摘要：随着我国经济水平的高速发展，普通家庭拥有自己的私家车成为常事，甚至有的家庭拥有2辆及以上的私家车，所以现在的住宅小区设计中地下车库作已经成为最基本的配套设施必不可少，并且为了在相同的占地面积情况下增加容量，2-3层地下车库屡见不鲜，在某些地方甚至出现地下4层停车库，然而地下建筑耗资巨大，相同面积下造价较地上建筑大幅增加，如何控制地下室设计的经济性成为房地产商控制建设投资的关键内容，现结合实例对地下室楼盖的结构设计不同方案的经济性进行简单的分析探讨。
关键词：地下室结构设计；结构优化；地下室楼盖；经济性比较
目前城市土地资源日益稀缺，停车建筑及城市交通有逐渐向地下发展的趋势，现代大型房地产小区的设计中，地下室成为了必不可少的重要组成部分，地下室结构设计的经济性、施工方法、防水难点等成为了地产商及工程界人士普遍关注的热点。地下室工程涉及的内容复杂，各专业需配合紧密，需考虑的内容有使用功能、消防要求、人防要求、设备用房以及管道、坑沟、排水、通风及采光等等。影响地下室经济性的重要原因首当其冲的是结构方案选型，大到地下室的层数、形状、车位布置的优化、柱网的调整、梁系的布置，小到配筋的优化、构造措施的合理采用，都可以对地下室结构的造价起到不可小嘘的作用，现就不同楼层、不同功能、不同荷载情况以及不同梁系布置的地下室楼盖的经济性进行初步的探讨，给广大设计人员的地下室结构优化设计提供一定的参考。
一、工程概况
本文介绍为昆明某小区地下室，地下室共三层，总建筑面积为43250m2，其上共有五栋100m以内A级高度钢筋混凝土剪力墙结构塔楼，塔楼使用功能均为普通住宅，抗震等级一级，抗震设防烈度为8度；设计基本地震加速度0.20g；设计地震分组第三组；建筑场地土类别 III类，上部结构嵌固端均为地下室顶板，顶板上部布置有消防车道，覆土厚度1.2m。地下三层局部位置布置有常6级乙类人防区域，地下室使用功能为小型客车停车库、消防水池及设备用房。地下室常规柱网为7.8mx8.1米，为根据停车位及车道综合优化后所确定的柱网，如右图所示：
二、地下室顶板梁系布置方案选择
地下室顶板荷载较其他地下室楼层承担的荷载较大。本文对比地下室顶板的梁系布置采用了2种基本的荷载情况，一种是非消防车道位置，一种是消防车道位置，需要考虑大型消防车通过时对地下室顶板梁系布置的影响，现分述如下：
混凝土强度等级C35，板厚180，地下室层高3.6m，地下室顶板覆土恒荷载：22KN/m2（楼板自重软件自动计算），顶板活荷载4.0 KN/m2（不考虑消防车荷载），30.0 KN/m2（考虑消防车荷载）。地下室框架抗震等级三级，裂缝宽度按0.3mm控制。框架柱截面为450x550，框架梁截面为400x800mm和300x600mm。
1、地下室顶板（无消防车荷载）
当地下室顶板无消防车荷载时，次梁按x、y两方向分别布置2根次梁的方案进行比较，次梁高度分别采用了300x650及300x750两种截面，如下图所示。
梁配筋如上图所示，楼板配筋为双层双向Φ10@170三级钢，框架柱配筋纵筋为12根16三级钢，箍筋Φ8@100/200三级钢。
2、地下室顶板（有消防车荷载）
当地下室顶板有消防车荷载时，次梁按井字形和草字形布置两种方案进行比较，井字梁布置次梁高度为300x600mm，草字梁布置次梁高度为300x600mm及300x750两种截面，如下图所示：
楼板配筋均为双层双向Φ10@170三级钢，图中所示为板面附加钢筋，未注板面附加钢筋均为Φ6@170三级钢，负筋长度均为从梁边算起，框架柱配筋纵筋为12根16三级钢，箍筋Φ8@100/200三级钢。
三、地下室其他楼层梁系布置方案选择
地下室其他楼层使用功能基本为小型客车停车库，局部设有设备用房及消防水池，荷载情况相对较为均匀。本文就常规情况进行考虑，对比地下室负一负二层楼面的梁系布置采用了2种基本的荷载情况，一种是非人防部位荷载情况，一种是人防部位荷载情况，现分述如下：
X方向双次梁方案，板底筋X向Φ6@180，Y向Φ6@140，Y方向双次梁方案，板底筋双向均为Φ6@140，图中所示为楼板支座钢筋，未注楼板支座钢筋均为Φ8@200三级钢，负筋长度均为从梁边算起，框架柱配筋纵筋为12根16三级钢，箍筋Φ8@100/200三级钢。
人防区域无梁楼盖方案，板配筋双层双向Φ12@150三级钢。图中所示均为附加钢筋，板面筋挑出长度指的是钢筋从轴线挑出的长度，板面筋与板底筋之间设置Φ6@450x450拉结筋一级钢。框架柱配筋纵筋为12根16三级钢，箍筋Φ8@100/200三级钢。
四、经济性比较
以上经济性计算基价如下：钢筋为4160元/吨，混凝土为353.64元/m³，模板为65元/㎡；分析日期为2016年1月，各材料单价均以分析时间市场价格为依据。
根据以上经济性比较，地下室顶板（无消防车）采用了Y方向双750高次梁方案，地下室顶板（有消防车）采用了草字梁次梁布置方案，负一二层非人防区域楼面采用了X方向双次梁布置方案，负二层人防区域楼面采用了大板无次梁布置方案。但也可以看出，除了负一二层非人防区域楼面采用了无梁楼盖的方案经济性较差外，其他各方案之间经济性优势相差不大。但无梁楼盖方案由于压缩了地下室层高，在基坑支挡及地下室外挡土墙配筋上的优势本文中并未体现，所以也不能简单得出结论。
五、结束语
地下室工程内容烦杂，除了简单的结构方案布置选型经济性比较外，还应该看到结构布置在其他方面的影响，比如梁截面过大，扣除各种管线重叠后，对地下室使用空间的净高影响，有时候宁可采用较宽的梁也避免增加梁截面高度，虽然增加梁截面高度对梁受力更有效，但由此节省下来的地下室层高，可在基坑支挡及地下室外挡土墙配筋上等处体现更好的经济价值。本文仅就简单的地下室楼盖结构布置方案进行初步的比较，抛砖引玉，给广大设计人员的地下室结构优化设计提供一定的参考。建筑结构设计是建筑工程的领航员，为工程的顺利进行打好基础。在对房屋建筑结构进行设计时，必须保证设计人员具备过硬的专业素养。设计人员应该不安于现状，对已有的知识进行不断深化探讨，积极总结积累，在此基础上创新设计。唯有不断总结经验、勇于开拓、积极进取，才能切实提高我国的房屋建筑设计水平。
参考文献：
[1]张迎新. 关于房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J]. 工程技术：全文版，2017（2）：00048-00048.
[2]姚红梅. 房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J]. 四川建筑，2016，36（3）：228-229.
[3]韦武果. 房屋建筑结构设计中优化技术应用浅析[J]. 工程技术：引文版，2016（7）：00263-00263.
[4]崔久春. 房屋建筑结构设计中优化技术应用分析[J]. 工程技术：引文版，2016（4）：00057-00057.
[5]王志鹏. 房屋建筑结构设计中优化技术应用[J]. 建筑工程技术与设计，2016（4）：13-13.
[6]杨柳. 房屋建筑结构设计中优化技术应用探析[J]. 工程技术：全文版，2016（11）：00247-00247.
论文作者:孙宝权,江昆
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/9
标签：地下室论文; 荷载论文; 顶板论文; 楼盖论文; 消防车论文; 均为论文; 方案论文; 《基层建设》2017年第14期论文;