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1、地下车库柱网尺寸、覆土厚度、楼板布置体系地下车库柱网尺寸、覆土厚度、楼板布置体系 结构优化设计探讨及管控措施结构优化设计探讨及管控措施 随着社会经济的发展以及人民生活水平的逐步提高,汽车保有量越来越大, 停车难的问题越来越突出。现在新建的项目,不管是住宅小区还是商业写字楼, 地下车库的面积越做越大,地下车库在整个项目投资中所占的比重也越来越高, 而现在房地产行业的竞争日趋激烈,行业已从暴利时代过渡到微利时代,所以从 设计源头有限控制成本就显得尤为重要。本文对经济柱网尺寸、覆土厚度以及楼 盖结构布置体系三种影响地下室工程造价的因素进行全面梳理, 并对其进行定性 定量分析比较,得出一些结论和管控措
2、施,可供设计人员及设计管理者参考。 一经济柱网尺寸分析一经济柱网尺寸分析 1. 一般钢筋混凝土结构的经济跨度在米左右,每个车位宽.4 米,三个 车位的尺寸最接近 8 米, 车库的最经济柱净距为.2(3X2.4)米,但随着车辆大型 化的趋势,有些当地交警部门要求车位白线内净宽为 2.4 米,则最经济柱净距变 成了7.5(3X2.4+2X0.15)米, 考虑柱边长一般不超过600,一般采用8.1米的柱距, 舒适经济型柱网采用 8.1mX8.1m。但为了考虑工程成本要求,在无当地特殊规定 的情况下,可以采用更经济型柱网 7.8mX8.1m,同时另设 10%大型尺寸停车位, 解决大型车停车问题;如车库
3、局部零散位置不足以布置标准车位,可设小车位及 子母车位,充分利用地下室面积。8.1mX8.1m 经济柱网车位布置图见图(一) 。 图(一)图(一) 8.1mX8.1m8.1mX8.1m 柱网车位布置示意图柱网车位布置示意图 2. 根据项目的实际情况也可以采用短跨小柱距的结构方案,尤其是杭州、 宁波等对停车位尺寸要求高的城市, 虽然立柱数量较 8.1mX8.1m 方案有所增加, 但立柱对总成本影响甚微,如果设备管线从短跨柱网内通过,层高可以降低 200mm300mm。在地质情况复杂、水位较高且基坑维护条件较差的项目中,可以 节省相当的开挖量和基坑支护费用。但此柱网选用,须经过结合具体地库方案的
4、经济性比较后采用。小柱网车位布置图见图(二) 、图(三) ,各主要城市地下车 库适应柱网尺寸表见表(一) 。 图(二)图(二)6.6mX8.1m5.0mX8.1m6.6mX8.1m5.0mX8.1m 并排三车位柱网布置示意图并排三车位柱网布置示意图 图(三)图(三)6.6mX5.7m5.0mX5.7m6.6mX5.7m5.0mX5.7m 并排两车位柱网布置示意图并排两车位柱网布置示意图 表(一)表(一) 各城市地下车库适应柱网尺寸表各城市地下车库适应柱网尺寸表 3. 绿城集团地下停车空间主要柱网,除地上建筑大空间柱跨落地外,柱距 不应大于 8.7m,同时应满足: I 级项目不应小于 8.4m,
5、II、III 级项目不应小 于 8.1m, IV 级项目不应小于 7.8m;从近几年绿城产品中发现(包括安置房) , 大部分柱距为 8.4m,均大于业内其他公司,工程成本增加。绿城住宅产品分级 表见表(二) 。 表(二)表(二) 绿城住宅分级表绿城住宅分级表 4.由以上分析,经济柱网尺寸主要是 8.1mX8.1m、6.6mX8.1m 与 5.0mX8.1m 组合、以及 6.6mX5.7m 与 5.0mX5.7m 更小柱网组合;有条件时,柱跨 8.1m 可争 取减少到 7.8m。本文采用 8.1mX8.1m 与 6.6mX8.1m 两种常用的并排三车位柱网 尺寸来做分析比较。 二覆土厚度分析二覆
6、土厚度分析 地下室顶板覆土厚度越大,对绿化生长越有利,可结合地形形成良好的小区 景观环境;但过大的覆土厚度余量,又会导致地下室结构造价的增加。 因此,地下室顶板覆土厚度应权衡各方利弊,在满足当地覆土厚度规定、 符 合综合管线设计要求、保证绿化生长需求的同时,尽量降低厚度以降低地下室顶 板结构费用。 1.1.绿城项目覆土厚度调查绿城项目覆土厚度调查 杭州市人民政府办公厅关于绿化指标补充规定的通知规定,建设项目中 地下室覆土厚度不小于 1.5 米,且覆土顶面标高相对设计室外地坪标高不大于 0.5 米时,方可按 100%计入绿地率计算指标。因此,绿城在杭项目地下室顶板覆 土荷载均按 1.5 米覆土计
7、算。 绿城高层商品房项目以二代高层为主,园区主轴景观强调中轴对称,地形高 差较小。 宅间景观布局自由, 地形高差 1.0-1.2 米。 项目平均覆土厚度为 1.51.8 米, 底部满铺陶粒 (20mm) 或碎石 (1520mm) 形成排水层, 实际土层厚度为 1.3-1.5 米。绿城代建的安置房项目,平均覆土厚度为 1.51.8 米,地形高差控制在 0.6 米内。绿城项目景观覆土荷载统计表见表(三) 。 杭州滨江房产公司景观风格较自由,景观覆土厚度常高达 3.0 米;业内其他 房产公司的覆土厚度设计限额则小得多,如万科为 1.0 米,中海为 1.0-1.2 米。 表(三)表(三) 绿城项目景观
8、覆土荷载统计表绿城项目景观覆土荷载统计表 项目项目 类型类型 项目名称项目名称 建筑设计覆建筑设计覆 土厚度(土厚度(m)m) 景观平均覆景观平均覆 土厚度(土厚度(m)m) 景观最高覆景观最高覆 土高度(土高度(m)m) 园区地形高园区地形高 差(差(m m) 找坡方式找坡方式 商品房 金华御园1.5约 1.5-1.82.71.2建筑找坡 金华海棠花园1.5约 1.52.51.0建筑找坡 明月江南1.5约 1.8-22.51.0建筑找坡 临安玉兰花园1.5约 1.82.5 米1.0建筑找坡 无锡玉兰花园1.5约 2.23.25 米1.75建筑找坡 安置房 建华安置房1.51.85约 1.80
9、2.10.6建筑找坡 兴隆安置房1.51.852.10.6建筑找坡 2.2.地下室覆土厚度决定因素分析地下室覆土厚度决定因素分析 地下室覆土厚度决定因素主要由当地覆土厚度规定要求、综合管线设计要 求、苗木生长需求等三方面构成。具体数据分布见表(四) 、 (五) 、 (六) 。 表(四)表(四) 当地覆土厚度规定要求当地覆土厚度规定要求 项目项目 地点地点 覆土厚度规定覆土厚度规定对应规范、标准章节对应规范、标准章节分析总结分析总结 日照2.0m日照市规划局修订建设项目附属绿地标准 杭州1.5m 杭州市人民政府办公厅关于绿化指标补充规 定的通知 北方较厚,南方较 薄。 上海1.5m上海市绿化行政
10、许可审核若干规定 宁波1.0m 关于明确宁波市城市绿化条例适用若干问题 的通知 汕头无明确要求 表(五)表(五)综合管线设计要求综合管线设计要求 综合管 线设计 分项分项设计要求设计要求对应规范、标准章节对应规范、标准章节分析总结分析总结 雨水管最小 设计坡度 3 (塑料管 2) 对应规范、标准章节 以管道长 150m 为例, 则 最 低 覆 土 厚 度 为 1.05m;尽量避免管道 交叉布置;如部分管线 可下穿至地下室顶板 下方,则覆土厚度可另 行考虑 排污管最小 设计坡度 3 (塑料管 2) 室外排水设计规范 GB50014-2006 雨水管最小 直径 300mm 污水管最小 直径 300
11、mm 管上覆土最 低要求 草坪 300mm,过道路 管子加强后覆土厚度 不宜小于 300mm 表(六)表(六) 苗木生长需求苗木生长需求 苗木苗木 类型类型 覆土厚度需求覆土厚度需求对应规范、标准章节对应规范、标准章节分析总结分析总结 乔木 浅根性:0.9m 深根性:2.0m 第 6.5 条 大面覆土厚度最低要求 0.9m, 种植深根性乔木覆 土厚度 2.0m灌木0.35-0.6 草坪0.2-0.35非主要影响因素 3.3.覆土厚度总结覆土厚度总结 根据以上分析可知,如当地对绿化覆土厚度有明确规定,则按规定执行,如 绿城在杭州项目覆土厚度为 1.5 米;若无此规定,地下室覆土厚度建议控制在 1
12、.01.2 米之间;南方等植物生长条件好的地区,可以减少到 0.6 米。本文采用 1.2 米和 1.5 米两种常规覆土厚度来做分析比较。 三三楼板布置体系分析楼板布置体系分析 根据经济柱网尺寸,地下室顶板布置体系如下: 1.柱网 8.1mX8.1m, 顶板布置体系有以下几种方案: (a)井字梁、 (b)十字梁、 (c)单向双横梁、 (d)单向单横梁、(e)无梁楼盖、 (f)大梁板,如下图所示。 (a)井字梁(b)十字梁(c)单向双横梁 (d)单向单横梁(e)无梁楼盖(f)大梁板 2.柱网 6.6mX8.1m, 5.0mX8.1m 等小柱网,顶板布置体系有以下几种方案:(a) 中字梁、 (b)十
13、字梁、 (c)长向单横梁、 (d)短向双横梁、(e)短向单横梁、 (f)无 梁楼盖、 (g)大梁板,如下图所示。 (a)中字梁(b)十字梁(c)长向单横梁 (d)短向双横梁(e)短向单横梁(f)无梁楼盖 (g)大梁板 四三大因素定性定量分析四三大因素定性定量分析 1. 计算模型条件 (1)柱网尺寸采用 8.1mX8.1m 和 6.6mX8.1m 两种柱网。 (2)覆土厚度采用 1.2m 和 1.5m。 (3)地下室层高均取 3.8m,柱截面均为 600mmx600mm,梁、板混凝土强度等 级 C30,钢筋等级 HRB400,活荷载 4.0kN/m2。 (4)采用 PKPM 软件进行计算(该结果
14、纯粹为计算结果,实际中考虑诸多因素 配筋会偏大一些,但对各个体系的比较不会产生太多影响) 。 2.计算结果 (1)顶板覆土厚度 1.2 米,柱网尺寸 8.1mX8.1m 和 6.6mX8.1m 顶板布置各个 体系的含钢量及混凝土用量分别见表(七) 、表(八) 。 表(七)表(七)覆土厚度覆土厚度 1.21.2、柱网尺寸、柱网尺寸 8.1mX8.1m8.1mX8.1m 各体系计算结果各体系计算结果 楼板布置楼板布置 体系体系 板配筋板配筋 (kg)(kg) 梁配筋梁配筋 (kg)(kg) 柱配筋柱配筋 (kg)(kg) 含钢量含钢量 (kg/m2)(kg/m2) 主梁主梁截截 面面 次梁次梁截面
15、截面 板板 厚厚 砼用量砼用量 井字梁11.3237.94.1353.35400x800300x6001800.390 十字梁13.7137.773.8355.31400x800300x6001800.350 单向双横梁10.3637.364.1751.89500x800300x7001800.380 单向单横梁16.0934.263.4053.75500x800300x7501800.360 无梁楼盖34.2503.2237.47 柱帽宽 度 2000 柱帽高度 250 3000.336 大梁板29.9824.632.8457.45400x80003000.420 表(八)表(八)覆土厚度覆
16、土厚度 1.21.2、 柱网尺寸柱网尺寸 6.6mX8.1m6.6mX8.1m 各体系计算结果各体系计算结果 楼板布置楼板布置 体系体系 板配筋板配筋 (kg)(kg) 梁配筋梁配筋 (kg)(kg) 柱配筋柱配筋 (kg)(kg) 平均平均 (kg/m2)(kg/m2) 主梁主梁截截 面面 次梁次梁截面截面 板板 厚厚 砼用量砼用量 中字梁10.9431.573.9446.46400x800300x6001800.390 十字梁11.9331.253.6246.80400x800300x6001800.370 长向单横梁12.3928.803.1144.29400x800300x6001800.350 短向双横梁10.5931.644.4946.72400x800300x6001800.370 短向单横梁15.8830.773.8450.48400x800300x6001800.330 无梁楼盖29.3903.3632.75 柱帽宽 度 2000 柱帽高度 250 3000.344 大梁板26.81