地下车库结构选型及经济性分析

哈裴

摘要：课题的研究任务及目的是对比在不同的覆土荷载作用下，地下车库顶板采用1.现浇钢筋混凝土梁板结构2.现浇钢筋混凝土无梁楼盖结构。两种结构选型的适用范围及经济性对比。

关键词：覆土容重;双向板形式;无梁楼板形式

为更好的将“安全适用，经济合理”的结构设计理念贯彻于结构设计过程之中，借助“长沙某综合体项目”这一平台，边设计边对比，完成了 “地下车库结构选型及经济性分析”这一课题的研究、对比及分析工作，对于常规车库顶部覆土不同厚度，选择不同的结构形式设计，目的是比较混凝土用量和用钢量的变化，优化设计方案，现汇报如下。

1 荷载计算

课题仅将地下车库作为研究对象，荷载考虑结构自重，不同的覆土厚度荷载，场地活荷载，但不考虑地震作用及风荷载作用。

1.1 恒载计算

1.1.1 覆土荷载：覆土容重18KN/m?

1.1.2 结构楼板自重荷载：

1.2 活载计算

活荷载采用 10 kN/m²;（2）地下车库不考虑风荷载作用;（3）不考虑地震荷载作用。

2 结构模型简图及截面尺寸

2.1 按8.0m柱网设计。

2.2 屋面覆土为0.5m～2.5m，无次梁的双向板形式。

2.3 双向板结构形式梁实际配筋，计算时统计：上铁通长筋、第一至第五跨正铁，箍筋、梁侧构造纵筋。

2.4 双向板实际配筋，计算时统计：左侧负铁、右侧负铁、上侧负铁、下侧负铁、短向正铁、长向正铁。

2.5 屋面覆土为0.5m～2.5m，无梁楼板形式。

2.6 实际配筋表：分别计算跨中板带、柱上板带：上部纵筋、下部纵筋、柱帽构造钢筋。

計算简图：

3 不同结构形式的经济对比

3.1 混凝土量

3.1.1 混凝土量对比表：以1.5米覆土为例

3.1.2 混凝土量对比结果：

根据计算和对比得出结论，在地下车库屋面覆土为0.0m～2.5m范围内，无梁楼盖结构形式的混凝土量均大于梁板结构形式，但随着屋面覆土荷载的增加，其差值逐渐减小。

3.2 钢筋量

3.2.1 钢筋量对比图示：

图3.2  钢筋量对比图示

3.2.2 用钢量对比结果：

根据计算和对比得出结论，当地下车库屋面覆土为0.0m时，单向板结构形式每平米钢筋量小于无梁楼盖结构形式的每平米钢筋量，节省钢筋约为10%左右;当地下车库屋面覆土大于0.5m时，双向板结构形式每平米钢筋量大于无梁楼盖结构形式的每平米钢筋量，其钢筋梁增值随着屋面覆土荷载的增加而逐渐加大。由于考虑的是覆土荷载，梁板结构形式当有覆土时，楼板厚度均大于等于最小刚性防水厚度250mm，所以采用的是双向板结构形式。

3.3 层高

层高对比结果：

根据计算和对比得出结论，当地下车库屋面覆土为0.0m～2.5m时，单向板结构形式净高小于无梁楼盖结构形式净高，无梁楼盖结构形式的净高优势明显。

4 课题结论

本课题针对地下车库结构在常见覆土荷载（覆土厚度0.0～2.5m）作用下不同的结构选型的经济性进行了对比，通过对混凝土量、钢筋量及其总造价的综合分析，得出结论如下：

4.1 在无覆土荷载，只有常见的使用功能对应的的通常活荷载作用下，现浇钢筋混凝土梁板式结构形式结构造价较低，特别是带次梁的单向板结构形式，由于降低了板厚，减少了结构自重，其经济性更加明显。

4.2 在覆土荷载大于0.5m且小于1.0m的情况下，现浇钢筋混凝土无梁楼盖式结构形式造价稍低。但本课题由于限定了荷载性质为覆土荷载，决定了现浇钢筋混凝土梁板式结构选型的板厚必须大于等于刚性防水的最小厚度250mm，限定了结构选型为自重较大的厚板双向板结构形式，造成结构选型不尽合理。如在相同大小的其他荷载作用下，即荷载性质不为覆土荷载，由于可以选用较为经济的单向板结构形式，梁板式结构选型与无梁楼盖结构选型的造价差别不明显。

4.3 在覆土荷载大于1.0m的情况下，现浇钢筋混凝土无梁楼盖结构形式造价较低，其经济性更加明显。

4.4 当覆土荷载大于1.0m时，屋盖结构每平米钢筋量将达到 35 kg/m²以上，结构造价较高，造成较大浪费，结构经济性较差。

4.5 现浇钢筋混凝土无梁楼盖结构选型的 结构净高优势明显。

参考文献：

[1]建筑抗震设计规范： GB50011—2010 [S]. 北京：中国建筑工业出版社，2016.

[2]高层建筑结构混凝土技术规程： JGJ3—2010 [S]. 北京：中国建筑工业出版社，2016.

[3] 徐培福傅学怡王翠坤肖从真编著. 复杂高层建筑结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.

作者身份证号：110108198110072215