扬州天俊华府地下汽车库顶板

扬州天俊华府地下汽车库顶板

不同结构形式的经济分析

居永军

江苏扬建集团有限公司（建筑设计研究院）   225000

摘  要: 从专业的技术出发，结合实际工程情况，对两种不同的顶板结构形式的实际计算结果比较，对单层地下室汽车顶板结构的经济性做分析与比较,以达到适用，经济，美观的效果，为更好的服务于建设单位提供技术依据，对以后相关的地下室顶板结构设计提供参考。

关键词: 地下室顶板；无梁楼盖；梁板结构；经济性

最近十多年由于国内的经济水平的不断提供，人们对住房的需求越来越大，促使中国的房地产行业蓬勃发展，随着房地产行业的快速发展，汽车对家庭来说已经从奢侈品降为了家庭生活的标准配置，所以停车难的问题也越来越突出；现在开发商开发了大量的住宅和商业地产项目，均需要配置足够的汽车库以满足家庭对停车的需求。同时开发商在建设过程中追求的是项目利润最大化，所以对项目设计的经济指标控制是越来越严格，从一开始的只控制上部结构含钢量，到现在的不仅仅控制上部结构含钢量、混凝土用量，同时也对地库的含钢量、混凝土用量及地库的层高控制均提供了更高的要求，对各种经济指标的相关要求也是越来越严格。相对应的对我们做结构设计人员的综合能力也提出了更高的要求，由于经济指标的控制，设计人员同时也面临较大的风险。怎么样做出即能符合规范要求，也能保证结构安全的建筑，同时还要能满足开发商对各种经济指标的控制要求，对现在的结构设计师来说是一个很大的挑战。

扬州是一个中小型城市，以前的建筑要求建设地下室的工程量不是太大，随着最近十多年的快速发展，随着汽车的家庭拥有量的快速增长，新建项目的设计规划指标也对建筑物的汽车位配比提出了更高的要求，现在新建项目不管小区还是办公，还是商业，基本上都需要新建较大的单层地下汽车库来满足停车的需求，有的项目甚至于需要新建两层及以上的地下汽车库。现在一般的住宅小区规划设计中，除了住宅楼下设置地下室以外，一般为了满足小区停车位的相关配比要求，基本都会独立新建大型单层地下汽车库，以满足小区业主对停车的需求。由于地库建设量的快速增加，最近几年开发商对地下室的经济指标的控制越来越重视，由于地下汽车库的销售价格不高，对开发商来说基本没有什么利润，所以开发商从规划角度来说尽量减少单车位占据面积指标，同时从结构设计的层面上尽量的压缩结构成本，具体就是地下汽车库的钢材含量、混凝土含量，以及总的结构成本等等。

根据我多年的结构设计经验上来讲，结构上如果想去节约造价，最好的方式肯定不是去尽量少配钢筋，而且选择一个合理的结构形式更重要，当结构形式确定以后，具体配筋量的差异对造价的影响不会太大，这个时候造价也就基本确定了。

地下汽车库顶板的结构形式也有很多种，由于分工的不同，我们做结构设计的人员一般较少能直接接触的相关造价专业的信息。所以那一种顶板的结构形式更优越，既能满足建筑物的使用安全，又能起到节约成本的作用，一直是我们结构设计人员的一种烦恼。为更好的服务建设单位，同时提升我们结构设计师对成本的了解，所以我们决定在这个项目的地下汽车库整体设计前，先根据建筑布置图专门做了一个局部的结构设计图，用来比较地下室顶板在两种不同结构形式中的差异，本工程选取了无梁楼盖加柱帽和梁板式结构形式的进行相关经济性的比较。并请专门的造价计算部门，配合施工图做出相关预算，以确定那种结构形式可以为开发商带来成本的节约。为后面全面的地下汽车库的设计提供一个设计依据。

一、项目工程概况

扬州天俊华府地块位于扬州市新城西区，中心路以西，文汇路以南。小区总建筑面积约为24.8万平米，由多栋叠加别墅加多栋高层住宅和一个大型地下车库组成，地下车库面积约为1.35万平米。

在全面进入车库施工图设计阶段以前，为了使项目更加合理和经济，我们觉得对地下汽车库的结构经济性进行一个测算，根据本地区经验结合建筑的需要，我们采用柱距8.1mX8.1m，每个柱网停3辆车的平面布置形式，柱截面尺寸选用500mm×500mm，我们本次主要对比的是地下室中顶板在不同结构形式的经济性。

本次比较的地下室顶板的结构形式，主要分为两种，一种是梁板式结构，梁板式结构，又分为几个小的分类，一种是有次梁结构，还有一种是无次梁结构，其中有次梁结构又可分为单向次梁，还有井字梁结构；另一个种是无梁楼盖加柱帽的结构形式。

我们这次项目的抗浮设计中不考虑采用抗拔桩，采用的是压重来平衡水浮力的抗浮措施，所以顶板需要一定的覆土，顶板的荷载较大，我们在本次的比较方案中根据荷载较大的情况，为了充分利用了板的刚度，没有考虑有次梁结构。所以本次对比我们采用的下面两种结构形式，主要对比的这两种结构形式的顶板的经济性上的差异情况。

方案一：采用无梁楼盖加柱帽的结构形式，顶板板厚为500mm，柱帽尺寸2000X2000X750；

方案二：采用梁板结构（无次梁）的结构形式，板厚为350mm，主梁采用450X750mm。

二、计算模型及计算方法

（一）计算模型

1：计算条件

首先统一总的轴线尺寸关系，总的采用X轴和Y轴方向均选择等距5跨，柱网采用8.1mX8.1m，柱子截面采用500X500mm，钢筋全部采用HRB400三级钢，混凝土强度等级均为C30；计算统一采用PkPm结构计算软件进行分析。

2：结构布置

根据前文所诉，具体的设计图纸为，方案一：详见附图一、附图二；方案二：详见附图三、附图四。

3：计算荷载

地库顶板上覆土按1.2m计算，覆土容重按18KN/m3；覆土的面荷载为：1.2X18=21.6 KN/m2；在计算中统一取值为22 KN/m2，活荷载统一5 KN/m2，地库顶板不考虑消防车荷载。

4：计算结构分析

采用PkPm结构计算完成后，统一按施工图标准，绘制成顶板结构施工图，图纸详见附图一~附图四，后经过造价单位进行成本测算后确定顶板的相关经济指标，具体指标如下表：

根据上表所示，可以看出本工程采用无梁楼盖时顶板的造价比采用梁板结构时土建成本约高出51元/ m2。

附图一  

             附图二

附图三       

              附图四

5：地库层高对工程造价影响分析

由于本次比较未采用全地库工程量的经济性分析比较，而只采用了一个局部顶板的结构经济性比较，所以在考虑总体的造价原因时，还应该综合考虑其他方面的因素，由于我们没有采用全工程量的分析，所以在其他方面参考了其他文献的分析数值。为了保证使用效果的一致性，采用一下的层高选择。

本工程方案一：层高3.6m，无梁楼盖500厚，地面找平层100mm厚。板下设备安装高度800mm，设备安装完成面以下净高不小于2.2m。

本工程方案二：层高3.8m，梁高750mm，地面找平层100mm厚，梁下设备安装高度750mm，设备安装完成面以下净高不小于2.2m。

参照国内大型地产公司的成本测算资料，考虑到侧墙成本，地下室施工期间的基坑支护成本，以及抗浮的成本后，地下汽车库层高每增加100mm，造价约增加100元/ m2。

三、结论

从以上分析可以看出，单独从地下室顶板的经济性来说，梁板式结构比无梁结构的造价可以节约到：51元/ m2，不过如果综合考虑无梁楼盖可以减少地下室的层高200mm后，按每减少100mm，可以节约100元/ m2，计算这个价值的话，无梁楼盖结构总体经济性更好，成本可以比有梁板式结构体系节约到149元/ m2。

综合以上分析，无梁楼盖加柱帽结构形式相比梁板式结构形式的造价约降低149元/ m2左右，按本工程1.35万平米，整个地下汽车库的成本约可以节约造价约201万元。根据我们的实际分析测算，本项目的建设方最终决定顶板选择了无梁楼盖的结构形式。现工程已竣工并投入使用几年，未发现任何异常情况，可以很好的满足使用功能需求和安全。

结论是选择一个适合本工程的顶板结构形式，可以在即满足安全使用的基础上，又可以为建设单位带来一定的经济利益。由于我们专业的技术服务以及充分考虑建设方的利益出发的态度，得到了建设单位的肯定，在后续建设单位的其他项目也直接委托我单位设计，也给我们单位带来了一定的收益，达到了双方共赢的结果。

参考文献:

[1] 中华人民共和国国家标准，混凝土结构设计规范，GB50010-2010，北京.中国建筑工业出版社，2010

[2] 凌岚.陆洲导.无梁楼盖结构的弹性与塑性计算方法[A].第16届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ册）[C];2007年

[3] 钟俊杰.某小区地下室顶板结构方案经济性比较.《山西建筑》2013年22期

[4] 张颖.文元.地下室顶板不同梁板布置形式的经济性探讨.《建筑结构》2013年第S2期