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地下室结构选型研究--第1页
地下室结构选型研究
摘要:地下室作为大部分建筑的必要组成,是项目投资的重大组成,而地下
室结构类型较多,选择一种经济性好、安全性高的结构形式对建设方及设计院都
有重要意义。本文阐述了各种地下室结构形式的特点,并进行了经济性分析比较,
能对地下室结构的选型提供有价值的参考。
关键词:地下室;结构特点;成本分析;结构选型
引言
随着社会的发展,汽车的普及程度越来越高,地下车库作为解决停车难题及
布置设备房间最直接有效手段成为了现有公共建筑、居住建筑的必要配套建筑组
成。而地下建筑因为永久埋置于地下,面临地下水的侵蚀和较高的荷载承受要求,
外部环境较为不利,如何选择一种安全性高、经济性合理的结构体系是广大建设
单位面临的共同问题。
一.行业研究应用现状
国外地下车库的结构形式,除西德的圆形多层地下车库设计方案采用螺旋形
楼板、圆形沉井施工方法和个别坑道式外,绝大部分地下车库采用梁板体系和板
柱体系。[1]
国内地下室结构形式经过行业20年来的发展研究,主要出现了标准柱网、
小柱网、大小柱网三种柱网形式,并在以上三种柱网布置下发展出井字梁、单向
双梁、大板、无梁楼盖、密肋楼盖等多种结构形式。以上各种结构形式在应用上
各有优劣,如何选择出一种施工便利、高安全性、高经济性的地下室结构形式就
成了一个亟待解决的系统化问题。
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标准柱网大小柱网小柱网
二.不同地下室结构形式特点
近年来,笔者在成都地区的项目中研究分析了多种地下室结构形式,其中几
种结构形式已在工程中实际应用,现将几种地下室结构形式的特点分析如下:
1.
标准柱网:标准柱网根据不同项目不同档次标准在7.8m×7.8m至
8.1m×8.1m之间有不同取值,控制每个柱跨之间能垂直停放三个车位的布置方式。
现以应用最多的7.8m×7.8m米柱网作为分析样本,该种柱网下具有井字梁、单
向双梁、大板、加腋大板、无梁楼盖、密肋楼盖等几种主流楼盖形式。
1.井
字梁结构是过去20年中应用最广泛的地下室顶板
结构形式,适用于跨度大、承载力要求高的楼盖,因此过去做标准柱网地下室顶
板通常首选井字梁结构。但随着建设行业对成本控制精细化要求越来越高,井字
梁的缺点也暴露出来:首先是空间占用高,地下室顶板覆土往往不小于1.2米,
同时还要承受消防车荷载,导致主梁高度往往超过900mm,次梁高度也不小于
700mm,这导致结构所占空间高度过大;其次,井字梁计算受力模式基于板—井
字次梁—主梁—柱的模式,楼板厚度相对梁高很小,理论上对整体受力无贡献,
最终导致梁配筋大,含钢量高。另外,井字梁在施工中模板用量大,措施费高也
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是其整体成本过高的重要因素。因此,现在众多建设单位、设计院都在探寻其它
成本较低的地下室结构形式。
2.国外地下室采用板柱结构较多,板柱结构即为无梁楼盖结构,无梁楼盖是
一种不设梁、楼板直接支承在柱上、楼面荷载直接通过柱子传至基础的板柱结构
体系。在2010年至2018年之间国内曾较多应用,优点在于经济性好,节省层高,
通常井字梁顶板结构的地下室首层层高为3.9米,采用无梁楼盖顶板后,首层层
高可降低至3.3米,对减少基坑开挖、节省抗浮成本都具有很好的经济意义,同
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