從無梁樓蓋角度分析地下室的結構成本控制

文/吉曉華 浙江景森設計有限公司 浙江舟山 316000

從無梁樓蓋角度分析地下室的結構成本控制

文/吉曉華 浙江景森設計有限公司 浙江舟山 316000

現如今我國的樓房數量在持續增加，樓房的建筑結構設計更是越來越多元化，不同的建筑結構有著不同的作用，地下室的建筑結構錯綜復雜，且地下室的建筑過程中混凝土的用量較多，對含鋼量的要求也較高，導致了其建造成本的持續升高。地下室的建筑成本在一定程度上影響著整個建筑的成本控制，下面本文主要比較了地下室無梁樓蓋和梁板樓蓋的經濟性，并闡述了無梁樓蓋設計在地下室中的應用。

地下室；無梁樓蓋；梁板樓蓋；經濟分析

前言

我國的高層建筑物數量在不斷增加，隨著人們對建筑物要求的不斷提升，高層建筑的地下室建筑質量得到了人們的廣泛關注。地下室的建造成本較高，除去土方開挖﹑基坑支護以及降排水等費用外，僅土建成本就比地上建筑成本高很多。由于地下室建造過程中需要大量的混凝土，再加上消防等特殊需求，導致了地下室造價成本的增加。在整個建筑的工程成本中，地下室的造價成本占到了10%-30%。因此，要想科學控制整個建筑工程的成本，就要從地下室的成本控制做起。

1、無梁樓蓋與梁板樓蓋之間的差異

所謂的無梁樓蓋就是把梁上承受的壓力分散到其他地方，主要是分散到工字結構上，這樣就能夠提升相同高度樓層內的空間面積，還能夠節省原材料，提升施工效率，并且能夠提升地下室的抗壓能力，這種設計方式更加合理。柱頂的結構主要有兩種，一種是有柱帽結構，一種是無柱帽結構，選擇哪種結構主要是根據荷載的不同來確定的，荷載較小的情況下可以選擇無柱帽，荷載較大時就要選擇有柱帽，因為有柱帽能夠在一定程度上提升樓板的承載能力及抗壓能力，還能通過增加面積的方法來減小跨度。無梁樓蓋的出現在一定程度上提升了空間布局的合理性。

最近幾年，梁板結構被廣泛應用在土木工程中，除此之外還被廣泛應用在樓蓋﹑屋蓋以及陽臺的建筑中，梁板建筑的主要構造就是鋼筋混凝土的樓蓋，通常而言，一個6-12層的建筑結構中，樓蓋的用鋼量占據整個工程的一半。一棟建筑物的安全性是否合格，在很大意義上取決于樓蓋結構的布局和相關計算的準確與否。另外，建筑工程的首要任務就是合理安裝鋼筋和模板，然后采用澆筑的方法讓板和梁形成一個統一的整體。

2、無梁樓蓋設計在地下室地板中的應用分析

2.1 一般規定

通常將無梁樓蓋的柱網設計成為正方形或者矩形，隨著當前經濟的不斷發展和轉變，在建設地下室時一般將柱網設置為8米左右的范圍內，這不僅可以保證結構受力的合理性，經濟性也特別強。無梁樓蓋的周邊一般為地下室外墻，無外墻時須設置結構邊梁;端跨邊支座宜設里半柱帽，以減小計算跨度。

2.2 PMCAD建模

一般地下室設計的面積都比較廣闊，而且上塔樓層較多，形狀也不能完全控制，所以在輸入地下室模型時比較復雜繁瑣。初期會使用相應的軟件進行設計，其中也包括了柱子與塔樓，然后用平面圖向建筑模型轉化的功能，把模型初步建好，因為是做無梁底板，故各柱子和剪力墻之間用100x100的虛梁連接，幫助樓板單元劃分。地下室外墻可按混凝土墻輸入，在虛梁和墻的輸入時，應盡量使板塊的幾何邊數不宜超過5邊。在建模時，還需要輸入底板的計算荷載，即正向荷載與水反力。如果兩個荷載值相差不大，則需要計算出兩種荷載下的配筋值，選較大值來設計施工。

2.3 復雜樓板有限元分析與設計

設計過程中至關重要的是參數的輸入，板彎曲單元程序的使用比較普遍，在樓板的修改過程中需要格外重視洞口﹑柱帽的修改。PM中，程序不能進行異形房間洞口輸入，職能進行樓板洞口的輸入。程序可以自動計算出樓板的重量，能夠根據相關施工條件的輸入進行合理地修改，這樣就能夠很好的計算梁﹑結構柱和模板之間數據。選布筋時應該盡量讓其與單元邊界平行或成90度夾角，計算時也要依據這一特征進行。

3、無梁樓蓋與梁板樓蓋的施工經濟性能比較

3.1 成本對比

總體來講，梁板樓蓋的施工成本高于無梁樓蓋的施工成本，主要是因為前者在施工過程中需要增加梁的施工材料，且澆筑操作需要重復多次，相比之下，無梁樓蓋的施工中只進行一次澆筑就行，由于沒有橫梁節省了大量的原材料。不僅如此，無梁樓蓋的施工周期也較短，工人的工資也相對少了很多。不同結構的鋼筋用量具體如下表所示，無梁樓蓋的鋼筋用量最少，成本較低。

表1 相應工況下單位平米鋼筋用量大小排序

理論上講，無梁樓蓋施工過程中僅需要一次澆筑操作，但是不少梁板結構卻需要進行多次澆筑，不僅延長了施工周期，還增加了施工成本，由此看來，無梁樓蓋建筑結構能夠節省造價，更加適應社會發展。

3.2 施工難度對比

不論是哪一種樓蓋的施工過程大都可以分為兩步，一是裝模，二是澆筑。無梁樓蓋的施工比梁板樓蓋的施工更加簡便易于操作。

3.3 綜合對比

無梁樓蓋這種建筑結構是在原有結構的基礎上創新而來的，它的很多方面都優于傳統的梁板樓蓋建筑結構，施工過程比較簡便，節省了成本，工程造價也較低。但是因為它的抗震性能較差，因此應該盡量少在自然災害地區使用，如果對于抗震要求較低的地區也可以適當運用，這樣可以在節省空間的基礎上提升經濟效益。

結束語：

綜上所述，我們不難發現，從經濟性能方面比較，無梁樓蓋遠遠優于傳統的梁板樓蓋，無梁樓蓋具有較為廣闊的發展空間，但是無梁樓蓋的抗震性能較差，有待提升。因此，在地下室底板的設計中我們要采用無梁樓蓋模式，不僅可以節省造價，還能縮短施工周期，值得大力推廣。

[1]彭偉.高層建筑結構設計原理[M].2004.