小柱网地库的初步研究

柱网尺寸及楼盖结构形式对独立地下车库造价影响分析从本研究成果来看，在地下车库的设计中有可能通过柱网尺寸、结构选型的精细化设计使结构造价有300~350元/m2的节省，一般情况下在上海地区地库造价在1500~1600元/m2左右(6级人防地库1750~1850元/m2)，由此看来此部分造价很可观。有条件的项目建议推动应用，并进一步进行实际应用的总结。1.问题描述每个住宅小区都会涉及一个或多个相当大面积的地下车库，“柱网尺寸和楼盖结构形式对独立地下车库造价影响分析”的初步研究是为满足建筑使用要求及安全的前提下，希望能有效降低地下车库土建成本。1.1常用柱网尺寸考虑到停车效率（每个车位占用的面积），地下车库停车方式主要采用垂直式后退停车，常用柱网尺寸有以下三种选择：（1）8.05mX8.05m；（2）7.8mX5.05m（6.1m），其中6.1m为车道；（3）5.3mX5.05m（6.1m），其中6.1m为车道。图1.1至1.3为三种柱网尺寸下的平面布置图。三种柱网停车均是两侧垂直停车加中间车道，尺寸均按满足规范的最小尺寸来设定，以便在同等条件下比较得到定性结论。具体项目设计中一般会根据舒适性等因素进行调整。1.2常用楼盖结构形式地下车库常用楼盖结构形式主要有（1）主梁大板、（2）主次梁楼板和（3）无梁楼盖，图1.4至1.6给出了三种楼盖结构形式的结构平面布置图。图1.4主梁大板车库顶板结构布置图图1.5主次梁楼板车库顶板结构布置图图1.6无梁楼盖车库顶板结构布置图2分析结果2.1设计条件分析中对于每种柱网尺寸，均考虑三种不同的楼盖布置方式，共九种情况。分析过程中主要考虑了以下设计条件：（1）按照上海地区地质情况，地下水位取高水位为室外地面下-0.5m，低水位为室外地面下-1.5m；（2）考虑种植乔木，车库顶板覆土厚度均取1.5m；（3）活荷载考虑10KN/m2；（4）由于无梁楼盖裂缝计算存在一定误差（弯矩是板带平均弯矩而非最大弯矩），为了几种楼盖形式能在同一条件下比较，都仅考虑强度而未进行裂缝校核（若考虑裂缝控制，配筋均会比现在的大）；（5）为控制板面裂缝，梁板式楼板的负筋采用隔一拉通一的布置方式，无梁楼盖跨中负筋不小于受力钢筋的1/4且所有构件的配筋值尽量接近计算值；（6）造价分析中，材料价格取值条件如下：混凝土400元/m3，钢材5.0元/kg，模板45元/m2，土方40元/m3。2.2分析结果表2.1是不同柱网尺寸及楼盖结构形式下的土建造价比较。表2.1不同柱网尺寸及楼盖形式下的土建造价比较柱网尺寸楼盖形式单位面积主要材料用量单位面积造价(元/m2）单车位面积单车位造价(元/车）混凝土（m3/m2）钢筋（kg/m2）模板（m2/m2）8.05mX8.05m主梁大板1.14143.732.061453100%21.6031385100%主次梁楼板1.04144.482.20142397.9%3073697.9%无梁楼盖1.20130.261.70138295.1%2985195.1%7.8mX5.05m（6.1m）主梁大板0.86123.452.00123284.8%21.062594682.7%主次梁楼板0.80127.812.42124885.9%2628383.4%无梁楼盖1.01114.301.68122084.0%2596382.7%5.3mX5.05m（6.1m）主梁大板0.74109.021.99110776.2%21.462375675.7%主次梁楼板0.72108.142.22110576.1%2371375.6%无梁楼盖0.8196.251.78105272.4%2257571.9%注：（1）上表中主要材料用量仅包含地下室顶板（包括有梁板）、底板（包括有梁板）、和柱，未包含地下室外墙；（2）钢筋用量已考虑钢筋搭接用量；（3）单车位面积未考虑坡道、设备及管理用房占用面积；（4）表格里“单位面积造价”及“单车位造价”两列斜线下的数值（百分数）为“该柱网和楼盖情况下”与“8.05X8.05柱网、主梁大板情况下“的造价比例在以上分析结果应用中，应考虑以下几个因素：（1）在分析过程中，由于未考虑地下室外墙及未对裂缝进行校核，实际混凝土和钢筋用量均会比上面结果略大。若顶板和底板考虑裂缝影响，则几种方案的钢筋用量会相应增大，但造价相对关系并不会改变。（2）以上方案中未考虑地下室外墙及围护造价的影响，若考虑此影响，无梁楼盖的造价优势会更进一步得到体现。3结论从以上分析结果可以得到以下结论：（1）柱网尺寸对结构造价的影响很大，5.3mX5.05m（6.1m）结构造价最低，7.8mX5.05m（6.1m）其次，8.05mX8.05m的结构造价最高。采用5.3mX5.05m（6.1m）柱网可比8.05mX8.05m柱网每平米造价节约300~350元；采用7.8mX5.05m（6.1m）柱网可比8.05mX8.05m柱网每平米造价节约150~220元。采用5.3mX5.05m（6.1m）柱网可比8.05mX8.05m柱网每车位造价节约7000~7600元；采用7.8mX5.05m（6.1m）柱网可比8.05mX8.05m柱网每车位造价节约3800~5500元。如有条件，可尽量采用5.3mX5.05m（6.1m）柱网，以降低工程造价。（2）楼盖形式对结构造价影响远比柱网尺寸影响小，无梁楼盖在以上几种楼盖形式中造价最低。无梁楼盖在满足建筑使用空间的同时，有效减小了整体结构高度（顶板顶至底板底间的高度），同时降低了维护结构的高度和造价。综上，如有条件，楼盖形式可尽量采用无梁楼盖；（3）基础底板和楼盖受力情况基本一致，可有相同结论：基础底板若采用平板式筏基会比梁板式筏基更经济，但前提是基础筏板采用“柱上板带”和“跨中板带”这种比较经济的配筋方式。4还可补充的研究工作今后的研究可补充做以下工作：（1）考虑裂缝计算对配筋结果的影响，不仅可得到造价相对关系，也可为成本控制提供材料用量方面的参考；（2）顶板除以上几种外，还可补充预应力及空心管楼盖等，为地下车库楼盖选型提供更全面的依据；（3）基础底板除梁板式筏基，还可补充平板式筏基，进一步对基础底板选型提供依据。