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

龙敏

奥意建筑工程设计有限公司 518028 广东深圳

摘要：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。

关键词：地下车库柱网尺寸、覆土厚度、楼板布置体系

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）。

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

2.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。

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.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，具体数据分布见下表。

综合管线设计要求

苗木生长需求

2.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：

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。

四．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 。

(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

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（四）、表（五）。

表（四） 覆土厚度1.2、柱网尺寸8.1mX8.1m 各体系计算结果

表（五） 覆土厚度1.2、柱网尺寸6.6mX8.1m 各体系计算结果

3.分析总结

从表（四）、表（六）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：无梁楼盖、单向双横梁、井字梁、单向单横梁、十字梁、大梁板。混凝土用量无梁楼盖较大，十字梁、单向单横梁较小。但无梁楼盖能降低地下室层高，普通梁板结构地下室层高通常3.7m~3.9m,采用无梁楼盖层高可降为3.3m~3.4m，降下来层高将减少地下室埋深、墙高、外墙防水面积、土方及基坑围护、降水及抗浮费用，从而节省整个工程造价。

五．管控措施

1.地下车库结构设计优化是一个全专业（建筑、结构、设备、景观）、全过程（方案、初步设计、施工图）紧密配合的工作。需要通过全专业努力，才能使地下室柱网尺寸、覆土厚度、板布置体系的设计达到经济、合理，最终有效的控制结构成本。

2.建筑方案设计时，柱网布置应符合车位及行车道模数，达到紧凑布置，各地具体执行的车位尺寸及行车道宽度有差别，应依当地情况，争取可行的最小尺寸，减少柱网跨度，增加地下室停车率。

3.景观覆土厚度控制数据应充分了解项目所在地相关规定，特别是对绿化覆土高度相关规定及要求。如当地有明确规定，则按规定执行；若无此规定，地下室平均覆土厚度应控制在1.0~1.2 米之间。汕头等植物生长条件好的地区，覆土厚度可调整至0.9 米，满足植物基本生长需求即可。

4.景观设计工作应前置，在建筑方案设计阶段须介入，提出景观概念性设计方案，基本明确竖向标高、大型乔木点位、泳池位置（如有）、大型水景位置；因景观效果需要，确实覆土较高部位可采用轻质材料填充或架设架空板，项目现场景观管理人员应及时复核景观覆土高度，避免出现结构超载，提前发现和解决结构安全性问题，做到精细化设计，精细化管理。

5.建筑方案阶段，给排水专业应给出排水方案，根据水管布置长度及上方有无行车情况确定所需覆土厚度，进行局部调整。水、暖、电专业地下室顶板下管线布置尽量在梁高小的跨度内穿过，如局部地下室净高不满足规范，建筑结构专业应特殊处理，不能随意增加地下室整体层高。

6.结构专业应对具体项目的地下室柱网、覆土厚度、梁板布置体系进行全面的成本分析比较，选出合理、经济楼盖布置体系。覆土荷载应尽量根据景观设计要求，做到精细化设计，严格控制工程成本。

参考文献：[1]徐智.BIM技术在地库优化设计中的应用[J].决策探索(中),2019,12:61.

[2]丘桂达. BIM技术在地下车库中的应用分析[J]. 四川水泥,2019(8):101.

[3]郑华海,刘匀,李元齐. BIM 技术研究与应用现状[J]. 结构工程师,2015(4):233-241.