密肋樓蓋與普通肋梁樓蓋經濟性對比分析

沈雨辰

【摘要】本文在工程背景的基礎上進行結構優化，用密肋樓蓋代替普通肋梁樓蓋，通過電算軟件分析確定優化結構方案，并進行材料用量的統計，證明了密肋樓蓋材料用量較普通肋梁樓蓋要少，同時可以加快施工進度，節約投資成本。

【關鍵詞】密肋樓蓋；材料用量；經濟性；成本

1、概 述

在現澆混凝土樓蓋結構中，樓板的材料用量占到了整個結構的50%～80%，樓板高度占結構總高的15%～20%。因此，如果在結構中選用合理的樓板結構，并采用先進的施工工藝，可以加快施工進度，大大降低材料用量，同時在結構總高不變的前提下獲得更多的樓層數，極大地降低了投資成本，帶來巨大的經濟效益。

密肋樓蓋是由薄板和間距較小的肋梁和樓板構成，肋梁間距一般小于1.5m。根據肋梁布置的方向，可以分為雙向密肋樓蓋和單向密肋樓蓋。雙向密肋樓蓋受力方式上與井字樓蓋相似，但其在柱與柱間設置了主梁，僅在樓板內部布置尺寸比主梁要小的肋梁。同時由于其肋間距更小，傳力效果更好，梁截面尺寸也更小，能夠獲得較高的樓層凈高，因而適用于大跨度或大荷載結構，例如工業廠房等。從使用方面看，雙向密肋樓蓋整潔美觀，同時由于省去了肋間混凝土，降低了結構自重荷載，可以有效減少混凝土和鋼筋用量，大大節約工程造價。

廣東省江門市峻廷灣樓盤毗鄰沙坪河，建筑面積700000平方米，規劃戶數4000戶，其結構為多塔樓結構，裙樓下設地下停車場。地下室上方覆土較厚，同時需考慮消防車荷載以及建筑要求，因此地下停車場柱距多為8m，樓板附加恒載最大達40kN/m2，活荷載最大達20kN/m2。地下室樓板若采用密肋樓蓋，可以有效節約鋼材用量，加快施工進度，大大降低投資成本。

2、結構優選方案的確定

2.1 建模方式

項目的密肋樓蓋采用PKPM軟件進行計算分析，現擬對原普通肋梁樓蓋進行優化，采用雙向密肋樓蓋，以提高結構的經濟性，密肋結構的截面如圖2-1所示。

圖2-1 地下室底板截面圖

（1）建模。在PMCAD中主梁和主肋梁合并輸入，次肋梁按照主梁方式輸入。當荷載較大，主梁與主肋梁合并截面按工字型（圖2-2）來定義，翼緣厚度取密肋板厚；當荷載較小時，主梁與主肋梁合并截面應按照矩形定義。地下室底板取150mm，主肋梁的截面高尺寸應通過試算確定。在符合規范要求前提下，應選取經濟性較好的截面尺寸，具體尺寸詳見第2.2節內容；

次肋梁按T字型來定義，翼緣厚度取密肋板厚（與主肋梁相同），翼緣寬度取相鄰兩根次肋梁的間距，截面高度取550mm。而布置了密肋梁區域的樓板厚度取為0；

（2） 荷載輸入。由于按上述建模方式會造成梁板部分較多的重疊，相應的梁板自重會重復計算。因此在輸入樓面恒荷載時，需要將這部分重復計算自重的扣除；

（3）主梁的配筋。應該將部分縱筋分配至主肋梁，并給主肋梁配置構造箍筋。

2.2 優化方案的確定

由于原結構中不同區域的樓蓋跨度、荷載并不完全相同，若整個結構采用相同的主肋梁截面尺寸，必定會造成浪費。因此，可以首先根據跨度大小和荷載大小，從原結構中選取典型的幾跨樓蓋進行經濟性分析對比，初步確定經濟性較好的主肋梁截面。然后，返回實際結構中，采用上述分析確定主肋梁截面進行經濟性對比分析。此外，因為鋼筋的綜合單價遠高于混凝土，所以分析中僅對比鋼筋用量情況。

經過統計，原結構方案中，8米跨度情況較多，因此分析主要針對該種跨度，同時荷載取值則與所選取分析區域在原結構方案中荷載取值相同。普通樓蓋和密肋樓蓋結構平面布置圖如圖4所示。以下不同分析工況均按圖4所示的5×5跨為研究對象。

從表2-1的數據可以看出，采用密肋樓蓋的結構方案，如果梁寬不變，同時減小主梁高度100mm，在大荷載下可以降低鋼筋用量20%以上，小荷載下也可以減小鋼筋用量8%。

2.3 樓板厚度的改變對經濟性影響

以表2-1的工況3為例，析改變密肋樓板厚度對鋼筋用量的影響。如表2-2所示。

由表2-1、表2-2分析可知，采用帶填充體密肋樓蓋后，可以減小樓板厚度，獲得更高的樓層凈高，同時極大的減小鋼筋用量。在采用密肋樓蓋后，密肋樓蓋板厚的改變對鋼筋用量的影響較小。考慮到提高樓層凈高的要求，在符合規范要求前提下，可以適當減小板厚。

3、采用密肋樓蓋后項目的經濟性分析

現采用第2節的分析對比中確定的密肋樓蓋建模方案對峻廷灣項目地下室頂板進行建模，結構平面圖如圖3-1，整個結構的鋼筋和混凝土總用量變化如表3-1所示。

由表3-1可知，采用密肋樓蓋體系后，鋼筋總用量減小約160噸，降幅17.13%，而混凝土總用量增加了11.81 m3，前后基本持平（由于在使用密肋方案前，部分樓板厚度達到了250mm至350mm，而密肋方案采用的樓板厚均為150mm，所以此處省去了部分混凝土與密肋）。同時，密肋樓蓋體系常采用塑料可周轉模殼，相較于傳統的木模板，拆卸運輸方便，周轉次數高，施工速度快，也進一步降低了施工成本。結合密肋樓蓋提高了樓層凈高的特性，在大跨度或大荷載下采用密肋樓蓋結構可以極大的降低工程造價，節約投資成本。