南宁某项目地下室底板经济性比较分析

南宁某项目地下室底板经济性比较分析摘要:本文以某工程项目为背景，使用软件pkpm对两种常用于地下室底板的结构形式柱帽加防水板和梁板式楼盖进行分析，对实际的结构分别进行建模计算，提取内力结果进而计算混凝土和钢筋用量，进行经济性比较。结果表明，柱帽加防水板较为经济的结构设计方案。

关键词:地下室底板；柱帽；防水板；梁板式；pkpm

一．前言：

随着建筑用地价格不断高涨，许多民用工程建筑都采用地下室设计，一般用作地下停车场、商业娱乐中心。在降水量较多的广东沿海地区，地下室经常承受巨大的水浮力作用，地下室底板板厚要求不少于250mm。地下室底板属于与水或土壤直接接触的结构构件，为了减少地下水对钢筋的腐蚀作用，提高底板结构的耐久性，相关规范对底板构件的裂缝控制提出了相对比较苛刻的要求。

因此，基础梁和地下室底板的底面配筋量通常都是由裂缝控制的，底板内力计算是否准确直接关系到底板结构的用钢量，从而对整个工程的经济性有着显著的影响。对于梁板结构的计算，一种较为普通的方法是忽略板的刚度，通过一种传力机理把板上的负载传递到梁上作为量的负载，梁则按矩形截面进行强度和裂缝校核。这种计算方法难度适中、施工也比较方便，对于梁板结构不厚的情况下，计算出来的结果能满足一般工程设计的需求，在早期硬件设施不太先进的情况下，改简便的计算方法得到了广泛的应用。

梁板式施工方案

柱帽加防水板板是一种较为普遍地下室底板结构，适合用于各种柱下桩的大底盘地下室，这种设计的地下室有相当好的抗浮能力，并且在结构和经济上有非常大的优势[2]。另外相对于梁板式基础而言，这种结构经济上更合理、施工更方便、施工工程质量也有很大的保障。在材料用量方面，在1个标准板块8.4m×8.4m范围内，柱帽加防水板、梁板式基础的钢筋用量分别为2.7，3.8，其中混凝土用量分别为21m3，24m3，可见柱帽加防水板板结构体系具有明显的经济优势。

地下室外墙所承受的荷载分为水平和竖向荷载，前者包括侧向土压力、地面活载、人防等效静荷载、水压力、水平地震荷载或风荷载等; 后者则主要包括地下室楼盖传来的重量和自重，由于水平地震作用和风荷载对地下室外墙平面内产生的内力较小，在实际工程设计中地震作用、风荷载或竖向荷载产生的内力一般不起控制作用，墙体配筋主要由垂直墙面的水平荷载产生的弯矩确定，而且不需要考虑与竖向荷载组合的压弯作用，仅按墙板弯曲计算配筋。

本工程设计中把楼板和基础底板作为地下室外墙的支承点按单跨梁或多跨连续梁计算，按考虑塑性变形内力重分布来计算负弯矩，这样将有利于节省竖向钢筋的用量[1]。由于地下室外墙为防水混凝土，在受拉区混凝土可能会因温度应力作用而出现弯曲裂缝，但细微的裂缝不会贯通整个截面厚度，且这种裂缝的发展也可以通过对受拉区钢筋采用配置附加钢筋的方式( 即缩小钢筋间距)

或挂细钢筋网来抑制。在本工程中地下室商业部分为地下三层，地下室底板顶标高为14.300 米，暂定底板厚为0.7 米，± 0.000 相当于绝对标高为95.000，裂缝控制水位起算标高为92.0 米，强度控制水位起算标高为94.0 米，裂缝计算水压为120kpa。底板水压为140kpa。本次计算忽略覆土厚度，以下就按此水头计算[1]。

1.采用梁板式底板设计方案

裂缝计算: 按水头为120kpa。输入计算荷载为f=120-0.7×

25=102.5kpa

强度计算: 按水头为140kpa. 输入计算荷载f=140-0.7 ×

25=122.5kpa 裂缝宽度<0.2mm

材料等级：混凝土强度等级：梁，板，承台c35

钢筋: 梁：三级钢板，承台: 二级钢

平面布置图如下

由上图可以计算出标准跨9.0m×11.0m

梁板式底板的混凝土用量：

板混凝土用量: 0.7×10.2×8.2=58.6m³

梁混凝土用量: 0.8×1.6×7.1+0.8×2.0×9.1=23.6m³

承台混凝土用量: 1.9×1.9×2=7.22m³

混凝土总量: 89.52 m³

梁板配筋图见下

由上图可以计算出标准跨9.0m×11.0m 梁板式底板的钢筋用量

梁钢筋用量:

纵筋: ￠32 : 37×11×6.31+26×9×6.31=4044kg

箍筋: ￠10 : (1.52×6+0.7×2+0.5×2+0.3×2)×7.1/0.1×0.617=531kg

￠12: (1.92×6+0.7××2+0.5×2+0.3×2)×9.1/0.1×

0.888=1174kg

腰筋：￠14: (18×11+14×9)×1.208=391kg

板钢筋用量: ￠18 : 9×10.2/0.12×1.998=1528kg

￠18 : 11×8.2/0.1×1.998=1802kg

￠25 : (9×10.2/0.2+11×8.2/0.2)×2.984+4.9×10.2/0.2×3.85+5.9×8.2/0.2×2.984=4183kg

承台钢筋用量: ￠14: 24×(1.8×2+1.9×2)×1.208=215kg 钢筋总用量: 15156kg= 14.2t

此为梁板式底板方案，由计算可知，标准跨混凝土用量约为89.52m3，钢筋用量约为15.2t。

2.采用柱帽加防水板方案[2]

计算说明：

裂缝计算: 按水头为120kpa。输入计算荷载为f=120-0.7×

25=102.5kpa

强度计算: 按水头为140kpa.输入计算荷f=140-0.7×

25=122.5kpa

裂缝宽度<0.2mm

材料等级：混凝土强度等级：板，承台c35钢筋: 板，承台: 二级钢

其中平面布置图如下:

由上图可以计算出标准跨9.0m×11.0m 大板式底板的混凝土用量：

承台混凝土用量: 4.5×5.5×2=49.5m³

板混凝土用量: (4.5×11+5.5×4.5)×0.7=52m³

混凝土总量: 101.5 m³

板配筋图如下:

由上图可以计算出标准跨9.0m×11.0m 板式底板的钢筋用量

板钢筋用量:￠18 : 11×9/0.15×2×1.988+1.58×60×

1.988=2813.6kg

￠20 : 9×11/0.15×2×2.466+1.5×74×2.466=3558.5kg

柱帽钢筋用量: ￠28 : (2.3×2+4.45)×50×4.83+(2.3×

2+5.45)×45×4.83=4370kg

钢筋总量: 10742kg=10.8t

该方案为大板式底板，由以上计算可知标准跨混凝土用量为101.5m³，钢筋用量为10.8t.

从如下3个方面分析上述两种方案

经济方面：

在方案一种标准跨为89.52m³比方案二的101.5 m³