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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施，可供设计人员及设计管理者参考。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８米左右，每个车位宽２.4米，三个车位的尺寸最接近8米，车库的最经济柱净距为７.2(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）8.1mX8.1m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200mm～300mm。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）6.6mX8.1m~5.0mX8.1m并排三车位柱网布置示意图图（三）6.6mX5.7m~5.0mX5.7m并排两车位柱网布置示意图表（一）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，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）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.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1.5~1.8米，底部满铺陶粒（20mm）或碎石（15~20mm）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1.5~1.8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）绿城项目景观覆土荷载统计表项目类型项目名称建筑设计覆土厚度（m)景观平均覆土厚度（m)景观最高覆土高度（m)园区地形高差（m）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1.5~1.85约1.802.10.6建筑找坡兴隆安置房1.51.852.10.6建筑找坡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）当地覆土厚度规定要求项目地点覆土厚度规定对应规范、标准章节分析总结日照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）综合管线设计要求综合管线设计分项设计要求对应规范、标准章节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300mm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）苗木生长需求苗木类型覆土厚度需求对应规范、标准章节分析总结乔木浅根性：0.9m深根性：2.0m城市园林绿化工程施工及验收规范第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城市园林绿化工程施工及验收规范草坪0.2-0.35城市园林绿化工程施工及验收规范非主要影响因素3.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1.0~1.2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．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）覆土厚度1.2、柱网尺寸8.1mX8.1m各体系计算结果楼板布置体系板配筋(kg)梁配筋(kg)柱配筋(kg)含钢量(kg/m^2)主梁截面次梁截面板厚砼用量井字梁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2503000.336大梁板29.9824.632.8457.45400x80003000.420表（八）覆土厚度1.2、柱网尺寸6.6mX8.1m各体系计算结果楼板布置体系板配筋(kg)梁配筋(kg)柱配筋(kg)平均(kg/m^2)主梁截面次梁截面板厚砼用量中字梁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2503000.344大梁板26.8121.363.2451.40400x80002500.380(2)顶板覆土厚度1.5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（九）、表（十）。表（九）覆土厚度1.5m、柱网尺寸8.1mX8.1m各体系计算结果楼板布置体系板配筋(kg)梁配筋(kg)柱配筋(kg)平均(kg/m^2)主梁截面次梁截面板厚砼用量井字梁11.3544.754.5560.65400x800300x6001800.390十字梁14.8744.464.1363.46450x800300x7001800.370单向双横梁11.0043.964.4259.38550x800300x7001800.390单向单横梁18.6340.383.6062.60550x800350x7501800.370无梁楼盖37.9103.4641.37柱帽宽度2200柱帽高度3503500.397大梁板32.7329.103.4065.23400x80003000.420表（十）覆土厚度1.5m、柱网尺寸6.6mX8.1m各体系计算结果楼板布置体系板配筋(kg)梁配筋(kg)柱配筋(kg)平均(kg/m^2)主梁截面次梁截面板厚砼用量中字梁11.3437.834.3853.55400x800300x6001800.390十字梁12.9937.034.0454.06400x800300x6001800.370长向单横梁13.7734.323.4951.58400x800300x6001800.350短向双横梁11.0635.325.1251.50500x800300x6001800.370短向单横梁18.0835.704.2358.00500x800350x6001800.350无梁楼盖32.3203.3835.70柱帽宽度2200柱帽高度3503500.407大梁板27.3626.823.6257.79400x80002500.4303.分析总结(1)在给定柱网、荷载条件下，楼板布置体系的经济性比较1）从表（七）、表（九）可知，8.1mX8.1m柱网在相同覆土厚度下，用钢量从小到大的排序依次是：无梁