地下室結構形式選型分析！

——文｜汪怡婷，博牛結構優(yōu)化工程師

一、 前言

在住宅開發(fā)項目中地下室建設成本比重通常很大，且地下室頂板面積以及所受荷載均較大，頂板樓蓋體系的結構選型將對結構性能和建設成本產生重大影響。

地下室主網結構主要分為大柱網、大小柱網、小柱網三種形式；頂板布置形式分為無梁樓蓋和有梁樓蓋，其中有梁樓蓋又分為無次梁和有次梁形式。

二、 常見柱網形式

按以往一般項目經驗，大柱網成本造價高于大小柱網以及小柱網，后兩者也是現(xiàn)階段項目中主要采用的柱網形式。

我司早在2017年就已經對“大柱網”地庫的結構形式進行了分析比選，詳見《大柱網地庫頂板結構形式方案優(yōu)選》（https://mp.weixin.qq.com/s/Z1s2uoJ8eNwAZn9b4WFijA（設置成超鏈接點擊））。

現(xiàn)根據(jù)已有工程項目經驗對“小柱網”及“大小柱網”地庫頂板進行實測分析。

三、 地庫頂板的工程實例

現(xiàn)選取以下四個項目進行對比：

案例一：杭州臨安某項目

工程概況：地下室層數(shù)1層，結構層高3.6m，頂板覆土1.0m，標準柱跨（小柱網）：5.3m×5.3m，頂板采用大板形式，如下圖：

案例二：嘉興南潯某項目

工程概況：地下室層數(shù)1層，結構層高3.72m，頂板覆土1.0m，標準柱跨（大小柱網）：5.56m×7.7m，頂板采用大板形式，如下圖：

案例三：寧波鄞州某項目

工程概況：地下室層數(shù)1層，結構層高3.2m，頂板覆土1.0m，標準柱跨（大小柱網）：5.25m×7.8m，頂板采用無梁樓蓋形式，如下圖：

案例四：溫州某項目

工程概況：地下室層數(shù)1層，結構層高3.5m，頂板覆土1.0m，標準柱跨：5.95m×5.8m，頂板采用無梁樓蓋形式，如下圖：

注：混凝土用C30，普通鋼筋取5000元/噸，混凝土取600元/m3，混凝土模板綜合費考慮為45元/m²。

四、 分析評價

經濟性分析

對于地庫頂板，無梁樓蓋造價成本低于大板結構，而“小柱網”的造價成本低于“大小柱網”。

不僅僅是頂板，柱跨小減小底板基礎厚度。小柱網地下室梁高低可減小層高，進一步可節(jié)約基坑圍護費用，并縮短施工周期。

施工現(xiàn)場分析

近來無梁樓蓋事故頻發(fā)的主要原因：

1.頂板超載，甚至嚴重超載；

2.施工管理混亂；

3.無梁樓蓋抗沖切承載力不足。

由此可見，無梁樓蓋對于荷載的控制要求非常嚴格。

設計計算分析

無梁樓蓋結構的傳力途徑簡潔直接，但其抗垮塌冗余度沒有普通梁板結構大，延性稍差，破壞經常是突發(fā)性的。

《抗規(guī)》6.1.14中也明確指出：地下室在地上結構相關范圍的頂板應采用現(xiàn)澆梁板結構，相關范圍以外的地下室頂板宜采用現(xiàn)澆梁板結構。

五、 結束語

對于地庫頂板，“小柱網”較“大小柱網”更經濟，無梁樓蓋較大板更經濟。但是無梁樓蓋結構對建設單、設計和施工三方均提出了較高的管理要求。而在整個漫長的項目建設周期中，難免出現(xiàn)設計與施工條件微調以及管理不到位的情況，綜上，我司建議優(yōu)先采用“小柱網”大板結構。