地下室结构选型研究.pdfVIP

地下室结构选型研究

摘要：地下室作为大部分建筑的必要组成，是项目投资的重大组成，而地下

室结构类型较多，选择一种经济性好、安全性高的结构形式对建设方及设计院都

有重要意义。本文阐述了各种地下室结构形式的特点，并进行了经济性分析比较，

能对地下室结构的选型提供有价值的参考。

关键词：地下室；结构特点；成本分析；结构选型

引言

随着社会的发展，汽车的普及程度越来越高，地下车库作为解决停车难题及

布置设备房间最直接有效手段成为了现有公共建筑、居住建筑的必要配套建筑组

成。而地下建筑因为永久埋置于地下，面临地下水的侵蚀和较高的荷载承受要求，

外部环境较为不利，如何选择一种安全性高、经济性合理的结构体系是广大建设

单位面临的共同问题。

一．行业研究应用现状

国外地下车库的结构形式，除西德的圆形多层地下车库设计方案采用螺旋形

楼板、圆形沉井施工方法和个别坑道式外，绝大部分地下车库采用梁板体系和板

柱体系。[1]

国内地下室结构形式经过行业20年来的发展研究，主要出现了标准柱网、

小柱网、大小柱网三种柱网形式，并在以上三种柱网布置下发展出井字梁、单向

双梁、大板、无梁楼盖、密肋楼盖等多种结构形式。以上各种结构形式在应用上

各有优劣，如何选择出一种施工便利、高安全性、高经济性的地下室结构形式就

成了一个亟待解决的系统化问题。

标准柱网大小柱网小柱网

二．不同地下室结构形式特点

近年来，笔者在成都地区的项目中研究分析了多种地下室结构形式，其中几

种结构形式已在工程中实际应用，现将几种地下室结构形式的特点分析如下：

1.

标准柱网：标准柱网根据不同项目不同档次标准在7.8m×7.8m至

8.1m×8.1m之间有不同取值，控制每个柱跨之间能垂直停放三个车位的布置方式。

现以应用最多的7.8m×7.8m米柱网作为分析样本，该种柱网下具有井字梁、单

向双梁、大板、加腋大板、无梁楼盖、密肋楼盖等几种主流楼盖形式。

1.井

字梁结构是过去20年中应用最广泛的地下室顶板

结构形式，适用于跨度大、承载力要求高的楼盖，因此过去做标准柱网地下室顶

板通常首选井字梁结构。但随着建设行业对成本控制精细化要求越来越高，井字

梁的缺点也暴露出来：首先是空间占用高，地下室顶板覆土往往不小于1.2米，

同时还要承受消防车荷载，导致主梁高度往往超过900mm，次梁高度也不小于

700mm，这导致结构所占空间高度过大；其次，井字梁计算受力模式基于板—井

字次梁—主梁—柱的模式，楼板厚度相对梁高很小，理论上对整体受力无贡献，

最终导致梁配筋大，含钢量高。另外，井字梁在施工中模板用量大，措施费高也

是其整体成本过高的重要因素。因此，现在众多建设单位、设计院都在探寻其它

成本较低的地下室结构形式。

2.国外地下室采用板柱结构较多，板柱结构即为无梁楼盖结构，无梁楼盖是

一种不设梁、楼板直接支承在柱上、楼面荷载直接通过柱子传至基础的板柱结构

体系。在2010年至2018年之间国内曾较多应用，优点在于经济性好，节省层高，

通常井字梁顶板结构的地下室首层层高为3.9米，采用无梁楼盖顶板后，首层层

高可降低至3.3米，对减少基坑开挖、节省抗浮成本都具有很好的经济意义，同

时其钢筋含量也较井字梁结构大大降低。但无梁楼盖结构的缺点也非常明显，由

于无梁楼盖的破坏形式以冲切破坏为主，破坏前没有预兆，同时地下室顶板在施

工过程中荷载工况及其复杂，和施工组织、现场管理、荷载控制等多重因素相关，

现场往往难以有效控制，且对后期景观布置荷载限制较高。近年来，国内多次出

现无梁楼盖垮塌、破坏等事故，多地政府对无梁楼盖的应用呈谨慎态度。如2020

年3月31日，山东烟台住建局发布了《限制使用地下室无梁楼盖结构》的通知，

明确要求新建工程地下车库覆土顶板宜采用梁板结构；福建省2018年颁布的

《住宅建筑质量控制若干规定》中对无梁楼盖的构造提出了严格要求，还应在柱

帽处设置附加抗冲切十字型抗剪型钢，要求柱帽80%的冲切力均由型钢承担，大

大增加了无梁楼盖的造价和施工难度。其他多个地区建设主管部门虽未明确发