不同地下室層數(shù)及柱網(wǎng)尺寸成本比較初稿

不同地下室層數(shù)及柱網(wǎng)尺寸成本比較1引言為了了解地下室層數(shù)以及柱網(wǎng)尺寸對土建成本的影響,特選取以下四組情況進行混第一組：柱網(wǎng)尺寸

第一組：柱網(wǎng)尺寸

第二組：柱網(wǎng)尺寸

第三組：柱網(wǎng)尺寸

第四組：柱網(wǎng)尺寸8.4mx8.4m,地下室層數(shù)二層8.4mx8.4m,地下室層數(shù)三層9.0mx11.0m,地下室層數(shù)二層9.0mx11.0m,地下室層數(shù)三層計算假定本次僅包括混凝土用量和鋼筋用量及其產(chǎn)生的費用，不包括由于板厚改變造成的土方量和維護費用的增減。計算模型平面尺寸均為10跨x10跨。本次比較各單體地上部分均為六層，標準層層高為6m。柱尺寸1000x1000,鋼筋等級HRB400,地下一層層高6m,地下二層層高4m,地下三層層高4m?？垢∷唬?0.5m,抗壓水位：-1.5m?；A采用下柱墩樁筏，一柱一樁。底板板面保護層厚度20,底板板底保護層厚度40。底板面層200mm。地下室頂板板厚180mm。除地下室頂板為單次梁布置外，其余各層均采用雙次梁布置。主梁梁高均為800mm,次梁均為750mm。圖1.19x11m跨柱網(wǎng)標準層結構布置簡圖圖1.29x11m跨柱網(wǎng)地下室頂板結構布置簡圖圖2.18.4x8.4m跨柱網(wǎng)標準層結構布置簡圖荷載：地下室頂板活載5.0,地下室中板活載4.0。地上各層活載為4.0,屋頂層活載為0.5。每層均考慮3.0KN/m2隔墻等效均布荷載。暫不考慮人防。下柱墩尺寸及底板厚度的確定：地下室底板以及下柱墩的厚度如下表所示：（下柱墩尺寸及厚度確定方式見下文）底板構造配筋率取為0.178%（按45ft/fy所得）第一組第二組第三組第四組柱網(wǎng)8.4mx8.4m8.4mx8.4m9.0mx11.0m9.0mx11.0m地卜室層數(shù)兩層三層兩層三層底板厚度7008509501100下柱墩厚度1150135015501800下柱墩尺寸2.8mx2.8m2.8mx2.8m3.0mx3.5m3.0mx3.5m表1各組情況下柱墩尺寸及底板厚度1）下柱墩尺寸的確定方式如下：0.18M0.18M0.50M圖3標準柱跨柱上板帶彎矩簡圖如圖3,水浮力產(chǎn)生的彎矩簡圖如上圖，假定總彎矩為M,根據(jù)經(jīng)驗系數(shù)法，柱上板帶支座的彎矩為0.50M,柱上板帶跨中處的彎矩為-0.18M,則在正彎矩區(qū)，必然存在一點，在該點處彎矩值等于0.18M,x為此點距跨中點的距離。當反柱墩寬度正好等于L0-2x時，底板的支座和跨中彎矩相等，都等于0.18M,此時的底板配筋是最經(jīng)濟的，柱帽寬度也是最優(yōu)寬度。根據(jù)拋物線方程y=Ax2,有：(0.18+0.50)M=A(L/2)2(0.18+0.18)M=A(x)2求得x=0.3638L則在不考慮樁反力對柱墩產(chǎn)生的彎矩的前提下(本文各組情況均為一柱一樁)柱墩寬度a=L0-2x0.3638x(L0-2/3bc)=0.2724L0+0.485bc(L0為沿計算方向的柱間距，bc為柱子沿計算方向的寬度)2)下柱墩及底板厚度確定過程如下：下柱墩最經(jīng)濟有效厚度估算公式為(推導過程暫略)：H0="A上式中A=v/125q其中p為下柱墩最小配筋率0.9pfy底板最經(jīng)濟有效厚度估算公式為h0=H0/1.67地下室外墻計算考慮土壓力由地下室側壁外地下連續(xù)墻承擔，地下室側壁只承擔水壓力；地下室側壁混凝土強度C35o1)兩層地下室情況：地下一層和地下二層地下室外墻厚度均取500mm器嬤岑值(無人防荷都瞿嘴需反人防荷匐器嬤岑值(無人防荷都瞿嘴需反人防荷匐2)強度設計（無人喝荷鼓）電（i：zim2/m500mm,地下三層地下三層地下室情況：地下一層和地下二層地下室外墻厚度均取室外墻厚度取600mm忽然泊,無人防載物雅盥那無人命荷勒5計算結果以下為PKPM電算梁板柱材料用量與手算地下室底板和地下室外墻材料用量疊加的結果：A組第二組第三組第四組柱網(wǎng)8.4mx8.4m8.4mx8.4m9.0mx11.0m9.0mx11.0m地卜室層數(shù)兩層三層兩層三層地下部分混凝土用量（m3/m2）0.81689290.725222140.8915060.763422地卜部分鋼筋用量（kg/m2）61.58571156.789934170.85553564.937496結論由上述表格可知，1）混凝土用量-地下室層數(shù)影響因子：對8.4x8.4柱網(wǎng)為0.7252/0.8169=0.89,（第二組混凝土用量比第一組）對9x11柱網(wǎng)為0.7634/0.8915=0.86,（第四組混凝土用量比第三組）2）鋼筋用量-地下室層數(shù)影響因子：對8.4x8.4柱網(wǎng)為56.8/61.59=0.92,（第二組鋼筋用量比第一組）對9x11柱網(wǎng)為64.94/70.86=0.92,（第四組鋼筋用量比第三組）3）混凝土用量-柱網(wǎng)影響因子：對兩層地下室為0.8915/0.8169=1.09,（第三組混凝土用量比第一組）對三層地下室為0.7634/0.7252=1.05,（第四組混凝土用量比第二組）4）鋼筋用量-柱網(wǎng)影響因子：對兩層地下室為70.856/61.586=1.15,（第三組鋼筋用量比第一組）對三層地下室為64.937/56.790=1.14,（第四組鋼筋用量比第二組）5）綜合考慮柱網(wǎng)對混凝土及鋼筋用量后的