地下车库楼盖不同结构布置下砼及钢筋用量的比较

2022-09-10

1. 概述

本文选取了三种主、次梁布置不同的结构形式, 分别在三种不同荷载的作用下, 对其墙柱、梁、板的经济性作一个比较。

2. 楼盖结构选型及经济性指标对比分析

某单层地下车库, 建筑面积为1478mm2, 设计车位数量60个, 柱截面均为500x500, 地下室外墙均为300mm, 梁、板、墙柱混凝土等级均为C35, 层高为3.8米, 抗震等级为四级, 墙、柱、梁、板的受力筋采用HRB400级钢筋, 箍筋采用HPB300级钢筋。

方案一:板跨为2.8x2.75+2.8x3.3 (单位米, 下同) , 柱网为8.4x5.5+8.4x6.6, 结构布置如方案一所示:

方案二:板跨为4.2x5.5+4.2x3.3, 柱网为8.4x5.5+8.4x6.6, 结构布置如方案二所示:

方案三:板跨为8.4x2.75+8.4x3.3, 柱网为8.4x5.5+8.4x6.6, 结构布置如方案三所示:

荷载一:顶板为250mm厚, 覆土1.5米, 恒载为34KN/m2, 满布消防车荷载, 消防车荷载按《荷载规范》 (GB50009-2012) 分别对板、次、主梁和墙柱进行荷载统计。

荷载二:顶板为250mm厚, 覆土1.5米, 恒载为34KN/m2, 无消防车荷载, 活荷载为5.0KN/m2。

荷载三:顶板为250mm厚, 覆土1.0米, 恒载为25KN/m2, 无消防车荷载, 活荷载为5.0KN/m2。

三种方案分别在三种不同的荷载进行组合计算。

根据相关数据可知, 板的砼用量占50%以上, 墙柱的砼用量基本大于梁的砼用量, 各方案根据荷载形式的不同, 其百分比的差值较大, 但墙柱的砼用量均大于25%。在荷载一~三的作用下, 方案二的砼用量较优, 其次是方案三和方案一。

根据相关数据可知, 梁的钢筋用量百分比值较大, 基本上45%~60%之间, 墙柱与板的钢筋用量在有无消防车荷载时, 各方案差别较大:有消防车荷载时, 方案一中两者较为接近, 各占20%左右, 方案二和方案三板的钢筋用量百分比要高于墙柱;无消防车荷载时, 两者的钢筋用量百分比较为接近, 基本各占25%左右。

三个方案从截面上对比, 墙柱和板基本相同, 各主次梁根据受力不同, 其截面变化较大, 在实际工程中地下车库楼盖主要荷载是覆土厚度和消防车荷载, 有消防车荷载时, 要结合消防车道进行荷载布置。方案一中因各板跨较小, 在结构受力分析时, 板的配筋均为构造配筋, 在实际工程中板厚若可取200mm厚, 可适当降低板的砼用量和钢筋用量, 但因次梁较多, 模板的工程量比方案二、方案三略有增加。