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叶忠伟
浙江省工业设计研究院 浙江省 310051
【摘 要】随着城市收入和生活水准的不断提高，私家已经非常普及，甚至一户多辆车的情况也越来越多，相应的建筑设计规范对于车位的配建标准也相应提高，在这样的现实要求下，住宅地下车库的建筑面积也在相应不断的增加。使得地下车库在整个住宅小区的工程项目中建安费用的的占比越来越高，这就对结构专业在结构选型和成本优化方面结合设备专业的管线布置要多方案比较，选出经济合理的结构形式。在整个地下车库中，以顶板荷载最大，对于造价的影响权重最大，故本文主要以杭州地区为例对顶板的结构形式加以探讨，比选出优选方案，以供参考
【关键词】结构概念；顶板结构方案；经济性；方案优选
前言：现行的顶板结构方案大致有以下几种：
方案一、BDF空腹楼盖， 方案二、无梁楼盖+柱帽，方案三、普通梁板结构——大板无次梁， 方案四、普通梁板结构——十字梁，方案五、普通梁板结构——单向梁，方案六、普通梁板结构——大板无次梁+板加腋，各个方案都有自己的优缺点和使用局限性，下文将对这六种方案加以经济性比较，以优选出合理的顶板结构方案：
一、适用性分析
BDF空腹楼盖，在前几年的工程实践中，过一定范围内有过使用，其有一定的优点，比如可以减少模板用量，模板工程大大简化，且提高工期，结构自重较轻，但是工程实践表明，此结构也有很大的局限性： 1、需要专业的施工队伍，对专项施工要求较高，但鉴于市场实际因素，此专业施工水平参差不齐。 2、专业施工的专利费用或专项费用较高，有时候甚至超过甲方最初的预期。 3、当地下室为单层且主楼为高层时，因为减少层高而产生的节约费用并不明显。 4、BDF空腹楼盖对后期装修要求比较高，且防水不利，渗水点无法找到，一旦渗水，很难弥补，5.难以满足现行的《结构抗震设计规范》对于主楼相关范围内要求采用梁板式结构的要求。故在近几年的工程实践中，此类结构应用越来越少。
无梁楼盖+柱帽，此种顶板结构形式介于BDF空腹楼盖和普通梁板体系之间，可以解决BDF空腹楼盖的对于专业施工队伍要求过高和渗水点不容易找到的问题，但是和BDF空腹楼盖一样难以满足现行的《结构抗震设计规范》对于主楼相关范围内要求采用梁板式结构的要求，如果在相关范围外采用，则扣除主楼周边20米相关范围（实际的工程约在主楼外扩3～4跨左右），留给能做BDF空腹楼盖或者无梁楼盖+柱帽的面积非常有限，故其在抗震区实施意义不大，非抗震区可以运用，但随着新版《结构抗震设计规范》将要在今年的年中实施，其中对于全国非抗震区范围的缩小，使得地下车库的顶板采用这种结构的使用范围也越来越有限，在顶板结构方案中推广的价值越来越小。
综上所述，以上两种结构的运用均受很大限制，实际工程通用性不强，所以本文主要对后四种方案 三、普通梁板结构——大板无次梁， 方案 四、普通梁板结构——十字梁， 方案 五、普通梁板结构——单向梁这四种结构形式加以比较很优选，方案 六、普通梁板结构——大板无次梁+板加腋，加以经济性分析。
二、经济性分析条件
经过建筑专业和各专业的多工程反复实践、配合，现在普通住宅的地库部分，在柱网为8.1x6.5（车道柱跨）、8.1x5.9（车位柱跨）的排布下，停车效率可达到最优，下文就取这二者的平均柱跨8.1 x6.2，来比较四种方案的经济性。
荷载条件如下：恒载：自重（程序自动计算），覆土荷载27Kn/m?（取1.5米厚，容重取为18Kn/m?），活载：5Kn/m?.
材料：混凝土等级采用C30，钢筋HRB400钢筋。
计算方法：采用北京盈建科软件有限责任公司开发的多层及高层建筑结构有限元分析SATWE。
三、经济性分析
经过结构试算，并在满足相关规范的前提下，采用以下简图所示的结构截面尺寸在各自的结构方案中总体经济性指标达到较优的状态。
四种方案的计算简图如下图：
大板无次梁： 十字梁： 单向梁 大板无次梁+板加腋
四种结构方案钢筋和混凝土用量对比表A（本表中钢筋和混凝土均为YJK自动统计）
结构方案 砼用量m?/㎡ 钢筋kg/㎡ 主梁截面 次梁截面 板厚
大板无次梁 总0.43 梁25.11，板28.9
总54.01 长向400X800
短向350X700 无次梁 350
十字梁 总0.34 梁35.67，板17
总52.67 长向400X800
短向350X800 300X700 200
单向梁 总0.318 梁33.28板17.9
总51.21 长向300X750
短向400X800 300X750 200
大板无次梁+板加腋 总0.40 梁25.23，板24.05，總49.28 长向400X800
短向350X700 无次梁
板腋高200，
板腋宽：1500 250
实际现场地库顶板的钢筋制作安装完成之后的价格约3200元/吨，混凝土约370元/立方，按上述表格，钢筋和混凝土两项主材的造价：
大板无次梁方案：0.43x370+54.01x3.2=331.9元/平方
十字梁方案：0.34x370+52.67x3.2=294.3元/平方
单向梁方案：0.318x370+51.21x3.2=281.53元/平方
大板无次梁+板加腋方案：0.4x370+49.28x3.2=305.69元/平方
施工现场模板人工费用约30元/平方，模板按与混凝土面的接触面积计算，根据翻转次数摊销实际材料费用约18元/平方，故按实际接触面积计算模板费用约48元/平方。
大板无次梁和大板无次梁+板加腋方案模板使用量基本相同，而十字梁方案相较二者多出了两道次梁的侧模，单向梁方案相较二者多出了一道次梁的侧模，具体模板费用统计如下
大板无次梁方案：1x48=48元/平方， 十字梁方案：1.285x48=61.68元/平方单向梁方案：1.161 x48=55.72元/平方，大板无次梁+板加腋：1x48=48元/平方
四种结构方案地下室顶板的造价见下表B
结构方案 顶板造价（钢筋+混凝土+模板） 元/平方
大板无次梁 331.9+48=379.9
十字梁 294.3+61.68=355.98
单向梁 281.53+55.72=337.25
大板无次梁+板加腋 305.69+48=353.69
四 结束语
结合表C，我们可以得出现行的人工和材料的单价下，单向梁方案最具造价优势，相互之间的比较优势会随着材料和人工的单价变化而变化，故本文对于在现行材料和人工的单价下地库顶板结构方案选型具有一定的参考价值，本文也列出了各种材料的用量占比，各单价变化后地库顶板结构方案的选型也可参考本文。
参考文献：
[1] 黄世敏等.建筑抗震设计规范 .GB50011-2010
[2] 陈岱林等.PKPM基础设计软件功能详解[M] .北京：中国建筑工业出版社，2009
浙江省工业设计研究院 浙江省 310051
【摘 要】随着城市收入和生活水准的不断提高，私家已经非常普及，甚至一户多辆车的情况也越来越多，相应的建筑设计规范对于车位的配建标准也相应提高，在这样的现实要求下，住宅地下车库的建筑面积也在相应不断的增加。使得地下车库在整个住宅小区的工程项目中建安费用的的占比越来越高，这就对结构专业在结构选型和成本优化方面结合设备专业的管线布置要多方案比较，选出经济合理的结构形式。在整个地下车库中，以顶板荷载最大，对于造价的影响权重最大，故本文主要以杭州地区为例对顶板的结构形式加以探讨，比选出优选方案，以供参考
【关键词】结构概念；顶板结构方案；经济性；方案优选
前言：现行的顶板结构方案大致有以下几种：
方案一、BDF空腹楼盖， 方案二、无梁楼盖+柱帽，方案三、普通梁板结构——大板无次梁， 方案四、普通梁板结构——十字梁，方案五、普通梁板结构——单向梁，方案六、普通梁板结构——大板无次梁+板加腋，各个方案都有自己的优缺点和使用局限性，下文将对这六种方案加以经济性比较，以优选出合理的顶板结构方案：
一、适用性分析
BDF空腹楼盖，在前几年的工程实践中，过一定范围内有过使用，其有一定的优点，比如可以减少模板用量，模板工程大大简化，且提高工期，结构自重较轻，但是工程实践表明，此结构也有很大的局限性： 1、需要专业的施工队伍，对专项施工要求较高，但鉴于市场实际因素，此专业施工水平参差不齐。 2、专业施工的专利费用或专项费用较高，有时候甚至超过甲方最初的预期。 3、当地下室为单层且主楼为高层时，因为减少层高而产生的节约费用并不明显。 4、BDF空腹楼盖对后期装修要求比较高，且防水不利，渗水点无法找到，一旦渗水，很难弥补，5.难以满足现行的《结构抗震设计规范》对于主楼相关范围内要求采用梁板式结构的要求。故在近几年的工程实践中，此类结构应用越来越少。
无梁楼盖+柱帽，此种顶板结构形式介于BDF空腹楼盖和普通梁板体系之间，可以解决BDF空腹楼盖的对于专业施工队伍要求过高和渗水点不容易找到的问题，但是和BDF空腹楼盖一样难以满足现行的《结构抗震设计规范》对于主楼相关范围内要求采用梁板式结构的要求，如果在相关范围外采用，则扣除主楼周边20米相关范围（实际的工程约在主楼外扩3～4跨左右），留给能做BDF空腹楼盖或者无梁楼盖+柱帽的面积非常有限，故其在抗震区实施意义不大，非抗震区可以运用，但随着新版《结构抗震设计规范》将要在今年的年中实施，其中对于全国非抗震区范围的缩小，使得地下车库的顶板采用这种结构的使用范围也越来越有限，在顶板结构方案中推广的价值越来越小。
综上所述，以上两种结构的运用均受很大限制，实际工程通用性不强，所以本文主要对后四种方案 三、普通梁板结构——大板无次梁， 方案 四、普通梁板结构——十字梁， 方案 五、普通梁板结构——单向梁这四种结构形式加以比较很优选，方案 六、普通梁板结构——大板无次梁+板加腋，加以经济性分析。
二、经济性分析条件
经过建筑专业和各专业的多工程反复实践、配合，现在普通住宅的地库部分，在柱网为8.1x6.5（车道柱跨）、8.1x5.9（车位柱跨）的排布下，停车效率可达到最优，下文就取这二者的平均柱跨8.1 x6.2，来比较四种方案的经济性。
荷载条件如下：恒载：自重（程序自动计算），覆土荷载27Kn/m?（取1.5米厚，容重取为18Kn/m?），活载：5Kn/m?.
材料：混凝土等级采用C30，钢筋HRB400钢筋。
计算方法：采用北京盈建科软件有限责任公司开发的多层及高层建筑结构有限元分析SATWE。
三、经济性分析
经过结构试算，并在满足相关规范的前提下，采用以下简图所示的结构截面尺寸在各自的结构方案中总体经济性指标达到较优的状态。
四种方案的计算简图如下图：
大板无次梁： 十字梁： 单向梁 大板无次梁+板加腋
四种结构方案钢筋和混凝土用量对比表A（本表中钢筋和混凝土均为YJK自动统计）
结构方案 砼用量m?/㎡ 钢筋kg/㎡ 主梁截面 次梁截面 板厚
大板无次梁 总0.43 梁25.11，板28.9
总54.01 长向400X800
短向350X700 无次梁 350
十字梁 总0.34 梁35.67，板17
总52.67 长向400X800
短向350X800 300X700 200
单向梁 总0.318 梁33.28板17.9
总51.21 长向300X750
短向400X800 300X750 200
大板无次梁+板加腋 总0.40 梁25.23，板24.05，總49.28 长向400X800
短向350X700 无次梁
板腋高200，
板腋宽：1500 250
实际现场地库顶板的钢筋制作安装完成之后的价格约3200元/吨，混凝土约370元/立方，按上述表格，钢筋和混凝土两项主材的造价：
大板无次梁方案：0.43x370+54.01x3.2=331.9元/平方
十字梁方案：0.34x370+52.67x3.2=294.3元/平方
单向梁方案：0.318x370+51.21x3.2=281.53元/平方
大板无次梁+板加腋方案：0.4x370+49.28x3.2=305.69元/平方
施工现场模板人工费用约30元/平方，模板按与混凝土面的接触面积计算，根据翻转次数摊销实际材料费用约18元/平方，故按实际接触面积计算模板费用约48元/平方。
大板无次梁和大板无次梁+板加腋方案模板使用量基本相同，而十字梁方案相较二者多出了两道次梁的侧模，单向梁方案相较二者多出了一道次梁的侧模，具体模板费用统计如下
大板无次梁方案：1x48=48元/平方， 十字梁方案：1.285x48=61.68元/平方单向梁方案：1.161 x48=55.72元/平方，大板无次梁+板加腋：1x48=48元/平方
四种结构方案地下室顶板的造价见下表B
结构方案 顶板造价（钢筋+混凝土+模板） 元/平方
大板无次梁 331.9+48=379.9
十字梁 294.3+61.68=355.98
单向梁 281.53+55.72=337.25
大板无次梁+板加腋 305.69+48=353.69
四 结束语
结合表C，我们可以得出现行的人工和材料的单价下，单向梁方案最具造价优势，相互之间的比较优势会随着材料和人工的单价变化而变化，故本文对于在现行材料和人工的单价下地库顶板结构方案选型具有一定的参考价值，本文也列出了各种材料的用量占比，各单价变化后地库顶板结构方案的选型也可参考本文。
参考文献：
[1] 黄世敏等.建筑抗震设计规范 .GB50011-2010
[2] 陈岱林等.PKPM基础设计软件功能详解[M] .北京：中国建筑工业出版社，2009