吳建明

(福州精業(yè)建筑工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司　福建福州　350005)

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某地下室樓蓋方案造價(jià)比較

吳建明

(福州精業(yè)建筑工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司福建福州350005)

以某地下室為例，在常見(jiàn)跨度8.4米x8.4米，覆土1米厚的條件下，分別比較了單向板、十字梁、井字梁、大板、無(wú)梁板等五種常見(jiàn)的樓蓋方案的經(jīng)濟(jì)性；介紹了上述五種樓蓋方案的優(yōu)缺點(diǎn)及其適用情況；闡述了造價(jià)計(jì)算過(guò)程并進(jìn)行了適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化。

造價(jià)比較；樓蓋方案；優(yōu)化設(shè)計(jì)

0　引言

微利時(shí)代，開(kāi)發(fā)商對(duì)土建這塊的成本都越來(lái)越重視。結(jié)構(gòu)工程師的主要任務(wù)是在滿足建筑功能、保證結(jié)構(gòu)安全的前提下，盡可能地采用較為經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

不同方案之中有的是用鋼量比較小，有的是砼用量比較小，有的是模板用量比較小。不同的跨度，荷載作用下，上述三個(gè)變量的增減變化就顯得更加復(fù)雜了。加上不同時(shí)期各種材料的價(jià)格不盡相同，所以有必要在每個(gè)工程的施工圖前期根據(jù)當(dāng)前信息價(jià)進(jìn)行一次造價(jià)比較，以得出在當(dāng)前條件下經(jīng)濟(jì)合理的方案。

為了便于設(shè)計(jì)人員進(jìn)行造價(jià)比較工作，本文把造價(jià)計(jì)算的具體過(guò)程演示出來(lái)，并且在不影響其定性結(jié)果的前提下，進(jìn)行一些適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化處理。

1　工程概況

天澤·奧特萊斯城市廣場(chǎng) B2地塊位于閩侯縣南通鎮(zhèn)，該項(xiàng)目總用地面積21萬(wàn)m2。本次設(shè)計(jì)兩層地下室面積約16萬(wàn)m2，柱網(wǎng)尺寸考慮預(yù)留后期商業(yè)改造定為8.4m×8.4m，柱網(wǎng)尺寸比較規(guī)則。在正式開(kāi)展施工圖設(shè)計(jì)前，本工程進(jìn)行了多方案的造價(jià)比較，建立了一個(gè)2層的5跨×5跨的模型，并取其中間跨的配筋值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較，本文介紹其中地下室頂板的比較過(guò)程。

2　荷載取值

本工程地下室頂板上覆土厚0.8m～1.0m，恒載按18.6kN/m2，活載按4kN/m2進(jìn)行計(jì)算?？拐鹪O(shè)防列度為7度(0.10g)，場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ～Ⅲ類(lèi)，地震分組為第三組，抗震等級(jí)為三級(jí)?；撅L(fēng)壓0.65kN/m2。本工程采用盈建科結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，該軟件一些參數(shù)設(shè)置能夠減少梁配筋[1]。

3　方案介紹

地下室頂板在常規(guī)情況下可以選擇的樓蓋方案主要有以下5種，具體詳圖1～圖5。

方案一：?jiǎn)蜗虬宸桨甘茄刂c大部分行車(chē)道垂直的方向設(shè)置兩道次梁，另一方向不設(shè)次梁；

方案二：十字梁方案是在兩個(gè)方向分別在跨中設(shè)置一道次梁；

方案三：井字梁方案是在兩個(gè)方向分別設(shè)置兩道次梁；

方案四：大板方案僅在柱與柱之間設(shè)置框架梁，中間不再設(shè)置次梁。

方案五：無(wú)梁板方案是在柱位設(shè)置柱帽，柱與柱之間采用厚板連接，不設(shè)梁。

各個(gè)方案分別進(jìn)行計(jì)算，并調(diào)整至各自合理的梁板截面尺寸，然后對(duì)各方案的鋼筋，混凝土，模板用量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較。

4　比較過(guò)程

下面以地下室頂板單向板方案為示例，演示一下計(jì)算過(guò)程。單向板配筋簡(jiǎn)圖如圖6。

4.1計(jì)算說(shuō)明

由于各方案的柱配筋基本上一致，計(jì)算過(guò)程中也省去了柱筋的統(tǒng)計(jì)，不會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響。梁筋板筋計(jì)算每平米用鋼量?；炷劣?jì)算折算厚度。模板統(tǒng)計(jì)其與混凝土的接觸面積。

梁面筋第一排、第二排長(zhǎng)度不同，梁計(jì)算書(shū)轉(zhuǎn)化為梁實(shí)配鋼筋每個(gè)人的配法也不盡相同。所以按梁主筋實(shí)配鋼筋計(jì)算相對(duì)比較麻煩，有必要進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算。簡(jiǎn)化計(jì)算時(shí)，采用梁計(jì)算書(shū)直接進(jìn)行計(jì)算?？紤]中間跨梁的面筋與底筋在支座處均貫通布置，錨固長(zhǎng)度算到柱中即可。梁面第一排筋長(zhǎng)度是梁凈跨的1/3，第二排筋是梁凈跨的1/4。這里統(tǒng)一簡(jiǎn)化為軸線跨度的1/3。跨中的通長(zhǎng)筋，計(jì)算書(shū)中一般為0,為了準(zhǔn)確計(jì)算，這里需要根據(jù)配筋大小預(yù)選一個(gè)通長(zhǎng)筋。本工程通長(zhǎng)筋根據(jù)梁寬考慮架立筋(2Φ12)或者2Φ25+(2Φ12)。

其它計(jì)算項(xiàng)目的結(jié)果比較明確，計(jì)算過(guò)程也相對(duì)比較簡(jiǎn)單，都進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。上述計(jì)算主要誤差產(chǎn)生在梁主筋上。

根據(jù)本工程統(tǒng)計(jì)結(jié)果，一般梁計(jì)算值會(huì)比梁筋實(shí)配值小1%～5%左右。本計(jì)算過(guò)程中把梁面筋的第二排長(zhǎng)度進(jìn)行放大,把計(jì)算結(jié)果放大了1%～2%，綜合上述兩點(diǎn)的結(jié)果，梁主筋小了約1%～4%左右。為了準(zhǔn)確計(jì)算，把梁主筋計(jì)算結(jié)果放大1.03倍。這樣梁主筋誤差就是[-1%～+2%]之間，極端情況下對(duì)比較結(jié)果的影響是3%。而梁主筋造價(jià)只占總造價(jià)的1/4，所以該簡(jiǎn)化計(jì)算對(duì)整體造價(jià)的結(jié)果影響則在1%以內(nèi)。對(duì)于方案比較，其主要作用在于定性，該誤差對(duì)方案比較的定性作用不會(huì)產(chǎn)生影響。如果出現(xiàn)兩個(gè)方案之間的結(jié)果不相上下時(shí)，可以根據(jù)情況再看是否需要進(jìn)行準(zhǔn)確的用鋼量計(jì)算。

4.2梁主筋

框架梁主筋=(43×2/3+11×1/3+45)×2×0.5+(19×2/3+2×1/3+20)×2×0.5=111cm2/m

次梁主筋=(28×2/3+2×1/3+20)×2=79cm2/m

梁主筋用鋼量=(111+79)×100×8 400/1e9×7 800/8.4/8.4×1.03=18.2kg/m2

4.3梁箍筋

梁箍筋實(shí)配值與計(jì)算書(shū)顯示差別較大，所以這里采用實(shí)配值進(jìn)行計(jì)算。

550×900梁1箍筋配筋為Φ8@100/200(4)，該梁兩端加密區(qū)長(zhǎng)度改為2.7m到次梁邊，

300×700梁2箍筋配筋為Φ8@100/150(2)。

梁1箍筋=[(500+850)×2+(250+850)×2+160×2]/1 000×0.5×(2 700×2/100+2 400/200)/8.4=20.5cm2/m

梁2箍筋=(250+650+80)×2/1 000×0.5×(700×2×2/100+5 000/150)/8.4=7.16cm2/m

箍筋用鋼量=(20.5+7.16×3)×100×8 400/1e9×7 800/8.4/8.4=3.9kg/m2

4.4板筋

板筋同樣需要采用實(shí)配值進(jìn)行計(jì)算。板厚160mm，板筋Φ10@200雙面雙向拉通，短跨方向板支座附加Φ6@200

板筋=3.92×4×8.4+1.41×1.55×3=138.3cm2/m

板筋用鋼量=138.3×100×8 400/1e9×7 800/8.4/8.4=12.8kg/m2

4.5混凝土

折算厚度=[300×(700-160)×3+550×(900-120)]/8 400+160=269mm

4.6模板

模板面積=((700-160)×6+(900-120)×2)/8 400+1=1.57m2

5　結(jié)果匯總及分析

5.1結(jié)果匯總

計(jì)算時(shí)各材料的單價(jià)，鋼筋4元/kg，混凝土400元/方，模板50元/m2。實(shí)際在進(jìn)行造價(jià)比較時(shí)，還需要套用當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐男畔r(jià)進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)以上方法，分別對(duì)五種方案進(jìn)行鋼筋，混凝土及模板量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算結(jié)果如表1。

表1　各樓蓋方案結(jié)果匯總表

5.2各方案分析

(1)單向板方案經(jīng)濟(jì)性較好。該方案一個(gè)方向梁高較小，可以與設(shè)備專業(yè)配合，使得設(shè)備主要的管線沿著梁高較小的梁下布置，可以盡可能地提高建筑凈高。即使條件限制，把550×900的梁改成550×800,還是該方案略為經(jīng)濟(jì)。所以常規(guī)條件單向板是首選方案。

(2)無(wú)梁板方案經(jīng)濟(jì)性較好。該方案可以直接在板下布置設(shè)備管線，建筑凈高提升得最多。該方案模板費(fèi)用最省，鋼筋及混凝土用量略多。在地下室結(jié)構(gòu)中，無(wú)梁板可以主樓以外的范圍內(nèi)應(yīng)用，可以減少土方開(kāi)挖量、降水量等。極大地節(jié)省了地下室造價(jià),在地下室結(jié)構(gòu)中，該方案是首選方案。無(wú)梁板抵抗水平作用的能力較弱，需要另外布置剪力墻承擔(dān)水平力，所以在上部結(jié)構(gòu)應(yīng)用時(shí)，應(yīng)計(jì)入增加剪力墻的造價(jià)。

(3)十字梁方案經(jīng)濟(jì)性一般。該方案板跨比單向板方案的要大，次梁又是集中力作用在主梁跨中，對(duì)主梁受力比較不利，所以該方案板筋也大，梁筋也大，混凝土用量也不小。建議僅在單向板方案需要的主梁梁高較高的情況下采用。

(4)雙向板方案經(jīng)濟(jì)性一般。由于地下室頂板最小板厚要求160mm[3]，該方案的板厚及板筋均無(wú)法得到充分利用，在柱網(wǎng)更大或者荷載更大的情況下考慮使用該方案。

(5)大板方案，該方案經(jīng)濟(jì)性較差。由于板跨較大，所需要的板厚較厚，所以板筋相對(duì)其它方案增加比較多，該方案僅在上部結(jié)構(gòu)中，建筑墻體位置不定，布置次梁影響到房間功能時(shí)采用。

(6)在荷載較大時(shí)，導(dǎo)致次梁的梁高凸出板底的高度超過(guò)600mm時(shí)，電氣專業(yè)的煙感需要增加較多。次梁的布置方式也會(huì)影響到水專業(yè)的噴淋頭的個(gè)數(shù)。所以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)專業(yè)造價(jià)比較時(shí)，還應(yīng)當(dāng)考慮不同方案對(duì)設(shè)備專業(yè)的影響，以免增加工程的總體造價(jià)。

6　結(jié)論

(1)本文介紹的單向板、十字梁、井字梁、大板、無(wú)梁板等五種常見(jiàn)的樓蓋方案，其優(yōu)缺點(diǎn)不同，適用情況不同，在不同的情況下，應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)的情況進(jìn)行造價(jià)分析，以選出相對(duì)經(jīng)濟(jì)合理的方案。

(2)對(duì)造價(jià)比較方法進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化是必要的，可提高工作效率，又不影響其方案比較的定性功能，甚至可以只對(duì)某一根梁，一塊板進(jìn)行細(xì)部的方案比較。

[1]陳岱林,譚喜峰.基于BIM技術(shù)的YJK結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件在綠色建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[C].全國(guó)勘察設(shè)計(jì)行業(yè)科技創(chuàng)新大會(huì).2014.

[2]GB 50010-2010 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]GB 50011-2010 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

A basement floor system cost comparison

WU Jianming

(KING YEA (CHINA FUZHOU)ENGINEERING DESIGN CONSULTANTS,LTD,Fuzhou 350005)

Taking example of a common basement construction,8.4m*8.4m structural grid and 1m burial depth,this paper compares economic efficiency of 5 types of floor system,naming unidirectional plate,cross beam,caission beam,large panel,flat slab.It explores the pros and cons of each system and their application conditions.Also,it gives simplified method to slab-beam system QS calculation currently operated.It is for reference of related construction.

Cost comparison; Floor plan;Optimal design

吳建明(1982.12-),男,一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)師。

E-mail:wujimmy@qq.com

2016-02-28

TU31

A

1004-6135(2016)04-0086-04