地下车库技术经济的综合分析与研究

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　　摘    要：本文简要介绍了地下车库设计的技术经济分析及工程案例，供类似工程参考。
　　关键词：地下车库;方案比较;优化设计
　　1  前言
　　地下室结构在工程成本中所占的比重很大，做好地下室设计方案的优化设计对于控制整个工程成本至关重要。首先，要注意公共大地下室的面积的充分利用，做好方案比较。其次，要把握好建筑设计成本的降低，最后，要做好控制好结构设计成本的降低。
　　2  研究地库设计范围
　　设计地库首先要考虑其可实施的范围，掌握好了设计范围，才能使地库的利用率达到最大化，否则既浪费了空间又节约不了成本。影响地库设计范围的因素大概有如下几种：
　　（1）上部建筑：是否要连通。意思是在做地库范围的设计时，要考虑地下车库与住宅主体是否要在地下层连通，要否设计地下大堂等。地库和住宅尽可能的保持一定的距离，要基础保证施工的操作面，特别是基础有高差时，更应根据土的力学性质，留不同的距离，减少基坑费用，档次要求高的小区一般考虑住宅地下入户。
　　（2）停车数量：规划停车总量扣除地面停车数量。首先我们要根据规划要求计算出需要的总停车数量，然后减去地面的停车数量就是需要建设的地下停车数量了，再结合住宅的主体进行地库的范围设计，在地库设计时做到心中有数。
　　（3）人防：核六级以上人防必须采用全埋地下室。人防地库一般要求的层高要比普通地下车库高，不能做半地库，也不能在地库上随意开洞进行采光或通风，要考虑双层机械停车库，提高单位面积的停车效率。
　　所以，地下汽车库的设计范围应尽量规整，尽量减少地下室无用面积的范围。提高车库的利用率、减小车库层高、降低车均面积是节约成本的关键，是任何后期降低含钢量结构优化所不能比拟的，选择合适的地库方案才能真正降低无效成本。
　　3  研究地库建筑设计
　　3.1  出入口坡道坡度
　　一般坡道的坡度含纵向和横向坡度两个内容，它们直接关系到车辆进出和上下行驶的方便程度与安全程度。纵向坡度日本常用12%～15%、德国为10%～15%、前苏联为12.5%、美国为12%、英国为14%、法国为15%。从国外经验和我国情况出发，地下停车库坡道纵向坡道（以小汽车为主）的建议值为：直线坡道15%、曲线坡道12%，其起止部位均要设有坡度为相应坡道一半的缓坡。
　　需要注意的是曲线坡道的坡度，不能只计算道路中线的坡度，双车道的汽车环行内半径处的坡度，要大于道路中线的坡度，较豪华的新款奥迪A4底盘距地面距离为120～130，将产生刮蹭。
　　3.2  地库的层高
　　合理的地库层高，对降低其成本是很重要的。一般确定地库层高的原则主要有四个方面。第一，合理的选用地下室底板的构造做法，根据实际构造来计算层高;第二，在确定层高时，精确计算设备管线预留高度以及结构梁高;第三，当车库与变配电间或水池等设备用房同层设计时，应采取“设备用房局部降（升）板”，而车库层高按常规设计;第四，管线综合。另外，采用宽扁梁也是在结构上降低层高的有效方法之一。
　　3.3  地库的柱距
　　在车库内的柱网布置也需要有其合理性。在不考虑地基基础形式的情况下，采用小柱距5.7×5.7米双车位时最为经济;若为桩基础，采用经济型排布柱距8.1×8.1米三车位时最为经济;小柱网地库跨度小、配筋低、节约钢筋用量，通常小柱网地库有巨大的经济效益。对于单建式地下停车库，停放小型车时不宜采用两柱间停一辆车的方式，以免柱过多;对于附建式，则有时因上部建筑柱网尺寸较小，而两柱间停一辆车可能是合理的。在选择停车间柱网时，除满足技术要求和使面积指标达到最优外，还必须考虑结构上是否经济合理，包括结构跨度尺寸不应过大、材料消耗量要小、结构构件尺寸合理、在平面和高度上不过多占用室内空间、柱距与一定的结构形式相适应，与车位的排布方式、与车道交通流线的排布，以及柱网单元种类不应过多等方面有密切关系，需多方案具体分析研究论证。
　　3.4  地库顶的覆土
　　地下汽车库顶板的覆土厚度一般根据三点确定。首先，地下室顶板覆土厚度应结合景观方案精细化设计，不同种植区域覆土厚度应不同。也可采用树池或堆土来种植，目的是尽量减少覆土荷载优化成本。如采用覆土种植，建议覆土厚度为：种植大树处覆土局部1200mm高，普通乔木处800mm，草坪一般300～400mm高。其次，方案阶段，给排水专业应给出排水方案，根据水管布置长度及上方有无行车和冻土深度情况确定所需覆土厚度，进行局部调整。第三，消防车道在方案规划阶段，考虑其为重荷载尽量布置在地库受力范围之外。
　　4  研究地库结构设计
　　地下室成本的控制制约于各部位构件的设计，是综合体的体现，因此针对各构件必须全面考虑才可能达到可行性和经济合理性的目的。
　　4.1  基礎形式
　　不同的地区，地质构造也不尽相同，则对于地下汽车库的结构要求也有所不同。如能充分利用地下水位高度，将对节约工程造价创造有利条件。通过对埋深、覆土和层高的综合设计，根据计算结果现有地下室不设置抗拔桩，基础为筏板形式，水浮力靠结构自重平衡，因此，基础造价得以大幅下降。因为水浮力靠结构自重平衡，结构上需增加配重，通过比较发现，在基础底板上增加荷载是经济有效的方式（不增加顶板荷载）。当然，确保结构自重与外部景观荷载，采取必要的降水措施对结构正常使用亦起到至关重要的作用，特别是在施工雨季期间，一定要做好降水和场地排水工作。
　　4.2  伸缩缝或后浇带
　　设置伸缩缝势必会造成一部分建筑面积的浪费，因地下室温度应力不明显因此规则结构一般不设伸缩缝，只设置后浇带。只有当地下室结构平面严重不规则，才会在应力、变形集中的地方设置伸缩缝，当然分期建设也会设缝。后浇带间距一般控制在40米左右比较经济。
　　4.3  底板
　　底板配筋主要控制指标是裂缝，而且底板承受较大水浮力作用，为保证其刚度，底板厚度不应设置过薄，在一定板厚情况下，底板配筋大部分区域为构造配筋。若底板为梁板式，底板可以薄一些，但底板上浮力均要传至基础梁上，基础梁配筋势必很大，无形中就会造成结构上的浪费。而且设置基础梁也会增加基础施工难度，鉴于此种考虑底板一般设置为无梁楼盖体系，对减少地库的成本更合理。
　　4.4  顶板
　　地下汽车库顶板的结构型式可以有多种选择：普通梁板式、普通无梁楼盖及新兴的现浇空心无梁楼盖。相对而言普通梁板式布置传力明确、受力简单因此使用广泛，但缺点在于影响建筑层高、含钢量也较高;普通无梁楼盖布置简单、节约层高，但属不利结构型式，对建筑平面布局、柱网要求较高且混凝土含量大;现浇空心无梁楼盖特性基本与无梁楼盖相同，但其含钢量最小，混凝土含量居中，是今后发展的重点方向。
　　4.5  侧墙
　　地下室外墙的主要控制指标是裂缝，在适当调整外墙厚度（混凝土比钢筋便宜很多）的情况下，外墙钢筋含量会有较大幅度的改观。
　　若地下室层高较高，可在外墙上加设框架柱（扶壁柱）。在计算方法上外墙可当作双向板计算，因此水平钢筋可参与受力而不仅是控制裂缝的构造设置，此时钢筋含量也能得以调整。
　　5  结语
　　居住区地下汽车库的设计，必须贯彻以人为本的理念，以优化空间环境、创造美好的居住条件，提高住户的生活质量为目标，做到其合理性与经济性。通过包括对地库的前期规划、建筑方案、结构设计和设备布置的综合考虑，设计出既满足住户要求又满足投资者要求的经济适用型地库。
　　参考文献：
　　[1] JGJ 100—98.汽车库建筑设计规范[S].
　　[2] GB 50067—97.汽车库、修车库、停车场设计防火规范[S].
　　[3] GB 50009—2001.建筑结构荷载规范[S].
　　[4] GB 50007—2002.建筑地基基础设计规范[S].
　　[5] GB 50010—2002.混凝土结构设计规范[S].
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