文/吉曉華 浙江景森設(shè)計(jì)有限公司 浙江舟山 316000

從無(wú)梁樓蓋角度分析地下室的結(jié)構(gòu)成本控制

文/吉曉華 浙江景森設(shè)計(jì)有限公司 浙江舟山 316000

現(xiàn)如今我國(guó)的樓房數(shù)量在持續(xù)增加，樓房的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更是越來(lái)越多元化，不同的建筑結(jié)構(gòu)有著不同的作用，地下室的建筑結(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜，且地下室的建筑過(guò)程中混凝土的用量較多，對(duì)含鋼量的要求也較高，導(dǎo)致了其建造成本的持續(xù)升高。地下室的建筑成本在一定程度上影響著整個(gè)建筑的成本控制，下面本文主要比較了地下室無(wú)梁樓蓋和梁板樓蓋的經(jīng)濟(jì)性，并闡述了無(wú)梁樓蓋設(shè)計(jì)在地下室中的應(yīng)用。

地下室；無(wú)梁樓蓋；梁板樓蓋；經(jīng)濟(jì)分析

前言

我國(guó)的高層建筑物數(shù)量在不斷增加，隨著人們對(duì)建筑物要求的不斷提升，高層建筑的地下室建筑質(zhì)量得到了人們的廣泛關(guān)注。地下室的建造成本較高，除去土方開(kāi)挖﹑基坑支護(hù)以及降排水等費(fèi)用外，僅土建成本就比地上建筑成本高很多。由于地下室建造過(guò)程中需要大量的混凝土，再加上消防等特殊需求，導(dǎo)致了地下室造價(jià)成本的增加。在整個(gè)建筑的工程成本中，地下室的造價(jià)成本占到了10%-30%。因此，要想科學(xué)控制整個(gè)建筑工程的成本，就要從地下室的成本控制做起。

1、無(wú)梁樓蓋與梁板樓蓋之間的差異

所謂的無(wú)梁樓蓋就是把梁上承受的壓力分散到其他地方，主要是分散到工字結(jié)構(gòu)上，這樣就能夠提升相同高度樓層內(nèi)的空間面積，還能夠節(jié)省原材料，提升施工效率，并且能夠提升地下室的抗壓能力，這種設(shè)計(jì)方式更加合理。柱頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)主要有兩種，一種是有柱帽結(jié)構(gòu)，一種是無(wú)柱帽結(jié)構(gòu)，選擇哪種結(jié)構(gòu)主要是根據(jù)荷載的不同來(lái)確定的，荷載較小的情況下可以選擇無(wú)柱帽，荷載較大時(shí)就要選擇有柱帽，因?yàn)橛兄蹦軌蛟谝欢ǔ潭壬咸嵘龢前宓某休d能力及抗壓能力，還能通過(guò)增加面積的方法來(lái)減小跨度。無(wú)梁樓蓋的出現(xiàn)在一定程度上提升了空間布局的合理性。

最近幾年，梁板結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用在土木工程中，除此之外還被廣泛應(yīng)用在樓蓋﹑屋蓋以及陽(yáng)臺(tái)的建筑中，梁板建筑的主要構(gòu)造就是鋼筋混凝土的樓蓋，通常而言，一個(gè)6-12層的建筑結(jié)構(gòu)中，樓蓋的用鋼量占據(jù)整個(gè)工程的一半。一棟建筑物的安全性是否合格，在很大意義上取決于樓蓋結(jié)構(gòu)的布局和相關(guān)計(jì)算的準(zhǔn)確與否。另外，建筑工程的首要任務(wù)就是合理安裝鋼筋和模板，然后采用澆筑的方法讓板和梁形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。

2、無(wú)梁樓蓋設(shè)計(jì)在地下室地板中的應(yīng)用分析

2.1 一般規(guī)定

通常將無(wú)梁樓蓋的柱網(wǎng)設(shè)計(jì)成為正方形或者矩形，隨著當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和轉(zhuǎn)變，在建設(shè)地下室時(shí)一般將柱網(wǎng)設(shè)置為8米左右的范圍內(nèi)，這不僅可以保證結(jié)構(gòu)受力的合理性，經(jīng)濟(jì)性也特別強(qiáng)。無(wú)梁樓蓋的周邊一般為地下室外墻，無(wú)外墻時(shí)須設(shè)置結(jié)構(gòu)邊梁;端跨邊支座宜設(shè)里半柱帽，以減小計(jì)算跨度。

2.2 PMCAD建模

一般地下室設(shè)計(jì)的面積都比較廣闊，而且上塔樓層較多，形狀也不能完全控制，所以在輸入地下室模型時(shí)比較復(fù)雜繁瑣。初期會(huì)使用相應(yīng)的軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中也包括了柱子與塔樓，然后用平面圖向建筑模型轉(zhuǎn)化的功能，把模型初步建好，因?yàn)槭亲鰺o(wú)梁底板，故各柱子和剪力墻之間用100x100的虛梁連接，幫助樓板單元?jiǎng)澐帧５叵率彝鈮砂椿炷翂斎?，在虛梁和墻的輸入時(shí)，應(yīng)盡量使板塊的幾何邊數(shù)不宜超過(guò)5邊。在建模時(shí)，還需要輸入底板的計(jì)算荷載，即正向荷載與水反力。如果兩個(gè)荷載值相差不大，則需要計(jì)算出兩種荷載下的配筋值，選較大值來(lái)設(shè)計(jì)施工。

2.3 復(fù)雜樓板有限元分析與設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)過(guò)程中至關(guān)重要的是參數(shù)的輸入，板彎曲單元程序的使用比較普遍，在樓板的修改過(guò)程中需要格外重視洞口﹑柱帽的修改。PM中，程序不能進(jìn)行異形房間洞口輸入，職能進(jìn)行樓板洞口的輸入。程序可以自動(dòng)計(jì)算出樓板的重量，能夠根據(jù)相關(guān)施工條件的輸入進(jìn)行合理地修改，這樣就能夠很好的計(jì)算梁﹑結(jié)構(gòu)柱和模板之間數(shù)據(jù)。選布筋時(shí)應(yīng)該盡量讓其與單元邊界平行或成90度夾角，計(jì)算時(shí)也要依據(jù)這一特征進(jìn)行。

3、無(wú)梁樓蓋與梁板樓蓋的施工經(jīng)濟(jì)性能比較

3.1 成本對(duì)比

總體來(lái)講，梁板樓蓋的施工成本高于無(wú)梁樓蓋的施工成本，主要是因?yàn)榍罢咴谑┕み^(guò)程中需要增加梁的施工材料，且澆筑操作需要重復(fù)多次，相比之下，無(wú)梁樓蓋的施工中只進(jìn)行一次澆筑就行，由于沒(méi)有橫梁節(jié)省了大量的原材料。不僅如此，無(wú)梁樓蓋的施工周期也較短，工人的工資也相對(duì)少了很多。不同結(jié)構(gòu)的鋼筋用量具體如下表所示，無(wú)梁樓蓋的鋼筋用量最少，成本較低。

表1 相應(yīng)工況下單位平米鋼筋用量大小排序

理論上講，無(wú)梁樓蓋施工過(guò)程中僅需要一次澆筑操作，但是不少梁板結(jié)構(gòu)卻需要進(jìn)行多次澆筑，不僅延長(zhǎng)了施工周期，還增加了施工成本，由此看來(lái)，無(wú)梁樓蓋建筑結(jié)構(gòu)能夠節(jié)省造價(jià)，更加適應(yīng)社會(huì)發(fā)展。

3.2 施工難度對(duì)比

不論是哪一種樓蓋的施工過(guò)程大都可以分為兩步，一是裝模，二是澆筑。無(wú)梁樓蓋的施工比梁板樓蓋的施工更加簡(jiǎn)便易于操作。

3.3 綜合對(duì)比

無(wú)梁樓蓋這種建筑結(jié)構(gòu)是在原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上創(chuàng)新而來(lái)的，它的很多方面都優(yōu)于傳統(tǒng)的梁板樓蓋建筑結(jié)構(gòu)，施工過(guò)程比較簡(jiǎn)便，節(jié)省了成本，工程造價(jià)也較低。但是因?yàn)樗目拐鹦阅茌^差，因此應(yīng)該盡量少在自然災(zāi)害地區(qū)使用，如果對(duì)于抗震要求較低的地區(qū)也可以適當(dāng)運(yùn)用，這樣可以在節(jié)省空間的基礎(chǔ)上提升經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，我們不難發(fā)現(xiàn)，從經(jīng)濟(jì)性能方面比較，無(wú)梁樓蓋遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的梁板樓蓋，無(wú)梁樓蓋具有較為廣闊的發(fā)展空間，但是無(wú)梁樓蓋的抗震性能較差，有待提升。因此，在地下室底板的設(shè)計(jì)中我們要采用無(wú)梁樓蓋模式，不僅可以節(jié)省造價(jià)，還能縮短施工周期，值得大力推廣。

[1]彭偉.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理[M].2004.