高层建筑地下室及地下车库结构选型的经济比较
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值 5027 5
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112147 123116 159482 170451 47335 (113565) (124534) (160900) (171869)
对比工程参照富盛二期地下车库的柱网，地下 2
层，地下层 1 为车库，顶部覆土 3m，地下层 2 为六级
人防兼车库，混凝土强度等级：外墙 C30，柱、基础 及梁板 C35，地下水位标高按-6.00m，为简化起见，
第一作者简介：李国胜，教授级高工，一级注册结构工程师， 政府特殊津贴专家，中国建筑学会结构分会高层建筑结构专 业委员会委员。曾任北京市建筑设计研究院第二设计所副所 长、北京星胜建筑工程设计有限公司结构总工程师、中天王 董国际工程设计顾问有限公司顾问、北京双圆工程咨询监理 有限公司专家组结构专家等。参与北京展览馆、前苏联驻华 大使馆、北京人民大会堂、国际金融大厦、西苑饭店等多项 工程的设计，及薄壁混凝土岩棉复外墙板在高层大模板建筑 体系中的应用和大开间灵活分隔住宅体系的研究，多次获省 市、建设部和鲁班奖等奖项。发表论文多篇，出版多部专业 畅销书籍，最新编著的《混凝土结构设计禁忌及实例》一书 已于 2007 年 1 月由中国建筑工业出版社出版。
4)。按一个中柱基础进行综合造价比较，结果见表 2。
（1）独立柱基抗水板
(2)满堂平筏板正柱帽
(3)满堂平筏板倒柱帽 (4)满堂十字形次梁沿柱主梁筏板
外墙：300mm；柱：800×800 地下层 1：ZM1: 3200×3200×450，板厚 400
ZM2: 2800×2800×450 地下层 2：ZM1: 2800×2800×320，板厚 250
外墙：300mm；柱：700×700；板厚 200mm 地下层 1：KL01: 650×1100
KL02 及 L01: 350×800 地下层 2：KL01: 650×900
KL02 及 L01: 350×700
基础底板厚：400mm 柱基：JZL01: 650×1000
JCL01: 350×850
可见，如果地下室层 1，2 顶采用梁板式楼盖或无梁平 板式楼盖，当考虑了地下室分隔墙、楼梯、车道等项目时， 其综合造价基础形式 3 与形式 1 接近，而形式 2，4，5 的均 比形式 1 的明显高出许多。
参考文献
[1]建筑抗震设计规范（GB50011－2001）[S].中国建筑工业出版社. [2]高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3－2002).中国建筑工业出版社. [3]建筑结构优秀设计图集 1[M].北京：中国建筑工业出版社，1997. [4]李国胜，李军军.高层主楼与裙房或地下车库之间的基础设计[J]
1 值 3581 41.29 43656 105510 115319 149166 158975
值 3609 2
％ 101
36.98 90
113452 123549 152551 162648 39099
(114870ห้องสมุดไป่ตู้ (124967) (153969) (164066)
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高层建筑地下室及地下车库结构选型的经济比较
李国胜
闫颖
（北京市建筑设计研究院 100055）
（中天王董国际工程设计顾问有限公司 北京 100037）
高层建筑的地下室及地下车库，采用无梁楼板和 平板式筏基时，以及上部仅有低层裙房、或无地上房 屋的地下车库采用独立柱基抗水板时，可以降低地下 室层高，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，以及减少了因基础反梁需 回填的材料和工序。与传统采用梁板式楼盖和梁板式 筏基的综合比较表明，有明显的经济效益。 1 地下室结构选型 1.1 高层建筑地下室
低多层配套商业及其他建筑。 地下汽车库结构常见楼盖为梁板式，层高 3.7～
3.9m；采用无梁楼板平托板柱帽时，层高可降低到 3.3m或 3.4m。基础采用梁板式筏基或平板式筏基，有 的工程为了有效地解决主楼与地下车库基础之间的差 异沉降而采用独立柱基抗水板[4]。北京清华科技园地 下车库长 98.5m，宽 82.3m，共 4 层，柱距 8.1m×8.1m， 地下层 3,4 为六级人防兼车库，地下层 2 为车库，地 下层 1 除车库外为办公和机房，层高均为 3.4m。无地 上房屋的地下层 1 顶和地下层 2～4 顶采用无梁楼板平 托板柱帽。由于车库不与主楼相连，无需考虑与主楼 间基础的差异沉降，采用了平板式筏基，板厚 1.3m, 柱下设柱帽。富盛二期无地上房屋的 3 层地下室（图 1），均采用了无梁楼盖平托板柱帽。地下层 1 顶部为 3m厚覆土，地下层 1 层高 5.55m，地下层 2，3 为车库， 层高约 3.3m。因工程施工用地的局限性，先施工高层 主楼，待结构封顶后再挖槽施工地下车库，并与主楼 地下室连接成整体、不设永久缝，故采用平板式筏基， 板厚 700mm，柱下设柱帽，基底与主楼基底同标高。 2 综合经济效益比较 2.1 实际工程对比
土方和护坡；地下层 2 地面地梁间回填砂石及 100mm厚C15 混凝土面层；
3)两方案做法相同、数量一样的均不计，如顶板上防水和地面做法等；
3)造价按《北京市建筑工程概算费用定额》（2004 年）计算，下表同。
（a）方案 1
（b）方案 2
图 3 地下室剖面图
2.2 地下车库基础不同形式的对比
仍以上述车库为例，基础分别采用 5 种形式(图
（a）地下层 1，2 顶结构平面 （b）基础平面
图 2 方案 2
2
(5)满堂沿柱—个方向为主梁、另一方向为间距 8.2m/3 的单向次梁筏板
图 4 基础五种形式
5 种基础形式的比较
表2
基础 形式
钢筋 (kg)
基础
混凝土 (m3)
造价 (元)
其他造价（元） 方案 1 方案 2
总造价（元） 方案 1 方案 2
作者联系电话：64933719（H），13911085209。 1
内部分隔墙及车道、楼梯等没有计算在内。工程不考 虑抗震设防。方案 1，2 的比较见表 1，平面布置及构 件尺寸见图 1。可以看出，方案 2 的总造价比方案 1 多出 10％，如果按实际工程计入地下室的防火分区、 人防扩散室等分隔墙及楼梯、汽车坡道等项目，方案 2 每平方米的建筑综合造价将比方案 1 高出 10％以上。
ZM2: 2400×2400×320
抗水板厚：500mm 柱基：ZM1: 4600×4600×900
ZM2: 4300×4300×900 轴○1 ○8 条基：b＝1400mm，h＝700mm 轴○A ○H 条基：b＝750mm，h＝700mm
（a）地下层 1，2 顶结构平面 （b）基础平面
图 1 方案 1
值 3546 3
％ 99
37.65 91
104465 115825 144272 155632 39807 (105901) (117261) (145708) (157068)
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(100) (135) (98)
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值 5422 4
％ 151
36.54 86
114415 124821 162754 173160 48339
0.328 100%
79.14 100%
0.447 100%
1322 100%
488
100%
1810 100%
3.8 48.70 177% 0.259 79% 81.05 102% 0.429 96% 1413 107% 577 118% 1990 110%
注：1)基础、地下层 1,2 柱、墙、楼盖用量及造价均按工程建筑面 积为 5654.6m2计算；2)其他造价包括：外墙和底板的卷材（SBS）防水；
例如上世纪 80 年代初设计的北京西苑饭店B段 2 层地下室柱距为 8m×8m，层高 2.7m，采用了无柱帽预 应力平板楼盖[3]。北京富盛大厦一期写字楼，地下层 2～4 层高均为 3.3m，由于采用了无梁楼盖平托板柱 帽、CFG桩复合地基平板式筏基，减小了地下室埋深、 土方量和护坡量，为在工程现场窄小的不利情况下方 便施工、缩短工期创造了条件，取得了较好的经济效 果。富盛二期综合楼，主楼地下室 4 层，相邻无地上 建筑的地下室 3 层，主楼地下室层 3,4 顶板采用了无 梁楼盖，层高均为 3.3m；采用平板式筏板基础，持力 层为粉质粘土和砂质粉土，承载力特征值为 200kPa。 1.2 地下车库
百家论坛
建筑结构.技术通讯 2007 年 1 月
[编者按] “专家论坛”栏目自开办以来受到了读者的普遍欢迎。为了方便更多工程设计一线的专家、学者和工程技术人员 参与到讨论中，使大家能各抒己见，交流经验，取长补短，共同提高，2007 年本栏目更名为“百家论坛”，将以更加客观、 公正的态度为大家打造一个宽松的讨论、切磋氛围，欢迎广大一线工程技术人员积极参与。
建筑结构，2005，35（7）.
3
两种楼盖方案综合比较
表1
项目
方案 1
方案 2
楼盖形式
无梁楼盖平托板柱帽
梁板式
基础形式
独立柱基抗水板
梁板式筏基
层高(m)
基础
钢筋（kg/m2） 混凝土（m3/m2）
地下层 1,2 钢筋（kg/m2）
柱、墙、楼盖 混凝土（m3/m2）
结构造价（元/m2）
其他造价（元/m2）
总造价（元/m2）
3.3
27.48 100%
现在公共高层建筑的规模都比较大，地下室多数 用做商场、餐厅、汽车库和设备机房等大空间房屋， 有的最下层地下室为人防，柱距较大，采用一般梁板 式楼盖时，由于梁截面高度大，机电管道需要在梁下 通行，因此，层高多数在 3.8～4.5m之间，机电设备 用房还需另行考虑。当有多层地下室时，地下层 1 顶 板作为上部结构的嵌固部位，按现行规范[1，2]规定，应 采用梁板结构，其余地下室如用做汽车库采用无梁楼 盖时，层高可降低到 3.3～3.4m。
目前在大中型城市的住宅区和一些公共建筑中， 设有与高层主楼地下室不设永久缝连接在一起的地下 车库，有的上部有低层裙房，有的顶部为绿化覆土层， 形成地下长、宽达数百米的不设永久缝的大面积地下 车库。例如，北京国美家园工程地下室宽 264.5m，长 458.6m，地上有 18 栋 23～27 层的高层住宅和若干栋
85
106 (108)
142 (144)
107 (108)
107 (108)
注：1）每个中柱基础的钢筋、混凝土用量及造价为 8.2m×8.2m 所
（下转 4 页）
（上接 4 页）
属面积的值，其他造价包括：土方、护坡、外墙混凝土、外墙防水按整 栋工程总面积比例摊算到一个中柱所属面积；回填砂石、垫层混凝土、 底板防水按中柱所属面积计算，带括号数值为当考虑与高层主楼基础处 理不均匀沉降筏板下垫 50mm 厚聚苯板软垫层的值，地下室顶板上防水 及地下室地面作法不计在内。2)对比比率以基础形式 1 为 100%。
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值 5027 5
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112147 123116 159482 170451 47335 (113565) (124534) (160900) (171869)
对比工程参照富盛二期地下车库的柱网，地下 2
层，地下层 1 为车库，顶部覆土 3m，地下层 2 为六级
人防兼车库，混凝土强度等级：外墙 C30，柱、基础 及梁板 C35，地下水位标高按-6.00m，为简化起见，
第一作者简介：李国胜，教授级高工，一级注册结构工程师， 政府特殊津贴专家，中国建筑学会结构分会高层建筑结构专 业委员会委员。曾任北京市建筑设计研究院第二设计所副所 长、北京星胜建筑工程设计有限公司结构总工程师、中天王 董国际工程设计顾问有限公司顾问、北京双圆工程咨询监理 有限公司专家组结构专家等。参与北京展览馆、前苏联驻华 大使馆、北京人民大会堂、国际金融大厦、西苑饭店等多项 工程的设计，及薄壁混凝土岩棉复外墙板在高层大模板建筑 体系中的应用和大开间灵活分隔住宅体系的研究，多次获省 市、建设部和鲁班奖等奖项。发表论文多篇，出版多部专业 畅销书籍，最新编著的《混凝土结构设计禁忌及实例》一书 已于 2007 年 1 月由中国建筑工业出版社出版。
4)。按一个中柱基础进行综合造价比较，结果见表 2。
（1）独立柱基抗水板
(2)满堂平筏板正柱帽
(3)满堂平筏板倒柱帽 (4)满堂十字形次梁沿柱主梁筏板
外墙：300mm；柱：800×800 地下层 1：ZM1: 3200×3200×450，板厚 400
ZM2: 2800×2800×450 地下层 2：ZM1: 2800×2800×320，板厚 250
外墙：300mm；柱：700×700；板厚 200mm 地下层 1：KL01: 650×1100
KL02 及 L01: 350×800 地下层 2：KL01: 650×900
KL02 及 L01: 350×700
基础底板厚：400mm 柱基：JZL01: 650×1000
JCL01: 350×850
可见，如果地下室层 1，2 顶采用梁板式楼盖或无梁平 板式楼盖，当考虑了地下室分隔墙、楼梯、车道等项目时， 其综合造价基础形式 3 与形式 1 接近，而形式 2，4，5 的均 比形式 1 的明显高出许多。
参考文献
[1]建筑抗震设计规范（GB50011－2001）[S].中国建筑工业出版社. [2]高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3－2002).中国建筑工业出版社. [3]建筑结构优秀设计图集 1[M].北京：中国建筑工业出版社，1997. [4]李国胜，李军军.高层主楼与裙房或地下车库之间的基础设计[J]
1 值 3581 41.29 43656 105510 115319 149166 158975
值 3609 2
％ 101
36.98 90
113452 123549 152551 162648 39099
(114870ห้องสมุดไป่ตู้ (124967) (153969) (164066)
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90 (109) (144) (103) (103)
高层建筑地下室及地下车库结构选型的经济比较
李国胜
闫颖
（北京市建筑设计研究院 100055）
（中天王董国际工程设计顾问有限公司 北京 100037）
高层建筑的地下室及地下车库，采用无梁楼板和 平板式筏基时，以及上部仅有低层裙房、或无地上房 屋的地下车库采用独立柱基抗水板时，可以降低地下 室层高，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，以及减少了因基础反梁需 回填的材料和工序。与传统采用梁板式楼盖和梁板式 筏基的综合比较表明，有明显的经济效益。 1 地下室结构选型 1.1 高层建筑地下室
低多层配套商业及其他建筑。 地下汽车库结构常见楼盖为梁板式，层高 3.7～
3.9m；采用无梁楼板平托板柱帽时，层高可降低到 3.3m或 3.4m。基础采用梁板式筏基或平板式筏基，有 的工程为了有效地解决主楼与地下车库基础之间的差 异沉降而采用独立柱基抗水板[4]。北京清华科技园地 下车库长 98.5m，宽 82.3m，共 4 层，柱距 8.1m×8.1m， 地下层 3,4 为六级人防兼车库，地下层 2 为车库，地 下层 1 除车库外为办公和机房，层高均为 3.4m。无地 上房屋的地下层 1 顶和地下层 2～4 顶采用无梁楼板平 托板柱帽。由于车库不与主楼相连，无需考虑与主楼 间基础的差异沉降，采用了平板式筏基，板厚 1.3m, 柱下设柱帽。富盛二期无地上房屋的 3 层地下室（图 1），均采用了无梁楼盖平托板柱帽。地下层 1 顶部为 3m厚覆土，地下层 1 层高 5.55m，地下层 2，3 为车库， 层高约 3.3m。因工程施工用地的局限性，先施工高层 主楼，待结构封顶后再挖槽施工地下车库，并与主楼 地下室连接成整体、不设永久缝，故采用平板式筏基， 板厚 700mm，柱下设柱帽，基底与主楼基底同标高。 2 综合经济效益比较 2.1 实际工程对比
土方和护坡；地下层 2 地面地梁间回填砂石及 100mm厚C15 混凝土面层；
3)两方案做法相同、数量一样的均不计，如顶板上防水和地面做法等；
3)造价按《北京市建筑工程概算费用定额》（2004 年）计算，下表同。
（a）方案 1
（b）方案 2
图 3 地下室剖面图
2.2 地下车库基础不同形式的对比
仍以上述车库为例，基础分别采用 5 种形式(图
（a）地下层 1，2 顶结构平面 （b）基础平面
图 2 方案 2
2
(5)满堂沿柱—个方向为主梁、另一方向为间距 8.2m/3 的单向次梁筏板
图 4 基础五种形式
5 种基础形式的比较
表2
基础 形式
钢筋 (kg)
基础
混凝土 (m3)
造价 (元)
其他造价（元） 方案 1 方案 2
总造价（元） 方案 1 方案 2
作者联系电话：64933719（H），13911085209。 1
内部分隔墙及车道、楼梯等没有计算在内。工程不考 虑抗震设防。方案 1，2 的比较见表 1，平面布置及构 件尺寸见图 1。可以看出，方案 2 的总造价比方案 1 多出 10％，如果按实际工程计入地下室的防火分区、 人防扩散室等分隔墙及楼梯、汽车坡道等项目，方案 2 每平方米的建筑综合造价将比方案 1 高出 10％以上。
ZM2: 2400×2400×320
抗水板厚：500mm 柱基：ZM1: 4600×4600×900
ZM2: 4300×4300×900 轴○1 ○8 条基：b＝1400mm，h＝700mm 轴○A ○H 条基：b＝750mm，h＝700mm
（a）地下层 1，2 顶结构平面 （b）基础平面
图 1 方案 1
值 3546 3
％ 99
37.65 91
104465 115825 144272 155632 39807 (105901) (117261) (145708) (157068)
91
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(100) (135) (98)
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值 5422 4
％ 151
36.54 86
114415 124821 162754 173160 48339
0.328 100%
79.14 100%
0.447 100%
1322 100%
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1810 100%
3.8 48.70 177% 0.259 79% 81.05 102% 0.429 96% 1413 107% 577 118% 1990 110%
注：1)基础、地下层 1,2 柱、墙、楼盖用量及造价均按工程建筑面 积为 5654.6m2计算；2)其他造价包括：外墙和底板的卷材（SBS）防水；
例如上世纪 80 年代初设计的北京西苑饭店B段 2 层地下室柱距为 8m×8m，层高 2.7m，采用了无柱帽预 应力平板楼盖[3]。北京富盛大厦一期写字楼，地下层 2～4 层高均为 3.3m，由于采用了无梁楼盖平托板柱 帽、CFG桩复合地基平板式筏基，减小了地下室埋深、 土方量和护坡量，为在工程现场窄小的不利情况下方 便施工、缩短工期创造了条件，取得了较好的经济效 果。富盛二期综合楼，主楼地下室 4 层，相邻无地上 建筑的地下室 3 层，主楼地下室层 3,4 顶板采用了无 梁楼盖，层高均为 3.3m；采用平板式筏板基础，持力 层为粉质粘土和砂质粉土，承载力特征值为 200kPa。 1.2 地下车库
百家论坛
建筑结构.技术通讯 2007 年 1 月
[编者按] “专家论坛”栏目自开办以来受到了读者的普遍欢迎。为了方便更多工程设计一线的专家、学者和工程技术人员 参与到讨论中，使大家能各抒己见，交流经验，取长补短，共同提高，2007 年本栏目更名为“百家论坛”，将以更加客观、 公正的态度为大家打造一个宽松的讨论、切磋氛围，欢迎广大一线工程技术人员积极参与。
建筑结构，2005，35（7）.
3
两种楼盖方案综合比较
表1
项目
方案 1
方案 2
楼盖形式
无梁楼盖平托板柱帽
梁板式
基础形式
独立柱基抗水板
梁板式筏基
层高(m)
基础
钢筋（kg/m2） 混凝土（m3/m2）
地下层 1,2 钢筋（kg/m2）
柱、墙、楼盖 混凝土（m3/m2）
结构造价（元/m2）
其他造价（元/m2）
总造价（元/m2）
3.3
27.48 100%
现在公共高层建筑的规模都比较大，地下室多数 用做商场、餐厅、汽车库和设备机房等大空间房屋， 有的最下层地下室为人防，柱距较大，采用一般梁板 式楼盖时，由于梁截面高度大，机电管道需要在梁下 通行，因此，层高多数在 3.8～4.5m之间，机电设备 用房还需另行考虑。当有多层地下室时，地下层 1 顶 板作为上部结构的嵌固部位，按现行规范[1，2]规定，应 采用梁板结构，其余地下室如用做汽车库采用无梁楼 盖时，层高可降低到 3.3～3.4m。
目前在大中型城市的住宅区和一些公共建筑中， 设有与高层主楼地下室不设永久缝连接在一起的地下 车库，有的上部有低层裙房，有的顶部为绿化覆土层， 形成地下长、宽达数百米的不设永久缝的大面积地下 车库。例如，北京国美家园工程地下室宽 264.5m，长 458.6m，地上有 18 栋 23～27 层的高层住宅和若干栋
85
106 (108)
142 (144)
107 (108)
107 (108)
注：1）每个中柱基础的钢筋、混凝土用量及造价为 8.2m×8.2m 所
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属面积的值，其他造价包括：土方、护坡、外墙混凝土、外墙防水按整 栋工程总面积比例摊算到一个中柱所属面积；回填砂石、垫层混凝土、 底板防水按中柱所属面积计算，带括号数值为当考虑与高层主楼基础处 理不均匀沉降筏板下垫 50mm 厚聚苯板软垫层的值，地下室顶板上防水 及地下室地面作法不计在内。2)对比比率以基础形式 1 为 100%。