【摘要】本文通過(guò)與地下車庫(kù)工程實(shí)例相結(jié)合,對(duì)井字梁、十字梁、普通梁與無(wú)梁樓蓋等地下車庫(kù)頂板結(jié)構(gòu)形式的經(jīng)濟(jì)性與施工難易程度進(jìn)行對(duì)比分析,以促進(jìn)在地下車庫(kù)頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】地下車庫(kù);頂板結(jié)構(gòu);形式;經(jīng)濟(jì)性;施工難易
隨著城市人口的不斷增加與城市規(guī)劃用地面積越來(lái)越緊張,地下車庫(kù)作為現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要組成部分越來(lái)越常見(jiàn),在滿足建筑居住人口停車需求的同時(shí),也在一定程度上解決了城市用地緊張的問(wèn)題,在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)建設(shè)中具有非常重要的作用和地位。下文將以某地下車庫(kù)設(shè)計(jì)方案為例,對(duì)不同地下車庫(kù)頂板結(jié)構(gòu)形式的經(jīng)濟(jì)性與施工難易進(jìn)行對(duì)比分析,以促進(jìn)地下車庫(kù)頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平提升,促進(jìn)現(xiàn)代建設(shè)設(shè)計(jì)發(fā)展。
一、某地下車庫(kù)頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案
某地下車庫(kù)為長(zhǎng)56.7 m,寬32.4m,車庫(kù)柱分布以8.1×8.1m的網(wǎng)格形式為主,柱截面尺寸為0.5m×0.5m。此外,車庫(kù)頂板上方有1.2m厚的覆土,且覆土荷載重為18KN/m2,車庫(kù)頂板上方的活荷載設(shè)計(jì)值為10 KN/m2,車庫(kù)無(wú)人防荷載。根據(jù)該地下車庫(kù)工程實(shí)例,在進(jìn)行車庫(kù)頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,主要考慮了以下四種方案,即以井字梁、十字梁、普通梁和無(wú)梁樓蓋四種結(jié)構(gòu)形式為主的地下車庫(kù)頂板結(jié)構(gòu)方案,四種方案具體如下:
1.方案一為井字梁結(jié)構(gòu)形式。該方案中,車庫(kù)頂板次梁設(shè)置為二橫二縱四根,且次梁設(shè)置在跨中三分之一處,呈井字形狀。車庫(kù)主梁截面為0.5m×0.8m,次梁截面為0.3m×0.6m,車庫(kù)頂板厚度為0.15m;
2.方案二為十字梁結(jié)構(gòu)形式。該方案中,車庫(kù)頂板次梁設(shè)置為一橫一縱兩根,且次梁設(shè)置在跨中中部,呈十字形狀。車庫(kù)主梁截面為0.5m×0.8m,次梁截面為0.35m×0.65m,車庫(kù)頂板厚度為0.20m;
3.方案三為普通梁結(jié)構(gòu)形式。該方案中僅設(shè)置主梁,主梁之間不設(shè)置次梁。車庫(kù)主梁截面為0.5m×0.8m,車庫(kù)頂板厚度為0.30m;
4.方案四為無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)形式。該方案中,無(wú)主次梁,板內(nèi)設(shè)置柱上及跨中板帶,車庫(kù)頂板通過(guò)柱帽與柱連接。車庫(kù)頂板厚度設(shè)置為0.40m。
下文將取其中8.1m×8.1m的一個(gè)網(wǎng)格區(qū)間進(jìn)行設(shè)計(jì)分析,對(duì)比上述四種結(jié)構(gòu)形式的車
庫(kù)頂板在實(shí)際施工中混凝土用量、鋼筋用量及經(jīng)濟(jì)性上的差異。
二、不同車庫(kù)頂板結(jié)構(gòu)形式的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比
1、不同結(jié)構(gòu)形式的混凝土用量及鋼筋用量對(duì)比
本文在進(jìn)行不同車庫(kù)頂板結(jié)構(gòu)形式經(jīng)濟(jì)性對(duì)比時(shí),以該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的混凝土用量及鋼筋用量為因素進(jìn)行對(duì)比。設(shè)計(jì)時(shí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C30,鋼筋強(qiáng)度等級(jí)均為HRB400,在各種計(jì)算參數(shù)均一致的情況下進(jìn)行了結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析,分析后統(tǒng)計(jì)了梁板及柱帽的混凝土及鋼筋用量,所得的數(shù)值如下表所示:
從上表可以看出在混凝土用量上方案一(井字梁)占有優(yōu)勢(shì),用量最少。在鋼筋用量上方案四(無(wú)梁樓蓋)占有優(yōu)勢(shì),用量最少。
2、不同結(jié)構(gòu)形式的經(jīng)濟(jì)性及施工難易程度對(duì)比
從混凝土及鋼筋的用量對(duì)比上可以看出,以上四種方案均在伯仲之間,看不出哪個(gè)方案更突出。下表具體從施工的難易程度以及每平米造價(jià)這兩個(gè)方面進(jìn)行分析對(duì)比,分析后這四種方案哪種更具有經(jīng)濟(jì)性就看的清清楚楚了。
從上表不難看出,方案一(井字梁)與方案四(無(wú)梁樓蓋)在工程造價(jià)上相差無(wú)幾,且遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于方案二(十字梁)及方案三(普通梁)。在結(jié)構(gòu)高度及工藝難度上,無(wú)梁樓蓋由于沒(méi)有梁的存在,模板用量更少,工藝難度更小。在其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性一致的情況下,無(wú)梁樓蓋的傳力更直接,柱上板帶代替了原主梁的位置且高度與板厚相同,大大節(jié)省了建筑空間,對(duì)保證地下車庫(kù)的凈高有利?;谝陨细鞣矫娴谋容^,最終本工程選擇了無(wú)梁樓蓋的方案。
三、結(jié)束語(yǔ)
無(wú)梁樓蓋作為一種較為特殊的地下車庫(kù)頂板結(jié)構(gòu)形式,在設(shè)計(jì)應(yīng)用中,與其他結(jié)構(gòu)形式相比,由于其荷載傳遞簡(jiǎn)單直接、節(jié)省建筑空間、工程造價(jià)低、施工難度小等特點(diǎn),經(jīng)濟(jì)性相對(duì)突出,值得參考和應(yīng)用。
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作者簡(jiǎn)介:
許哲 男1982-7 沈陽(yáng) 本科 結(jié)構(gòu)類中級(jí)工程師 研究方向:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。