论文部分内容阅读
摘要: 文章针对单层地下车库顶板荷载较小时，采用无梁楼盖及梁板式结构的经济性做简单的分析比较，以资参考。
关键词: 无梁楼盖主次梁板结构经济性分析
引言
无梁楼盖结构又称为板柱结构，其优点是结构体系简单，可以有效增加楼层净高，从而减少土方开挖量，并且施工时钢筋绑扎方便，节约模板，降低综合造价等。但是无梁楼盖体系也有其局限性，例如不适用于一些结构平面布置较复杂的部位，不适用抗震设防烈度高的地区等。本文仅以单层车库顶板采用无梁楼盖与梁板式结构的经济性做简单的比较。
设计基本条件
地下室柱距8100mmX8100mm，柱截面600mmX600mm，梁、板、柱均采用C30混凝土，钢筋直径＜14采用HRB335级钢筋，直径≧14采用HRB400级钢筋。恒载标准值(1.4m覆土)，活载标准值取(屋顶花园)，抗震等级为三级。
计算分析
梁板式结构和无梁楼盖各取连续的5跨计算,并取第三跨为代表跨计算含钢量，计算软件为PKPM2005年版。
3.1、无梁楼盖顶板计算
无梁楼盖的柱帽采用有矩形顶板的型式，矩形顶板截面尺寸为3000mmx3000mm，顶板厚取400mm，柱帽处板厚为冲切控制，厚取700mm，如图1。计算无梁楼盖有经验系数法、有限元法和等代框架法等。本工程采取经验系数法和有限元法分析对比。经两种计算方法的分析对比，依据有限元法的配筋结果，参考经验系数法的结果， 实际配筋为柱上板带面筋16@200mm 拉通布置，并在柱顶附加16@200mm短钢筋；底筋为14@l25mm拉通布置；跨中板带面筋14@180mm拉通布置，底筋 14@150mm拉通布置。
根据以上配筋，一个典型板格（8.1mX8.1m）的总用钢量为2485kg,而每平方米的用钢量为38kg/m2,混凝土的總用量为28.94m3,每平方米的混凝土用量为0.44 m3。则结构层高的最小高度为400（板厚）＋500（风管）＋2400（净高）+100（建筑找坡层）＝3400mm。
3.2、梁板式顶板计算
梁板式顶板结构采取常规的井字梁形式，框架梁取450mmX800mm,1/3跨处设一道300mmX600mm次梁,板厚取180mm,如图2。
经PKPM的SATWE计算，板的配筋为双层双向10@150,计及梁的配筋，一个典型板格（8.1mX8.1m）的总用钢量为3354kg,而每平方米的用钢量为51kg/m2,混凝土的总用量为20.41m3,每平方米的混凝土用量为0.31 m3。框架梁高800mm,则结构层高的最小高度为800（梁高）＋500（风管）＋2400（净高）+100（建筑找坡层）＝3800mm。
从表1可知，无梁楼盖每平米用钢量比梁板式楼盖省23.5%，混凝土的用量无梁楼盖每平米砼用量比梁板式楼盖多42%,最小层高无梁楼盖比梁板式楼盖可减少400mm。
结论
A、无梁楼盖每平米用钢量比梁板式楼盖省23.5%，无梁楼盖具有优越性；
B、混凝土的用量无梁楼盖每平米砼用量比梁板式楼盖多42%,梁板式具有优越性；
C、最小层高无梁楼盖比梁板式楼盖可减少400mm，基础开挖量可减少，无梁楼盖具有优越性；
D、层高减小，相应开挖土方量减小，并且无梁楼盖的施工进度快，故综合考虑无梁楼盖具有更佳的经济优越性。
后记
综上所述，无梁楼盖体系在全埋式地下室顶板具有经济性上的优势，尤其在特殊情况下(例如抗浮水位较高，基坑支护困难等)优势更为突出。本次只作典型分析无考虑消防车荷载及局部覆土的变化，故遇实际工程时会有变化。
参考文献
[1] 2003全国民用建筑工程设计技术措施(结构)
[2]中华人们共和国建设部《建筑抗震设计规范》GB50011-2008
[3]林同炎《结构概念和体系》（第二版）
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词: 无梁楼盖主次梁板结构经济性分析
引言
无梁楼盖结构又称为板柱结构，其优点是结构体系简单，可以有效增加楼层净高，从而减少土方开挖量，并且施工时钢筋绑扎方便，节约模板，降低综合造价等。但是无梁楼盖体系也有其局限性，例如不适用于一些结构平面布置较复杂的部位，不适用抗震设防烈度高的地区等。本文仅以单层车库顶板采用无梁楼盖与梁板式结构的经济性做简单的比较。
设计基本条件
地下室柱距8100mmX8100mm，柱截面600mmX600mm，梁、板、柱均采用C30混凝土，钢筋直径＜14采用HRB335级钢筋，直径≧14采用HRB400级钢筋。恒载标准值(1.4m覆土)，活载标准值取(屋顶花园)，抗震等级为三级。
计算分析
梁板式结构和无梁楼盖各取连续的5跨计算,并取第三跨为代表跨计算含钢量，计算软件为PKPM2005年版。
3.1、无梁楼盖顶板计算
无梁楼盖的柱帽采用有矩形顶板的型式，矩形顶板截面尺寸为3000mmx3000mm，顶板厚取400mm，柱帽处板厚为冲切控制，厚取700mm，如图1。计算无梁楼盖有经验系数法、有限元法和等代框架法等。本工程采取经验系数法和有限元法分析对比。经两种计算方法的分析对比，依据有限元法的配筋结果，参考经验系数法的结果， 实际配筋为柱上板带面筋16@200mm 拉通布置，并在柱顶附加16@200mm短钢筋；底筋为14@l25mm拉通布置；跨中板带面筋14@180mm拉通布置，底筋 14@150mm拉通布置。
根据以上配筋，一个典型板格（8.1mX8.1m）的总用钢量为2485kg,而每平方米的用钢量为38kg/m2,混凝土的總用量为28.94m3,每平方米的混凝土用量为0.44 m3。则结构层高的最小高度为400（板厚）＋500（风管）＋2400（净高）+100（建筑找坡层）＝3400mm。
3.2、梁板式顶板计算
梁板式顶板结构采取常规的井字梁形式，框架梁取450mmX800mm,1/3跨处设一道300mmX600mm次梁,板厚取180mm,如图2。
经PKPM的SATWE计算，板的配筋为双层双向10@150,计及梁的配筋，一个典型板格（8.1mX8.1m）的总用钢量为3354kg,而每平方米的用钢量为51kg/m2,混凝土的总用量为20.41m3,每平方米的混凝土用量为0.31 m3。框架梁高800mm,则结构层高的最小高度为800（梁高）＋500（风管）＋2400（净高）+100（建筑找坡层）＝3800mm。
从表1可知，无梁楼盖每平米用钢量比梁板式楼盖省23.5%，混凝土的用量无梁楼盖每平米砼用量比梁板式楼盖多42%,最小层高无梁楼盖比梁板式楼盖可减少400mm。
结论
A、无梁楼盖每平米用钢量比梁板式楼盖省23.5%，无梁楼盖具有优越性；
B、混凝土的用量无梁楼盖每平米砼用量比梁板式楼盖多42%,梁板式具有优越性；
C、最小层高无梁楼盖比梁板式楼盖可减少400mm，基础开挖量可减少，无梁楼盖具有优越性；
D、层高减小，相应开挖土方量减小，并且无梁楼盖的施工进度快，故综合考虑无梁楼盖具有更佳的经济优越性。
后记
综上所述，无梁楼盖体系在全埋式地下室顶板具有经济性上的优势，尤其在特殊情况下(例如抗浮水位较高，基坑支护困难等)优势更为突出。本次只作典型分析无考虑消防车荷载及局部覆土的变化，故遇实际工程时会有变化。
参考文献
[1] 2003全国民用建筑工程设计技术措施(结构)
[2]中华人们共和国建设部《建筑抗震设计规范》GB50011-2008
[3]林同炎《结构概念和体系》（第二版）
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。