无梁楼盖得经济跨度和覆土厚度数据
8.4m跨+0.9m覆土无梁楼盖
无梁楼盖计算结果讨论
❖ 1.经计算无梁楼盖的配筋在0.9m覆土条件下时以抗裂缝宽度 控制.因此可考虑进一步加高覆土厚度.
❖ 2.和8.4m的有梁式楼盖比，在用钢量节约14%.并且地下室净 高控制有优势.
1、假设一个工程,做比较的平台
建立一个比较典型的柱网,水平向4x8.4m,垂直 向3x6.6m. 混凝土的结构环境类别为2a,结构构件的最大抗 裂缝宽度为0.2mm. 楼盖采用C30混凝土,框架的抗震等级为3级,楼 面的覆土厚度为0.9m.
解决问题的四个步骤
1、梁板式楼盖的计算方法的确定 2、梁板式楼盖合理的平面布置形式
❖ 1.从计算结果看,1.8m的覆土下无梁楼盖的强度充分 发挥,钢筋用量增加23%,负荷增加100%.和梁板式的 楼盖相比钢筋用量节约12%,负荷增加50%.由此可 见无梁楼盖的经济性很高.
❖ 2.同样我们也发现无梁楼盖对边界的要求很高,(我 在SLAB中设置边支座的约束为简支,目的是在于外 墙对楼板无法形成完全固端,因此按简支计算一种极 限状态下的内力)其薄弱部位在于边单元的内支座和 跨中.如果边界约束的条件越好,无梁楼盖的经济性 就越好.
❖ 3.无梁楼盖的抗裂缝宽度计算的讨论,我采用<<混凝土结构 设计规范>>的8.1.2条,因为我认为无梁楼盖的受弯特征很明 显,并且弯矩在柱上板带集中,完全可用等代梁的方法来演算 抗裂缝宽度,同时计算时留一定余量(例如按0.15mm来控制).
8.4m跨度+1.8m覆土厚度无梁楼盖计算
计算结果讨论
❖ (一) 从计算结果看主梁截面采用400x1100比较合 理,布置方式2的计算配筋比方式1小,但因为楼盖配 筋量是由抗裂缝宽度控制,两者实际用钢量相同.
❖ (二) 方式2配筋形式不合理,300x900的连续梁受力 过大.不能体现主梁作为主要受力构件的作用.方法1 相对配筋较均匀,因此采用方式1在其后比较.
关于无梁楼盖和梁板式楼盖经 济性的比较
内容
在地下室顶板施工图设计中经常有关于无梁楼盖和梁板 式楼盖经济性的比较和讨论,现就该问题做仅限于楼盖部分 的比较,不涉及墙柱基础等变化的因素.比较的条件是在同样 的工况和环境下进行,其最终的目的是找到两种不同的楼盖 形式合理的跨度和负荷,即本文所述的经济跨度和经济覆土 厚度.
综合比较两种楼盖的结论
❖ 下表为楼盖用钢量综合比较表格
结论
❖ 1.梁板式楼盖建议采用6m的柱网跨度,覆土厚 度可做到1.5m.
❖ 2.无梁楼盖在采用III级钢,柱网跨度可做到 8.4m,覆土厚度可做到1.8m,具有比较高的经 济性,但要注意边界条件.
❖ (三)从前面数据可以发现抗裂缝宽度实际配筋量是 强度计算配筋量的2倍左右,说明0.9M的覆土是不经 济的,没有充分发挥楼盖的强度.因此我们要计算在 该跨度下的经济覆土厚度.
在覆土厚度1.2m工况下的楼盖平面布置
计算结果讨论
❖ 1.混凝土构件的强度利用率和抗裂缝宽度的高配筋 量的矛盾仍然没有解决,配筋量增加20%,负荷增加 33%的结果差强人意,只是构件的截面尺寸没有增加 则可避免新增加的问题,但施工图中的配筋形式说明 楼板负荷已经到了极限.这都说明了一点:8.4M不是 梁板式楼盖的经济跨度.
和经济跨度及覆土厚度 3、无梁楼盖的经济跨度及覆土厚度 4、综合比较两种楼盖形式得出结论
内力计算结 果比较
配筋计算结果比较
施工图配筋比较
两种算法比较得出结论
❖ 1. 两种计算方法在内力和配筋计算结果上相差不大, 而后者相对经济
❖ 2.在考虑裂缝宽ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ后的施工图前者更加合理,后者在 配筋形式上有明显的错误