淺談柱網、結構形式對地下車庫成本的影響

祁博文

中國建筑科學研究院有限公司 北京 100013

引言

就事實而言，車庫的柱網在實際設計過程中，需要在經濟、結構以及建筑三大角度進行綜合性的對比研究。而經過研究可以發現，小柱網在實際車位的數量上并不會具備劣勢，而在工程造價角度卻存在較為明顯的優勢。由此，文章對建筑工程中車庫的實際柱網與造價成本之間所存在的現實聯系進行詳細的分析，希望能夠在一定程度上通過對柱網以及車庫造價成本的研究，使我國建筑工程的成本節約性大幅度的提升，確保地地車庫規劃能夠更為合理。

1 對柱網方案的實際約束條件進行分析

其一，需要考量相應的建筑設計師在設計過程中，其關注的重點是否能夠對實際的功能要求予以滿足。其二，在結構專業設計師的設計過程中，其實際的重點能否對安全性予以滿足。其三，各類設備專業設計構建過程中，能否對管線埋設的需求予以滿足。其四，在景觀設計過程中，能否對實際的綠化種植需要以滿足。其五，建設單位的成本、專業人員能否對相應的項目成本指標進行詳細的分析。此外，需要考量建設單位的相關營銷專業人員能否對實際項目的整體品質要求予以滿足。而不同的柱網方案在實際構建過程中，需要對地下車庫建筑設計規范中，對于停車位尺寸以及周邊距離到車道寬度等諸多要求予以滿足，能夠實現其實際的功能。就一般而言，車庫所具有的上部覆土厚度主要為1～2m，能夠滿足管線埋設以及各類種植綠化的要求。經過實際的研究可以發現，地下車庫往往只是業主在停車過程當中所具備的過渡空間，并不會長期在其范圍內停留，對于不同柱網的尺寸而言，所產生的環境差異敏感度相對較低，且在實際的構建過程中，會更加在意整體停車是否具備高度的便利性，在對上述要求予以滿足的條件下，不同的柱網方案在一定程度上能夠對其實際安全性予以滿足的同時，又能夠對整體項目的實際成本指標要求予以滿足，由此也成為整體研究所做的重點內容[1]。在當前汽車庫的實際設計過程中，相應的汽車不常用的數據可有表1予以顯示。此外，汽車庫常用的數據示意圖可由圖1予以顯示。

圖1 汽車庫常用的數據示意圖

表1 汽車部常用的數據表

2 工程概況

以某一工程為案例進行分析，在此次研究過程中選取某一建民用建筑作為研究對象，其實際的施工面積為130km2。在實際設計過程中，其建筑內部擁有6棟單體建筑，并且相應的建筑物全部為高層建筑，整體建筑的抗震等級為4級，抗震設防烈度6°，地震加速度值0.06，設計地震分組為第三組。建筑場地類別為三類場地，地面粗糙度類別為C類，在具體的設計過程中，采用預應力管樁，同時采用C30等級的混凝土。在此次研究中，對其柱網布置進行分析，并且選取最優方案進行研究。在實際工程的具體設計過程中，依照甲方的實際要求，將其構建為4～5層的商場建筑，在實際設計過程中應用大柱網的布置模式，其柱網的尺寸達到8.4m×7.5m，其框架柱的截面尺寸達為600mm×600mm，其整體框架主梁在構建過程中，相應的截面尺寸達到350mm×700mm，次梁所具有的斷面尺寸達到250mm×450mm。在側梁的構建過程中，采用井字梁的結構形式進行分析[2]。

3 對車庫柱網布置及造價成本之間所存在的進行詳細的分析

3.1 對結構柱網間距進行分析

第一，地下車庫其頂板由于覆土的實際荷載相對較大，因此在實際使用過程中，其頂板結構主要為受彎的受力構件，在地下庫結構設計過程中，柱網所具有的間距大小在一定程度上會對頂板結構框架梁，以及實際現澆板所具有的內力大小產生影響。會對頂板結構所存在的整體結構成本產生一定程度的影響，由此得出結論，小柱網間距結構所具有的頂板結構成本與較大柱網間距結構相比相對較低。第二，地下車庫結構及柱網間距如若進一步的縮小，整體框架柱的數量會進一步的增加，雖然能夠進行優化，對實際框架柱的截面進行調整。但由于在具體設置過程中，其受制于構造要求及配筋設計等諸多原因。因此，小柱網間距結構所存在的框架柱的實際成本與較大柱網間距結構相比較大。第三，地下車庫其柱下基礎所具有的數量與框架柱相同，由于整體柱網間距的減小，會導致框架柱數量的進一步增加，但柱下所具有的獨立基礎，其整體面積在不同的柱網間距中會具備一定程度的相同性。其主要的原因在于，柱下基礎所具有的總面積會由地下車所存車庫所存在的總荷載予以決定，不同柱網間距所具有的地下車庫面積及自身相同，則基礎的總體面積同樣相同，由此可以推論出，相對較小的中網間距結構所具有的單個柱下基礎面積需要進一步的小于大柱網結構所存在的單個柱下基礎的實際面積。在實際地基承載力同等的情況之下，其柱下基礎所存在的高度以及相應的配筋率會有實際的單柱軸力，以及實際的懸臂彎矩的大小予以確定，在基礎相同高度的前提之下，小柱網間距結構所具有的柱下基礎配筋與大柱網間距結構所具備的柱下基礎配筋相比相對較小。由此可以得出，小柱網間距結構在構建過程中，所存在的基礎成本與大柱網間距結構相比相對較小。上述頂板結構以及框架柱、基礎3個主體結構所具有的成本分析能夠得出下述結論，每平方米及相應的主體結構成本對比過程中，較大間距柱網所花費的成本與較小間距相比相對較大[3]。

3.2 單車位建筑面積的影響

對于實際單車位建筑面積的影響進行分析可以發現，依照各個結構柱網間距的實際方案的具體車位平面布置，需要進一步的考量整體結構柱寬，依照研究，可以由計算而得出雙向大柱網，其結構與單向小柱網結構與雙向小柱網結構所存在的單純類面積的實際比例為1.005∶1∶1.017。由此可以進一步的得出：如果同樣需要建造擁有1500個車位的地下車庫，單向小柱網結構地下車庫所具有的占地面積相對較小；而雙向小柱網結構所具有的地下車庫的實際占地面積最大；不同柱網間距結構，其單車位造價所存在的現實差異。

3.3 建筑立面效果對柱網布置的規則性產生影響

在工程開展過程中，建筑單位僅會對建筑立面所具有的造型美觀程度予以重視，要求地面變化體現不規則性，而設計人員在實際設計中為了對甲方的需求予以滿足，在開展實際建筑立面的設計過程中，往往會以標新立異為出發點開展相應的設計。由此，使得建筑在設計過程當中，其布置規則度較低。舉例說明，部分框架柱在實際設計過程中，無法依照軸線予以對齊，同時部分框架柱在實際構建過程中，其上下連續性較低，由此產生梁上托柱的問題。部分框架連續性較低，使得柱計算長度大幅度的增加。框架梁出現上下錯軸，并且相應的結構扭轉不規則等諸多問題。而上述不規則的結構，在實際建設過程中，計算結果將會導致整體構件的含鋼量以及截面將大幅度的增加。此外，不同方案之下，相應的車庫柱網造價會具備一定程度的特點，相對較小的車庫柱網在實際造價成本的構建過程中，以及其實際的使用功能角度，就會具備較為明顯的優勢，由此在實際構建過程中，可以對車庫柱網工作提供一定程度的可行性優化。具體而言，可從以下幾個角度進行分析。其一，可以結合實際工程所在地的綜合經濟能力及水平，設計符合當地居民習慣的建筑風格，更為合理地對建筑使用功能進行設置，在不對建筑功能的實際使用功能產生影響的前提之下，其框架結構需要應用更加經濟的柱網布置模式，防止存在梁上托柱的布置情況。其二，其建筑的立面造型在設計過程中，需要做到與周圍環境高度協調，不可標新立異，較為合理的框架結構，在布置的過程中需要形成上下對齊，柱網規整的效果。此外，需要注意盡可能地降低各類不必要的造型出現概率，防止由于各類不必要的造型需求，而使得整體構架的施工成本大幅度的提升，防止由此對主體結構的計算產生影響[4]。

4 結束語

在建筑工程構建過程中，車庫的柱網與實際的造價成本會存在一定程度的內在聯系。在車庫的柱網施工過程中，需要依照當前建筑的實際需求，設計有效且高度合合的配置方案，確保二者能夠具備結構優化以及經濟統一性。以此使得柱網在構建過程當中所具有的合理性大幅度提升，確保地下車庫在實際建設過程當中的應用效率。