地下室顶板结构布置分析

地下室顶板结构布置分析

摘要：文章主要阐述了地下室顶板设计的特点及顶板梁布置原则，计算了不同活载工况下不同梁布置方式的地下室顶板混凝土含量、钢筋用量；达到更加合理设计的目的。

关键词：地下室；顶板设计；结构布置

1.前言

随着人们对地下空间需求的不断增长，地下工程在整个建设项目中所占的比重还会越来越大。由于地下工程材料消耗大、建造周期长、施工难度大，结构设计的好坏将会对整个项目的设计周期、施工工期以及建造费用产生巨大的影响。地下室顶板结构布置关系到地下室层高、造价、施工各方面，下室顶板结构常用的有普通主梁楼盖、竖向加腋梁楼盖、宽扁梁楼盖及无梁楼盖。其中无梁楼盖适用于主楼外区域，有一定的局限性，竖向加腋梁楼盖不适宜用于立体停车库,宽扁梁楼盖造价偏高，不考虑地下室层高控制因素，主梁楼盖结构含钢量最低，是最广泛使用的地下室楼盖。

2.地下室顶板常用的结构形式及受力对比分析

目前地下室顶板的结构形式通常有：梁板结构、无梁楼盖、无粘结预应力楼盖结构、空心楼盖等，可简单分为梁板结构、无梁楼盖。主梁楼盖通常有大板形式和主次梁布置形式，哪一种形式更合理、更经济，需要从造价方面、施工方面及功能方面进行计算及分析，分析两种形式的优缺点及适用的情况，作为平常设计时的参考。

2.1结构信息

现对最常遇到的两种柱网的地下室，在不同活载作用下，对各种结构布置形式下的截面及配筋进行计算。一种柱网尺寸为8.1mx6.1m，另一种柱网为尺寸为8.1mx8.1m。

地下室层高3.9m，6度设防，抗震等级四级，混凝土强度均采用C35，梁、板主筋均采用HRB400，荷载如下表：

注：恒载包括自重,消防车荷载按梁计算时按0.8、0.6折减

2.2荷载工况

第一种柱网尺寸8.1mx6.1m。

A.在活载5Kpa的情况下梁板方案：

(1)方案一：大板结构。主梁截面分别为400x900、300x700，梁下净高3.0m；板厚300mm，板配筋较大，梁配筋均匀，模板简单，施工方便，平面见方案一图。

(2)方案二：十字交叉梁结构。

主梁截面分别为400x900、300x800，十字交叉梁截面300x700,梁下净高3.0m,板厚250mm,平面见方案二图。

(3)方案三：单向板结构。

主梁截面分别为350x900、300x800,次梁截面为300x800，板厚250mm，板厚有点浪费,在短跨方向梁下净高3.1M，该跨有利于管线布置，从而降低层高。平面见方案三图。

以上三案钢筋量、混凝土量及造价统计见表一、二。

表一（8.1x6.1柱网、覆土1m，活载5Kpa；钢筋量统计表）

表二（8.1x6.1柱网、覆土1个方m，活载5Kpa；砼方量统计表）

B.人防等效静荷载65Kpa的情况下梁板方案：

(1)方案一：大板结构。

主梁截面分别为400x1000、350x800，梁下净高2.9m；板厚300mm。

(2)方案二：十字交叉梁结构。

主梁截面分别为400x1000、350x900，十字交叉梁截面300x700,梁下净高

2.9m,板厚250mm。

(3)方案三：单向板结构。

主梁截面分别为400x1000、350x900,次梁截面为350x900，梁下净高2.9m,板厚250mm。

以上三个方案钢筋量、混凝土量及造价统计见表三、四。

表三（8.1x6.1柱网、覆土1m，人防活载65Kpa；钢筋量统计表）

表四（8.1x6.1柱网、覆土1m，人防活载65Kpa；砼方量统计表）

C.消防荷载16/21Kpa的情况下梁板方案：

(1)方案一：大板结构。

主梁截面分别为400x1000、350x800，梁下净高2.9m；板厚300mm。

(2)方案二：十字交叉梁结构：

主梁截面分别为400x1100、350x900，十字交叉梁截面300x700,梁下净高2.9m,板250m。

(3)方案三：单向板结构：

主梁截面分别为400x1000、350x950,次梁截面为350x950，梁下净高2.9m,板厚250mm。

以上三个方案钢筋量、混凝土量及造价统计见表五、六。

表五（8.1x6.1柱网、覆土1m，消防荷载16/21Kpa；钢筋量统计表）

表六（8.1x6.1柱网、覆土1m，消防荷载16/21Kpa；砼方量统计表）

第二种柱网尺寸8.1mx8.1m。

A.在活载5Kpa的情况下梁板方案：

(1)方案四：大板结构。主梁截面分别为400x1000，梁下净高2.9m；板厚300mm，板配筋较大，梁配筋均匀，模板简单，施工方便，平面见方案四图

(2)方案五：十字交叉梁结构。

主梁截面分别为400x1000，十字交叉梁截面300x900,梁下净高 2.9m,板厚250mm,平面见方案五图。

(3)方案六：二道次梁单向板结构：

主梁截面分别为400x1000、300x900,次梁截面为300x800，梁下净高2.9m,板厚250mm,平面见方案六图.

以上三个方案钢筋量、混凝土量及造价统计见表七、八。

表七（8.1x8.1柱网、覆土1m，活荷载5Kpa；钢筋量统计表）

表八（8.1x8.1柱网、覆土1m，活荷载5Kpa，砼方量统计表）

B.人防等效静荷载65Kpa的情况下梁板方案：

(1)方案四：大板结构。主梁截面分别为500x1100，梁下净高2.8m；板厚350mm，板配筋较大，梁配筋均匀，模板简单，施工方便，平面见方案四图

(2)方案五：十字交叉梁结构。

主梁截面分别为500x1100，十字交叉梁截面300x900,梁下净高 2.8m,板厚250mm,平面见方案五图。

(3)方案六：二道次梁单向板结构：

主梁截面分别为500x1200、400x900,次梁截面为350x900，梁下净高2. 8m,板厚250mm,平面见方案六图.

以上三个方案钢筋量、混凝土量及造价统计见表九、十。