上海民防建筑研究设计院有限公司 200032
摘要：本文笔者结合某工程地下车库结构方案设计实践，就该项目中地下车库的结构设计中的经济性进行了一些比较分析。希望和大家一起探讨。以期更好保证车库的建造可以满足城市建设和经济发展的需求，实现地下车库的经济效益及使用价值。
关键词：地下车库；结构设计；经济性；分析
近些年，随着经济发展，小汽车不断增多，各个居住区汽车停车和交通问题日益严重，也因此造成了城市居住环境的恶化，可是城市化的进程和发展是无法阻止的，我们只能在节约土地资源的同时尽可能的扩大城市地下空间的容量，走向城市集约化、立体化发展的道路，使城市上下空间协调发展。这是城市居住区发展的必经之路。开发利用地下空间，建设各种类型的地下车库是综合考虑“环境质量、用地难、快速便捷、经济合理、安全管理”等因素的最佳途径，必将成为一种新趋势。
1 结构选型
目前已建的地下车库顶板大多采用无梁楼盖或普通梁板结构，而柱网绝大多数采用的是8.1mx8.1m柱网，原因在于小型车车位尺寸规范规定最小值为2.4mx5.3m，而一般都做到2.5mx5.4m，这样加上600mm框架柱柱宽，刚好能够放下3个车位。较少使用两车位为一单元格的停车方式，也就是两个车位宽加450mm宽的框架柱形成5.5mx5.6m的柱网（其中5.6m为最小车道宽度，在车位处可改为5.4m，在车道处也可适当加大）。两种柱网布置方式对于单位车位占地面积率上仅差1.85%。这个数值如果形象的说，就是在停车位横向上只有车库长度到148.5m时才能差出一个车位来，可见车位占地面积率上的差异并不显著，且这些车位往往可以在车库的用地红线边角或与主楼交界处找回来，通过5.5x5.6小单元格组合、紧凑的布局，可以更有效的使用占地面积，减少车库的建安成本。
以下分柱网8.1mx8.1m和5.5mx5.6m，无梁楼盖、普通梁板结构（井字次梁）及框架主梁+厚板结构（无次梁）三种结构形式，有覆土和无覆土等不同荷载工况，这些条件两两相组合，给出系统的经济性统计。
由此可见，此时普通梁板结构较为经济。
综上所述，可以得到以下结论：
1）对于1.5m覆土的车库顶板，采用无梁楼盖的顶板形式是最经济的。此结构形式往往可以减小200~300mm的车库埋深，对于土方量、降水费用、基坑支护，挡土墙配筋、模板等各项费用都有一定程度的降低；有些地方甚至由于这个抗浮水头的减少，而本身结构自重的增加解决了抗浮的问题，避免了抗拔桩或抗浮锚杆的设置，可达到很好的经济效果。
2）对于仅有一定建筑做法的室内车库地面，采用普通梁板结构较为经济。
3 不同柱网结构方案间的经济性对比
3.1柱网8.1x8.1与柱网5.5x5.6间建筑面积比为2.13。
1.5m覆土时，采用最经济的无梁楼盖形式，含钢量比为2774.3/1035.84=2.68，含砼量比为32.23/9.96=3.24。而无覆土时，采用最经济的普通梁板结构形式，含钢量比却在1742.01/621.6=2.80，含砼量比为12.84/5.75=2.23。均大于建筑面积比。可见，单从顶板经济性来比较，柱网5.5x5.6要比柱网8.1x8.1经济的多。
3.2以上分析仅比较了顶板，还没有考虑框架柱及底板对总含钢量的影响，下面再来比较这部分的影响程度。经核算，框柱截面600x600（8.1x8.1m柱网）含钢量132.15Kg，框柱截面450x450（5.5x5.6m柱网）含钢量75.82Kg。可见，按一个单元格计算一个完整框架柱核算，即便是加入此数值，含钢量比值也在2.6和2.69。含砼量也是如此。所以框架柱的影响是微乎其微的。
3.3对于底板，可分为两种情况：
1）对于地基承载力不高，底板采用天然地基筏基的，因为其受力状况与有覆土时无梁楼盖顶板相似，只是在数值上会略大，所以通过计算也会得出类似有覆土顶板的比例关系。
2）对于采用柱下桩基承台或天然地基独立承台+防水板形式的，根据抗浮水位的高低，其受力状态与第一种情况稍有不同，其根本差别在于把原本由筏基承受的基底均布净反力部分往柱下承台处集中，因此其受力相比第一种情况应该更为有利，也更为经济，对于一些抗浮水位较高甚至要设置抗浮措施的地区，其结果也与第一种情况相同。而对于地下水位较低的地区，底板（包括柱下承台）由于柱网间距引起的经济性差异应根据具体工程情况另行统计分析。
3.4此外，除了上诉三项的对比，由于柱网5.5x5.6的结构所用截面的减小，从而相比柱网8.1x8.1可以进一步减小埋深，相应的土方量、降水费用、基坑支护，挡土墙配筋等各项费用又可以进一步降低。后续的经济效益显著。
4 结束语
随着家用轿车的进一步普及，从而产生的一系列问题中以停车位的紧张会变得尤为突出，民用建筑地下车库的建设量在今后乃至相当长的时间内将有增无减。目前很多新建小区地下车库，有的与主楼连成一体增加车库面积，有的发展到地下2层甚至3层，种种，都是为了解决日益紧张的停车位问题。面对这一新国情，采用合理经济的车库结构形式可以减少大量的建设投资，以达到更好的经济、社会效益。
参考文献
[1] GB50010-2010（2015年局部修订）混凝土结构设计规范
[2] GB50011-2010（2016年版）建筑抗震设计规范
[3] 混凝土结构构造手册（第五版）中国建筑工业出版社，2016.
论文作者:曹建磊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/17
标签：经济论文; 顶板论文; 结构论文; 车位论文; 车库论文; 楼盖论文; 地下车库论文; 《建筑学研究前沿》2018年第6期论文;