人防地下室頂板結構設計多方案比選分析

文/周少君 廣州市人防建筑設計研究院有限公司 廣東廣州 510000

由于我國房地產行業的進一步發展，讓住宅區地下室的面積不斷的擴大，而隨著房地產市場競爭越來越激烈，讓成本控制成為了房地產企業的重要工作，也是設計質量的主要參考指標。而在對人防地下室頂板結構進行設計的時候，具有以下幾點問題：一， 承受的載荷力大；二，由于設備專業空間的局限性，對地下室層高提出了更高的要求，這就造成在對地下室進行設計的時候，地下室頂板造價非常高，所以通常情況下，在還沒有對地下室頂板進行設計的時候，房地產企業就要讓相關人員制定出很多的方案，并通過認真的研究和對比，從中挑選出最為完善的設計方案。

1、人防地下室結構設計特點

（1）在對人防地下室進行設計的時候，要讓其具有充足的抗震性，而且人防地下室里的有關構件的質量要達到規定要求，這樣就能夠防止土層傳送進來的沖擊波荷載對其所造成的破壞。

（2）能夠采用加強材料硬度值的方式來設計。通過對材料的測試能夠了解到，加載速度快的話，材料的硬度就好。如果發生地震，給建筑構件造成沖擊的話，結構構建會遭到的是毫米級程度的變形，和標準的力學靜載測試比較的話能夠發現，結構構件要更快，材料的力學方面的情況就是其硬度的加強。

2、研究方案制定

2.1 方案的基本情況

我們下面通過一個實際工程，來創建具體的方案。只有一層地下室層數，高度是3.6m，標準網尺寸是7.8m×8.0m，東西向長、南北向長分別為139m以及98.5m，屬于六甲級全人放地下室，主要用于地下停車場，總面積為11960m2，高層住戶以剪力墻為主，而所創建的主體結構，使用時間能夠達到50年。地下室頂板覆土要達到1.5m的厚度，恒載取值是27kN/m2；在活荷載方面，最好傾向于消防車荷載，而且在選用厚覆土的時候，厚度要達到1.5m，在采取折減的時候，要根據所制定好的相關規定；人防荷載值通常是70kN/m2。該工程屬于標準設防類，抗震強度是6度，地震加速度一般是0.05g，在這次設計當中，周期是Tg=0.04，水平地震影響系數則是amax=0.04；在主樓，抗震等級是三級，通過相關檢測能夠了解到，抗風壓是0.35kN/m2，抗雪壓是0.45kN/m2。

2.2 方案的制定和重要的構建參數

2.2.1 方案的擬定

在地下室當中，標準網通常為7.8m×8.0m，在對六甲級人防地下室頂板進行設計的時候，一共制定了4個方面的地下室頂板的做法，分別為：

1.創建框架主梁的大板設計計劃；2.創建框架主梁的設計計劃；3.創建框架主梁設計計劃；4.創建框架主梁的設計計劃；

2.2.2 方案重要構件的參數

人防地下室頂板方案選型比較（參數）

方案1的形似為大板體系；主梁截面為500mm×900mm；板厚為300mm；載貨為：恒27，活14.5，人防為70。

方案2的形似為十字梁體系；主梁截面為500mm×900mm；次梁截面為350mm×800m；板厚為200mm；載貨為：恒27，活18，人防為70；

方案3的形似為井字梁體系；主梁截面為500mm×850mm；次梁截面為350mm×700m；板厚為200mm；載貨為：恒27，活18，人防為70；

方案4的形似為主梁+單向一根次梁；主梁截面為500mm×1000mm；次梁截面為350mm×900m；板厚為250mm；載貨為：恒27，活18，人防為70；

3、方案的工程量計算以及比例分析

3.1 頂板結構多方案的工程量計算和預算比較

方案1的混凝土指標為0.36m3/m2；模板指標為1.23m2/m2；建筑面積為1583.79/m2；總價為1120146.94/元；平米指標為707.26元/m2。含鋼量為72.736/kg/m3

方案2的混凝土指標為0.32m3/m2；模板指標為1.35m2/m2；建筑面積為1583.79/m2；總價為1064623.74/元；平米指標為672.20元/m2；含鋼量為70.124/kg/m3

方案3的混凝土指標為0.33m3/m2；模板指標為1.67m2/m2；建筑面積為1583.79/m2；總價為1087194.1/元；平米指標為686.45元/m2；含鋼量為68.545/kg/m3

方案4的混凝土指標為0.34m3/m2；模板指標為1.43m2/m2；建筑面積為1583.79/m2；總價為1036923.41/元；平米指標為626.91元/m2；含鋼量為63.697/kg/m3

3.2 每個樓蓋方案對比分析

對以上數據進行具體分析能夠了解到，前三個方案無法滿足建筑以及結構的標準，如果進行使用的話，那么地下室最低層高度是3.7m；而方案4則不能夠達到標準，地下室最小層高度為3.8m。

根據模板指標能夠分析出，方案4不需要較多的支模工程量，可以很大程度的節省施工時間，特別是方案1，支模工程量較小，而方案4則需要大規模的工程量。

根據各個m2的單價情況分析能夠了解到，和方案4的626.91元/m2進行比較能夠發現，要比前三個方案少80.35元/m2、45.29元/m2，59.55元/m2，通過比較能夠明顯的了解到，方案4具有很不錯的節省造價的效果。另外，使用無梁樓蓋的地庫面積是8960m2，可以節能71萬元多的造價，因為方案4的主截面比其他方案的大，無需使用太多的鋼筋，而且方案4的每平米綜合單價是所有方案中最低的，是629.91/元，不過這個方案也存在缺點，所以要謹慎使用。根據所存在的裂縫情況能夠發現，方案2在減輕裂縫的作用非常不錯，不過預應力鋼筋在進行施工期間，混凝土要具有充足的硬度，同時張拉需要相當多的物力以及工作人員，單價要花費698.21元/m2，這要和1、3、4三個方案相比，要多花出71.3/m2，所以這個方案的使用會存在制約性。

根據模板指標情況分析，方案3因為使用的是空心無梁樓蓋，降低了結構重量，含鋼量降低；方案4是63.697kg/m2，和其余的方案相比都減少了很多，因為方案4的主梁截面很高，鋼筋用量就會得到很大程度的降低，屬于這4個方案中，鋼筋使用量最低的，不過這個方案的主梁截面具有1.15m，地下室高度為3.85m，所以現在很好采用方案4。

結語：

對地下室頂板的很多方案的選用，會存在很多方面的問題，并不能充分說明哪個方案是最佳的，在工作期間需要根據實際情況來與針對性的進行分析，這樣一來就能夠選擇出最為合理的方案。因此在今后的工作中，相關工作者一定要刻苦努力，爭取創建出更為完善的方案，從而讓人防地下室頂板結構設計水平能夠得到進一步的提高。