地下室顶板井字梁与密肋梁经济性比较分析

一、结构方案分析

8.2mX8.2m柱网的地下室顶板，覆土1.2米，恒载取23kN/m2（不包括梁板自重），消防车活荷载按双向板楼盖折减后为16 kN/m2,现对井字梁与密肋梁的结构方案及各结构构件进行分析：

1.井字梁

    井字梁框架梁截面为450X1000,上下部配筋率为1.5%；次梁截面为300X700,支座负筋配筋率为1.5%，底筋配筋率为1.0%；板厚为250，配筋为构造配筋率0.236%； 

2.密肋梁

密肋梁中间次梁采用4X4,其主肋梁截面为500X600,次肋梁为200X600.

板的厚度确定的相关规范规定： 

《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）第4.1.6条规定:防水混凝土结构的结构厚度不应小于250mm；

《人民防空地下室设计规范》（GB50038-2005）第3.2.2条规定：甲、乙类防空地下室（级别为6、6B）结构顶板的防护厚度不应小于250mm（顶板的防护厚度可计入顶板结构层上面的混凝土地面厚度；不满足最小防护的要求的顶板，应在其上面覆土，覆土的厚度不应小于最小防护厚度与顶板防护厚度之差的1.4倍）；另外在第4.11.3条注2规定（如为密肋板，其实心截面厚度不宜小于100mm）。这是我们实际运用的核心依据所在。即当人防结构，考虑顶板结构面层或顶板上覆土厚度时，如采用密肋楼盖，顶板厚度可减少；

《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）第4.5.5条规定：普通地下室顶板厚度不宜小于160mm；作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构，楼板厚度不宜小于180；顶板的厚度可取折算厚度考虑其刚度的等效；   

《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）第12.1.9条规定：基础防水混凝土的抗渗等级为0.6MPa时，最大水头H与防水混凝土厚度h的比值H/h<10；当覆土为1.2米时，顶板厚度应大于120mm；

 3．模型假定计算

井字梁采用SATWE软件进行计算，采用空间杆单元模拟梁、柱杆件，楼板的假定为刚性楼板考虑（即不考虑楼板平面内和平面外的刚度），与楼层梁常规计算方法相同；

密肋梁采用等代框架法计算，即密肋板的内力，以等刚度原则将T形截面折合成平板，按等代框架的原则进行弯矩分配；

二、井字梁与密肋梁经济性比较

井字梁与密肋梁截面参数表：

现将地下工程施工中的结构用材指标（钢筋、砼）对比如下：

一．  材料成本分析

1．  梁板部分

  （详见附表1）

2．  柱及外墙部分

   采用双向密肋楼盖可将梁高从1000mm降至600mm, 以每层层高减少400mm计算钢筋混凝土用量，据经验测算，内外柱及外墙节约数量按建筑面积每平方米为0.012 m³，以钢筋混凝土造价1100元/ m³计，可节约13.2元/ m²。

3．  模板部分

   密肋模板是定型模板，支模简单便捷，不用拆模，可节约原普通梁板所需模板费用（根据08定额井字梁按有梁板32元/m²*1.72=55元/m²，密肋梁按无梁板28元/m²计算）27元/m²，刮灰粉平费用及拆模人工费用约12元/m²。

4．  其他

由于层高降低，还可以节约厚度400mm挖土方费用0.4*32=12.8元/m²及地下支护费用和抗浮费用。

综合以上几点，在不考虑建筑方面使用便利及地下支护费用的前提下，仅施工至少可节约费用112+13.2+27+12.8+12=177元/m²以上；而HZ砼膜费用仅90元/m2   左右。共计节约87元/m²。

二．施工分析

   密肋定型模板采用工业化、标准化生产，批量质量稳定，方便施工。      

1）减少了手工操作，有利安全生产。

2）易于支模，砼浇捣质量有保证。

3）不用拆模加快施工速度，5∽7天即可完成一层楼板施工。

4）密肋梁的施工与无梁楼盖一样，不需要竖向的模板支设，简单易行；井字梁板由于竖向结构尺寸大幅度加大，模板支设和钢筋绑扎时间增长，后期装饰工程量加大，总体工期有所增长。

二．  使用分析

1）  顶板美观平正，视线通达

2）  由于层高降低，地下室底板可提高400mm,使进出口通道高差减小，便利进出口设置和车辆行驶

该项工程由于采取了密肋结构体系，降低了钢筋和混凝土的用量；且由于降低了层高，较之井字梁板结构减少土方开挖量。建筑设计的入口坡度小，使用上更加合理。工程项目的实施中通过采用HZ砼膜施工，克服了密肋结构体系施工较烦琐的问题，整个工程的施工周期大为缩短，综合经济效益明显。