地下室顶板结构设计现浇空心无梁楼盖的优势
摘要：针对地下室结构的混凝土用量多，含钢量高，建造成本居高不下的实际情况，从地下室顶板的结构形式和受力分析着手，通过对地下室顶板结构设计实例的分析，得出梁板结构与无梁楼盖在各方面的比较结果，并对现浇混凝土空心楼盖的应用进行了分析和总结。 引言 随着我国经济的持续发展，房地产市场的高层建筑越来越多。由于高层建筑本身稳定的要求，需要建筑物有一定的埋深，同时为了节省基础的造价，通常高层建筑都采用补偿性基础。而且人防、停车位的需求也使得地下室成为现代建筑不可或缺的组成部分。但地下室的建造成本很高，不考虑土方开挖、基坑支护、降排水等费用，单是土建成本就比地上建筑高出很多。一般的高层建筑的地上结构用钢量为每平米建筑面积40-60kg，而地下室的用钢量一般每平米都在100-180 kg之间，同时，地下室结构的混凝土用量也较大，加上消防等的特殊要求，其建造成本就非常高了。在整个工程的建造成本中，地下室及基础的费用可以占到整个工程成本的10%-30%。所以，有效控制地下室的建造成本，对控制整个工程的成本起着非常关键的作用。 1、地下室顶板常用的结构形式及受力分析 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。 理论基础 （1）板筋参与梁端负弯矩承载力 在计算混凝土框架梁的受力配筋时，可以考虑与梁相连的板有效宽度范围内，与梁肋平行的上板面和下板面板筋作为负弯矩受拉钢筋的组成部分。该理论要求板内钢筋的锚固达到其作为梁端负弯矩钢筋的要求，但在实际配筋中板的钢筋千差万别，不能完全满足要求，所以，该理论没有作为的计算规则在规范中出现。但在国内或国外规范中都有该因素的着眼点。 我国新颁布实施的《混凝土结构设计规范》（gb50010-2010）和《建筑抗震设计规范》（50011-2010）提高了“强柱弱梁”的弯矩增大系数，规定9度及一级框架结构尚应考虑框架梁的实际受弯承载力；并在《建筑抗震设计规范》条文说明中指出“弯矩增大系数考虑了一定的超配钢筋和钢筋超强”，但对框架梁翼缘现浇板内与梁肋平行的钢筋参与梁端负弯矩承载能力的问题，新规范仍未作明确的规定，只是在《建筑抗震设计规范》条文说明中附带指出，当计算梁端抗震承载力时，若计入楼板内的钢筋，且材料强度标准值考虑一定的超强系数，则可以提高框架结构“强柱弱梁”的程度。汶川地震中整体现浇梁板框架的破坏大多发生在柱上，而没有现浇楼板的空框架裂缝则都出现在框架梁上的事实从一个侧面证明了这一点。 （2）梁中部受力模型是t型断面而非矩形断面 在框架结构设计中，计算模型的选取都是采用杆件模型或空间整体模型。假定每层楼板在平面内为无限刚性结构，使得其在水平力作用下的变形协调。这样的计算模型对框架结构内力计算是没有问题的，但当计算梁构件设计配筋时，梁只是作为一个杆件来考虑的，没有考虑板与梁的整体作用，（除了一些特殊的楼层采用有限元分析）板只是作为一个没有刚性的构件将楼面荷载传到梁上，这样就将梁板完全分成相互独立的构件来计算，与实际的受力情况有较大的偏差。在梁板体系中，尤其在地下室结构中，因为其顶板、底板的板厚度均较大，因此，上述计算引起的浪费现象就更加明显。 2、梁板结构、无梁楼盖的经济分析与比较 《1》实例比较：以下是郑州某楼盘的地下室，地下室面积为16150平米，两层地下室，地下室顶板采用梁板结构，上部覆土800厚。另一个为郑州某商业广场，地下室面积12560平米，地下室顶板采用有柱帽现浇空心无梁楼盖结构，上部覆土1200厚。现各取一部分标准跨进行经济分析。 由分析可以看出，现浇空心无梁楼盖结构比普通梁板结构节约综合造价30%左右。 《2》综合分析 （1）现浇空心无梁楼盖有利于设备各专业水平管线的安装，节约设备管线的造价。 （2）现浇空心无梁楼盖降低了层高，提高了车库净空高度，减少了竖向设备专业水、电、暖通、电梯使用费；相应也降低了竖向构件包括主楼及车库墙柱的钢筋和混凝土用量。研究表明，地下室层高每降低100mm，能节省地下室总造价的2%-3%。
（3）现浇空心无梁楼盖层高的降低也降低了土方开挖量，降低了土方开挖的造价，相应也降低基坑支护的费用。
（4）现浇空心无梁楼盖结构减少了地下车库内外墙装修，吊顶装修和更新的费用。 （5）现浇空心无梁楼盖结构施工单位减少了模板损耗，减少了支、拆模人工费用。
（6）现浇空心无梁楼盖结构施工简单，能缩短工期，相应缩短了资金成本，能为房地产商带来更好的经济效益。 （7）现浇空心无梁楼盖层高的降低相应也降低了建筑防水的造价。
（8）现浇空心无梁楼盖结构施工简洁、施工速度快，模板简单，能够有效满足工期要求，视觉上美观大方，使用功能更好。
（9）现浇空心无梁楼盖结构含钢梁比一般梁板结构降低30%左右，降低钢筋的费用，但是也相应会增加一些混凝土的用量，不过混凝土的单方造价与钢筋相比很小。
（10）现浇空心无梁楼盖节省钢筋混凝土量、减少自重、降低层高、降低基础的成本造价，因此是更好的地下车库结构形式。
综述，现浇空心无梁楼盖结构比梁板结构节约综合造价30%左右，并且车库效果很好，美观大方，高大上，是经济美观的地下车库的结构形式。
3、现浇空心楼盖的应用 现浇混凝土空心楼盖适用于跨度较大的建筑结构，代替常规的梁板结构和无粘结预应力楼盖结构。现浇混凝土空心楼盖与传统建筑结构技术相比较，可节省钢筋混凝土量、减少自重、降低层高等，从而降低综合造价。可广泛应用在教学楼、桥梁、图书阅览室、办公楼、食堂、商场、厂房、大开间住宅、地下停车场、人防工程、医院等对层高有限制要求的公共建筑、住宅建筑和工业建筑等。 现浇钢筋混凝土空心楼板的体积空心率30%-60%。 4、结论和建议 经过以上分析，人们一直公认的梁板结构的经济性在较大荷载作用下便变得不经济。所以在实际工程中，对地下室顶板宜采取现浇空心无梁楼盖形式，既可以节约造价，又可以加快施工进度，值得推广应用，而近几年采用新技术例如qzm轻质内膜空心箱体整体浇筑的现浇混凝土空心楼盖，则在室内装饰净空高度、使用功能、隔音效果、环境保护、综合造价低等方面有着明显的优势，对节约社会资源、维持建筑业可持续发展具有积极的社会意义。
本文相关词条解释
现浇
现浇就是通过在现场组装模板，然后进行 混凝土的浇筑。相对于预制构件来说，预制的是在工厂车间内通过模具加工而成，适合批量生产，也就是建筑工业化。
无梁楼盖
配合结构——柱帽地下室无梁楼盖柱体结构由于负载较大，柱顶须设置柱帽。常见的有台锥形柱帽、折线型柱帽（外延尺寸等于中心台锥形柱帽尺寸的0.35）和带托板柱帽（托板厚度为顶板的1/2）。
空心
(kōng//xīn)树干髓部变空或蔬菜中心没长实：老槐树～了 | 大白菜空了心。
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