文昌综合楼东、西面地下公共停车场结构选型探
时间: 2020-08-04 来源: 未知
摘 要：结合工程实际，对常用楼盖结构形式的经济和适用性进行对比后，推荐地下车停车场楼盖形式采用大柱帽无梁楼盖。
关键词：大柱帽无梁楼盖；层高；含钢量；砼折算厚度
作者：陈仁广 陈雄鹰
随着城镇化的快速发展，居民生活水平不断提升，城市小汽车保有量大幅提高，停车设施供给不足问题日益凸显，挤占非机动车道等公共资源，影响交通通行，制约了城市进一步提升品质和管理服务水平，为有效缓解停车供给不足，国家发展改革委联合财政部、国土资源部、住房城乡建设部、交通运输部、公安部、中国银监会以发改基础〔2015〕1788号印发《关于加强城市停车设施建设的指导意见》，鼓励建设停车楼、地下停车场、机械式立体停车库等集约化的停车设施。
停车设施需要占用大量土地，在有限的国土资源前提下，将地下停车库修建在公园、绿地、道路、广场及建筑物等下面，是缓解城市用地紧张、提高土地使用价值的有效措施，同时对改善停车状况效果显著。但修建地下停车库的单方造价比地上建筑高，平战结合时会更高。修建地下车库投资不但大，而且资本回收周期长，因此控制地下车库投资显得至关重要。地下车库土建部分占总投资的绝大部分，要想控制好地下车库的投资，前期工作很重要，其中结构选型是重中之重，采用不同的结构形式，可能对整个项目造价影响较大。下面我们结合实际项目，对地下室的结构选型进行探讨。
为解决柳州市市民前往政务服务大楼办事，停车难的问题，经市委研究决定，充分利文昌楼地块用现有土地资源，在文昌综合楼东、西面，地下各建一个两层公共停车场。东面停车场：用地面积为 15703平方米。场地地上停车295辆。现拟规划设计两层地下停车库。其中负一层停车位395辆；负二层停车位400辆。地上、地下共1090个车位。西面停车场：用地面积为9895.98平方米。场地地上停车95辆。现拟规划设计两层地下停车库。其中负一层停车位170辆；负二层停车位180辆。地上、地下共445个车位。本着节约投资的原则，现对这两个地下室结构选型进行探讨。该项目为独立的两层地下停车场，无上部结构，结构顶板上覆土，建成后地面仍为绿化停车场。无上部结构的纯地下室设计技术已非常成熟，地下室除外墙及底板外，还有柱和楼盖系统。一般情况下，项目位置确定，地下室底板和外墙结构方案也基本确定。不同楼盖系统的柱差别不大，所以底板、外墙和柱的优化空间有限。楼盖系统就不同了，楼盖体统是占地下车库用料最的大部分。楼盖系统的常见形式有梁板体系、板柱结构（即无梁楼盖加柱帽）、空心楼盖，这三种楼盖系统中，梁板体系采用是最多的，后面两种得相对少一些。其实空心楼盖也是梁板体系，只是采用双向密肋梁板将其掩盖起来而已。
本文要推荐的地下室楼盖形式，我们暂且把它称为大柱帽无梁楼盖。它是由传统的无梁楼盖衍变而来。下面以应用最广泛的8100 ×8100柱网为例，对这种结构形式进行介绍。
上图是大柱帽无梁楼盖剖面图，柱附近受力较大的区域设置大而厚的柱帽，柱帽截面高度增加减小柱帽上配筋，加厚的柱帽刚度比楼板大许多，可以近似认为柱帽就是楼板的支座，从而减小板的计算跨度和配筋。地下室的层高一般以管线下净高不小于2.2m控制，各种管线避开柱帽，在柱帽之间净空较高区域布设，管线需要高度约0.8m，大柱帽无梁楼盖层高一般板可控制在3.3m左右，有人防荷载时增加0.1m。大柱帽楼盖在拥有良好经济性的同时，地下车库的层高也可控制得较小。
为进一步探讨，我们先通过下面大柱帽无梁楼盖、普通梁板楼盖、空心楼盖的图片，让大家对不同的楼盖形式有个初步的认识。
图一：某大柱帽无梁楼盖地下车库
图二：某普通梁板结构地下车库
图三：某空心楼盖地下车库
通过上述图片，想必大家对常用的地下车库楼盖形式有了深刻的印象，现在我们就对几种常用楼盖类型进行系统性比较，数据指标详见表一、表二。
表一：楼盖指标对比表（非人防）
表二：楼盖指标对比表（人防）
1、大柱帽无梁楼盖
优点：层高最小，单含钢量最低，施工方便
从图一可以看出，大柱帽和各种管线可以有好共存，在满足正常使用2.2m净空高度的前提下，所需要的层高最小。楼层高度直接影响地下车库造价，首先层高增加土方开挖及回填量增加；其次层高增加必然会使地下室外墙、柱等竖向构件用料增加；如有地下水时，增加层高后地下室底板下移，底板下水浮力加大，底板配筋随之增加。从表一、二数据分析可知，大柱帽无梁楼盖单方含钢量最低，钢筋含量高低工程造价自然就有所降低。同时，施工过程中，大柱帽楼盖钢筋只有板筋和柱帽钢筋，模板也仅有板和柱帽，无论是钢筋制作还是模板施工，均属于最简单施工工艺，施工非常方便，施工周期短。
缺点：无明显缺点，
2、传统无梁楼盖
优点：层高最小，施工方便
传统无梁楼盖的层高和大柱帽无梁楼盖的层高基本一致，在其他指标与大柱帽无梁楼盖基本相同的情况下，单方钢筋含量比大柱帽无梁楼盖高10%以上。施工工艺及施工周期与大柱帽无梁楼盖基本相同。
缺点：单方含钢量较高
3、空心楼盖
优点：楼盖平整
楼盖无梁和柱帽等外露构件，感观平整。
缺点：单方材料用量较高，额外增加芯模费用，施工相对复杂。
空心楼盖在满足正常使用的前提下，所需层高较传统无梁楼盖的层高和大柱帽无梁楼盖高，同时从表一、二中可以看出，空心楼盖单方钢筋含量比大柱帽无梁楼盖高，楼面荷载越大含钢量大差别就越大。为减少楼盖自重及混凝土用量，还需要在楼盖中埋设芯模，芯模额外增加费用约90元/㎡。空心楼盖施工时，要埋设芯模，同时要制作肋梁及暗梁钢筋和板筋，还需要考虑芯模抗浮问题，施工工艺相对复杂，施工周期较长。
4、普通十字交叉梁楼盖
优点：用于地下车库无明显优点
缺点：层高最高，用料较多，施工最复杂
普通十字交叉梁楼盖因管线在梁下布设，满足正常使用前提下所需层高是最高的，单层最少比大柱帽无梁楼盖高约0.7m。从表一、二还可以看出，普通十字交叉梁楼盖钢筋含量比大柱帽无梁楼盖高出许多。施工过程中，普通十字交叉梁楼盖有梁，模板不平整，同时需要制作梁、板钢筋，施工工艺最复杂，施工周期最长。
结论：不管是否考虑人防荷载，大柱帽无梁楼盖与其他三种楼盖体系相比，均有较大优势，拥有几乎全部优点而没有明显缺点。这种结构形式是在传统无梁楼盖的基础上改进而来的。改进的关键就在大柱帽上，这使得传统无梁楼盖受力最复杂且最薄弱的柱周边得到很大的改善。变大的柱帽在板的负弯矩受力中得到充分利用，同时结构也更安全可靠。大柱帽无梁楼盖已经在实际工程中运用（详:图一），各方对该楼盖形式都非常满意。
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