地下室顶板井字梁与密肋梁经济性比较分析.doc

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：

柱网
框架梁截面
次梁截面
次梁间距
板厚
井字梁
8.2x8.2
450X1000
300X700
2700,2800
250
密肋梁
8.2x8.2
500X600
200X600
1360
150
井字梁与密肋梁经济性比较结果：
计 算 类 次
井字梁

密肋梁

混凝土的折算厚度
353 mm
269mm
T形截面等效刚度折算平板厚

405mm
混凝土每平米用量价格（单价300元）
134元
102元
每平米钢筋用量
69.1kg
54.6kg
每平米钢筋用量价格（单价4500元）
380元
300元
每平米材料总造价（不含模板费）
514元
402元
（以上部分为设计院提供）

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
项目
井字梁板
密肋梁板
节约量
金额
钢筋用量
69.1
54.6
14.5Kg
79.75元
混凝土用量
0.353
0.269
0.084m³
31.92元
  钢筋以4500元/吨计，加上钢筋处置费用约5500元/吨；混凝土以380元/m³计。两项相加共节约112元/m²。
  （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。

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