第十九届全国高层建筑结构学术会议论文２００６年高层建筑地下室及地下车库结构选型的经济比较 李国胜（北京市建筑工程设计公司，北京１０００５５）闰颖（中天王，国际工粗设计颐问有限公司，北京１０００３７）提要地下室楼盖一般习惯采用梁板式，当采用无梁楼板时可降低层高，减小地下室埋深，有明显的综合经济效益．创新，优化，无梁楼盖，综合比较关键词１概述 高层建筑的框架一剪力墙结构、框架一核心筒结构和筒中筒结构的地下室结构，不论层数多少，有无地下停车库或人防，一般习惯采用梁板式平面构件，竖向构件墙柱除从上部延伸外，另增设外周边及若干内部剪力墙。基础无论是天然地基、复合地基或桩基，采用平板式筏基居多，也有采用梁板式筏形基础．上部有裙房或无裙房而有庭院绿化覆土的地下汽车库，目前多数与高层主楼之间不设 永久缝连接成一体，其楼盖一般采用梁板式结构，基础根据与相邻高层主楼之间可能产生差异沉降的情况，采用梁板式筏基，平板式筏基或柱基抗水板．随着房地产商品化的发展，开发商更多地注重房屋建筑产品的品质，质量及造价，以 便获得最佳的经济效益，而且对设计和施工通过招投标进行优选。于是促使从事房屋建筑设计的单位和个人需要迎接新的挑战，通过设计创新和优化去适应这种发展形势，在竞争中求生存和发展。从事建筑结构设计的人员，往往依据专业的传统概念，认为楼盖结构梁板式比无梁平 板经济合理，基础采用梁板式筏基比平板式筏基省钢筋和混凝土用量。而楼盖及基础采用无梁平板可提高地下室的建筑空间使用效果，降低层高、减少基础埋深，并由此减少墙体材料用量、土方、护坡、降水量及外墙防水面积；相比之下，梁板式筏基地下室地面需回填材料，施工工序增多，非结构造价相应增加。设计人员对此缺少综合经济比较。本文旨在针对上述情况，根据作者经手工程设计的体会和收集到的一些资料Ｊ对地下 室结构选型进行讨论，井通过同样地点Ｏｌｔ用条件做了具体比较，供同行参考。李崖胜，男，１９３３．９出生．教授级高级工程师．７９６＂’群。例如，中天王董国际第十九届全国高层建筑结构学术会议论文２００６年２地下室结构选型２．１高层建筑地下室现在公共高层建筑的规模都比较大，地下室多数用做商场、餐厅、汽车库和设备机房 等大空间房屋，有的最下层地下室为人防，柱距较大，当采用一般梁板式楼盖，由于梁截面高度大，机电管道需要在梁下通行，因此，层高多数在３． ８ｍ到４． ５ｍ之间，机电设备用房还另行考虑。当有多层地下室时，地下一层顶板作为上部结构的嵌固部位，按现行规范Ｗ．图规定， 应采用梁板结构，其余地下室如用做汽车库采用无梁楼盖时，层高可降低到３． ３ｍ或３． ４ｍ．例如北京市建筑设计研究院在８０年代初设计的北京西苑饭店Ｓ段两层地下室柱距８ｘ８ｍ，层高２． ７ｍ，采用了无柱帽预应力平板楼盖（７）；北京市建筑工程设计公司设计的北京富盛大厦一期写字楼，地上二十七层，高９９． ９ｍ，地下四层局部有夹层，钢筋混凝土外框架内核心筒结构，地下二至四层层高均为３． ３ｍ，采用了无梁楼盖平托板柱帽，地下一层顶作为上部结构嵌固部位采用梁板式结构，荃础为ＣＦＧ桩复合地基采用平板式筏基。由于地下室采用无梁楼盖，基础为平板式筏基，减小了地下室埋深，减少了土方量和护坡量，为该工程因现场窄小，方便施工缩短工期创造了条件，取得了较好的经济效果．此工程于２００５年建成投入使用。２００５年设计的富盛二期综合楼，由主楼地下四层，地上十三层．总高度６２． ２ｍ的外框架内核心筒结构和相邻的无地上建筑的三层地下室组成，基础埋深１６． ６５ｍ＂１７． １５ｍ＞主楼地下室三、四层顶板也采用了无梁楼盖，层高均为３． ３ｍ，基础持力层为粉质粘土和砂质粉土．承载力特征值为２００ＫＰａ，采用平板式筏板（图１）ｅ ２．２地下车库目前在大中型城市的 住宅区和一些公共建筑中，为了有足够的绿化面积和汽车停车位，设有与高层主楼地下室不设永久缝连接在一起的地下车库，有的上部有低层裙房，有的无上部房屋而顶部为绿化覆土层，形成地下长宽达数百米不设永久缝的大面积地库，地上有数栋、十儿栋高度不等的建筑７９７第十九届全国高层建筑结构学术会议论文２００６年工程设计顾问有限公司设计的地处北京朝阳区的国美家园工程，地下室宽２６４． ５ｍ，长４５８． ６ｍ，不设永久缝，地上有１８栋２３＇２７层的高层住宅和若干栋低多层配套商业及其他建筑。 地下汽车库结构常见选型。楼盖为梁板式，层高３． ７ｍ至３． ９ｍ，基础采用梁板式筏基或平板式筏基。有的工程为了有效地解决主楼与地下车库基础之间的差异沉降而采用柱基抗水板闭。地下室楼盖采用无梁楼板平托板柱帽时，既满足了机电管道通行保证净高，还有比较好的室内空间效果，层高可降低到３．３：或３．枷，而且有较好的综合经济效果。北京市建筑工程设计公司设计的北京清华科技园地下车库长９８． ５ｍ，宽８２． ３ｍ，共四层，柱距８． １ｘ８． ｌｍ，地下三、四层为六级人防兼汽车库，地下二层为汽车库，地下一层除汽车库以外为办公和机房，层高均为３物。地下二、三、四层顶采用无梁楼板平托板柱帽，地下一层顶除部分因有地上房屋采用梁板式楼盖外，其余部分覆有３ｍ填土．也为无梁楼板。由于此汽车库是不与主楼相连的式建筑，无需考虑与主楼间基础的差异沉降，基础采用了平板式筏基，板厚１． ３ｍ，柱下设柱帽。富盛二期无地上房屋的三层地下室（图１），地下一层顶部为庭院绿化覆土３ｍ，地下一层用做餐厅和商场层高５． ５５ｍ，地下二、三层用做汽车库，层高分别为３． ３ｍ和３． ２５ｍ，地下一、二、三层顶板均采用了无梁楼盖平托板鞋帽。因为该工程施工用地的局限性，先施工高层主楼，待结构封顶后再挖槽施工地下车库，并与主楼地下室连接成整体不设永久缝，故基础采用平板式筏基，板厚７００ｍｍ，柱下设柱帽，基底与主楼基底同标高。３经济比较３．１综合经济效益 高层建筑的地下室及地下车库，采用无梁楼板和平板式筏基或上部仅低层裙房、无地上房屋的地下车库为柱基抗水板时。可以降低地下室层高，提高基础埋深，减少墙高、外墙防水面积、土方及护坡、降水及抗浮费用，以及减少了因基础反梁需回填的材料和工序，从多项工程与采用梁板式楼盖和梁板式筏基的综合比较，表明有明显的经济效益。３．２工程对比为了作经济比较，本例工程参照富盛二期地下车库的柱网，地下两层，地下一层为汽 车库，顶部覆土３ｍ，地下二层六级人防兼汽车库，混凝土强度等级：外墙Ｃ３０，柱、基础及梁板Ｃ３５，水位标高按一ＯＯｍ，为简化起见内部分隔墙及车道没有布置。本工程不考虑抗震设防。 方案一，采用无梁楼盖平托板柱帽，层高均为３． ３ｍ，柱基抗水板，平面布置及各构件截面尺寸如图２、图３所示．方案二，采用梁板式楼盖，层高均为３． ８ｍ，基础为梁板式筏基，平面布置及各构件截面尺寸如图４、图５所示．．，如．第十九届全国高层建筑结构学术会议论文２００６年ｌＩ十十母带十子十十毋专十毋白含Ｊ栩１却街１油丁俪￥７ｒ：Ｆ－＆Ｅｋ－，Ｌｏ（Ｕｇ６Ｗ５ａ％ｘ０ｎ７Ｍａ）；）犷一‘粼器器器别Ｚｕ２１２＜ＯＯｘ２４００｝２０） ‘口ｚｓ、，旧地下二盖１．，（ ＇－％２８００ｘ３２０）方案一和方案二的材料用量和造价比较见表Ｉ，在实际工程中，地下室会有机房和消防分隔墙，以及汽车坡道，由于地下室埋深不同还会有造价上的差别。甲．〔乙八的洲的ｚｘｓｉｄ０华，７基日反板俘＜ｏｏｍｍ Ｋ，０２及田１（３５０ｘ８００）ｘ０２及０１（３５０ｘ７００）矶０１（６５０％１０００； ＪＣ山＂３５０防加，目３方案二基础平面 并啥３０７－ ｃ ＲＵＭ－桩尽％００ｎｍ盆水板月５Ｗ－ 性备２“（４ ６００％＜６７０％９７０）；Ｌ ＮＬ洲７００％％１００ｘ９００）０④．杀备：ｂ＝ｕ００ｎｖ＾；－Ｗ－Ｏ（ｉ）ｙ条石ａ ＝２ －Ｍ； １－７００－．，卯．第十九届全国高层建筑结构学术会议论文表１分项２００６年方案一２７．４８０．３２８７９．１４０．４４７１３２２４８８方〕９二１００％１００％４８．７０１７７％７９％１０２％９６％１０浅基础钢筋用量（ｋｇ／ｍ０）混凝土用ｆ （ｍ＇／ｍ｀）混凝土用ｔ （ｍ＇／ｍ＇）０．２５９８１．０５０．４２９１４１３地下一、二层柱、钢筋用ｆ （ｋｇ／ｍ＇）瑞、楼盖 １００％１０胜１００％结构造价（元／Ｍ？）其他造价（元／ｍ＇）１００％５７７１１８％注：１．本例工程建筑面积为５６５４． ６ｍ＇．２．其他造价包括：哪墙和底板的卷材（Ｓ ＢＳ）防水；土方和护坡；地下二层地面地梁间回琪砂石及ｌｏｏｍ厚Ｃ１５混凝土面层。两方案做法相同数里一样的均不计，如顶板上防水和地面做法等。 ３．造价按《北京市建筑工程概算费用定额》（２００４年）计算。参考文献［１］建筑抗震设计规范（ＧＢ５００１１－２００１），北京：中国建筑工业出版社，２００１２００２［２１高层建筑混凝土结构技术规程（ＪＧＪ３－２００２），北京：中国建筑工业出版社，［３〕建筑结构优秀设计图集１，北京：中国建筑工业出版社，１９９７３５ （７）［４１李国胜，李军军，高层主楼与群房或地下车库之间的基础设计，建筑结构，２００５． 唱加。
