许月华
天津市天友建筑设计股份有限公司 天津 300384
摘要：地下车库占建安成本的比重非常大，本文按照设计流程论述了如何有效地控制地下车库的结构成本。
关键词：地下车库；成本控制
随着城市化的高速发展，为了满足建筑功能及基础埋深的需要，一般均设有一层或多层地下室，做为车库、设备用房或商业用途。地下室设计荷载较大，其造价占整个项目造价的比重也相当大。另外地下车库设计其荷载取值、计算方法、构造措施及楼盖类型方面不如地上设计方法成熟固定，往往不同设计人员设计理念方法不同其设计产品也大不相同，材料用量也必然不同，有必要归纳分析地下车库的主要构件的设计方法及其对成本的影响，设计过程中进行多方案比较，不仅要安全可靠技术可行还应经济合理节省造价。
一、方案阶段的条件控制
若要控制结构的地下车库成本，结构工程师必须积极的参与到前期的车库方案设计中，首先优化结构方案，合理的结构干干是安全可靠的优秀设计的基本保证，然后进行精细化设计，否则大的方面已经损失了，小的缝缝补补比较有限。另外地下车库中没有户型、立面的条件的制约，只要能满足使用功能即可，这样给了设计人员很大的发挥空间。首先车库的竖向布置，在占地面积足够大的情况下，地下车库尽量设置为地下一层，单层地下车库经济性最好；如果因为土地限制，必须建设成多层地下室，尽量减少地下二层地库面积，地下二层面积越小，经济性越好。对于人防地下室布置，对于多层地下室，人防地下室放置于最底下一层，经济性为最好。布置经济合理的柱网，合理的柱网对含钢量及混凝土用量影响较大，汽车库设计规范规定小车位1.8x4.8米，车侧0.6米，车尾0.5米，两车共用，普通车位可以按照2.4x5.05米，后侧有墙，车位可以按照2.4x5.3米。非人防的单层地下室框架柱截面为0.6x0.6米，习惯上，地库柱距在7.8米至8.4米之间的柱网称为标准柱网。地库柱距大于此范围的柱网称为大柱网，多用于采用槽形板、双T板等预制楼板的结构。地库柱距小于此范围的柱网称为小柱网。柱距的确定一般是按照车身长度和车道宽度确定，从4.7米至6.6米不等。小柱网地库又分为单向小柱网和双向小柱网。相对于标准柱网地库，小柱网地库柱子多，尤其是双向小柱网时更为明显，可能给使用者的观感造成一些不好的印象。但是据相关调查显示，地库使用者更在意车位的宽度而非柱子的多少。因此，只要不是非常讲究地库品质的高档项目，小柱网地库都是适用的。覆土厚度及地下室深度，地下室深度越浅对整体造价控制越有利。地下室深度每增加0.01米，每平米造价约增加25元，降低了基坑深度，基坑支护的面积及造价、地下室外墙、底板、抗拔桩荷载以及土方开挖量、降水量、施工难度均会随之下降。控制地下室深度需要几个专业积极配合，一般来说包括以下几个方面：覆土厚度、顶板厚度、设备管线高度、车库净高。覆土厚度考虑建筑做法及预埋设备一般控制在1.5米以下，选用合理的楼盖结构形式。消防荷载进行集中设计，若消防荷载满铺地库顶板，则整个地库中所有的梁板都需要增加配筋量，若在消防车行车道和消防扑救场地所在区域内考虑消防荷载，则能减少大部分区域梁板的配筋。
二、车库楼盖的设计
实际工程项目中，规则、等距、连续跨柱网在位于塔楼以外的地下室顶板普遍存在，此类楼盖体系受荷单一，便于进行楼盖的经济性对比分析。楼盖部分（包括基础）对车库的土建造价有较大影响，基本上决定了其含钢量的高低。常用的地下车库顶盖结构形式分为无梁楼盖和梁板式，其中梁板式又可以分为主梁及十字次梁、框架梁大板两种形式，现以这三种常用的顶盖为例介绍其适用范围及经济性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆每种柱网形式（8.1x8.1大柱网，7.8x5.1中柱网，5.3x5.1小柱网）均考虑三种结构形式进行比选。楼盖计算条件设定：板顶覆土1.5米；抗浮水位为地面下0.5米；地面活荷载每平米10KN，不考虑消防车荷载和人防荷载。计算结果对比（层高单位米，混凝土含量单位m³/㎡，钢筋含量单位kg/㎡）：单层地下车库，大柱网，楼盖形式为主梁大板，层高3.6混凝土1.14钢筋144；楼盖形式为主梁及十字次梁，层高3.6混凝土1.04钢筋145；楼盖形式为无梁楼盖，层高3.5混凝土1.2钢筋130。中柱网，楼盖形式为主梁大板，层高3.5混凝土0.86钢筋124；楼盖形式为主梁及十字次梁，层高3.5混凝土0.8钢筋128；楼盖形式为无梁楼盖，层高3.4混凝土1.01钢筋114。小柱网，楼盖形式为主梁大板，层高3.4混凝土0.74钢筋109；楼盖形式为主梁及十字次梁，层高3.4混凝土0.72钢筋108；楼盖形式为无梁楼盖，层高3.3混凝土0.81钢筋96。两层地下车库，大柱网，楼盖形式为主梁大板，层高3.6+3.4混凝土0.89钢筋112；楼盖形式为主梁及十字次梁，层高3.6+3.4混凝土0.8钢筋114；楼盖形式为无梁楼盖，层高3.5+3.3混凝土0.96钢筋100。中柱网，楼盖形式为主梁大板，层高3.5+3.3混凝土0.81钢筋105；楼盖形式为主梁及十字次梁，层高3.5+3.3混凝土0.74钢筋108；楼盖形式为无梁楼盖，层高3.4+3.2混凝土0.91钢筋95。小柱网，楼盖形式为主梁大板，层高3.4+3.3混凝土0.71钢筋91；楼盖形式为主梁及十字次梁，层高3.4+3.3混凝土0.64钢筋94；楼盖形式为无梁楼盖，层高3.3+3.2混凝土0.81钢筋76。由以上比较知道无梁楼盖为钢筋含量最小的结构形式，混凝土用量各形式相对变化不大。单向小柱网平米造价较标准柱网降幅百分之十五左右，单层层高可降低0.1米，双层层高可降低0.2米。双向小柱网平米造价较标准柱网少三千余元，降幅百分之二十五左右，单层层高可降低0.2米，双层层高可降低0.3米。经济性方面小柱网优于标准柱网，应尽量采用。另外无梁楼盖可降低地下室层高约0.1米，减小埋深，减少施工护坡和土方，缩短工期，减少外墙防水面积，一般情况无梁楼盖为比较经济的形式。但在下列情况不宜采用：抗震规范要求当楼座的嵌固端为车库顶板时，应采用梁板式结构；车库顶盖转换柱较多，上部多层框架平面不规则，框柱不连续，多为商业；车库柱网布置不规则，形状复杂，且由于采光井及楼梯导致楼板开洞过多。
三、地下室外墙的设计
荷载，在实际工程设计中，地下室外墙所承受的荷载分为水平和竖向荷载。水平荷载有地面活载、侧向土压力、地下水压力、人防等效静荷载，竖向荷载有上部及地下室结构的楼盖传重和自重。风荷载或水平地震作用对地下室外墙平面内产生的内力较小。竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力一般不起控制作用，墙体配筋主要由垂直墙面的水平荷载产生的弯矩确定，而且通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用，仅按墙板弯曲计算弯曲的配筋，此算法虽然简单、直观，但计算结果偏大，特别是对于车库覆土较厚或地上有多层建筑物的情况，配筋偏大。计算，挡土墙为偏心受压构件，地下车库中往往为单向板，楼座下多为双向板，若为计算简单，按单向板处理，既不符合实际受力情况，也浪费材料。特殊情况，例如楼梯、扶梯、汽车坡道处，楼梯挡土墙的支座不在层高处，而是以休息平台为支座的，同时出地面处处于悬臂状态；扶梯、汽车坡道无顶盖处多为悬臂状态。
四、结语
在地下车库的结构成本控制过程中，首先需要从方案阶段入手，就车库的布置、柱网、覆土厚度和地下室深度等方面提出合理化建议，选择合理的地库顶板结构形式，能够有效的节约地下车库结构材料成本。
参考文献：
[1]《多高层钢筋混凝土结构设计优化与合理构造》李国胜主编
论文作者:许月华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/7
标签：楼盖论文; 荷载论文; 层高论文; 小柱论文; 形式论文; 地下室论文; 钢筋论文; 《防护工程》2018年第9期论文;