以下文章來源于同辰建筑 ，作者馮義雄
影響地下車庫設(shè)計的因素有很多，柱網(wǎng)尺寸是其中之一。地下車庫工程設(shè)計中的常規(guī)柱網(wǎng)尺寸可分為大、中、小三種。本文結(jié)合某項目柱網(wǎng)選型案例對地下車庫三種柱網(wǎng)的結(jié)構(gòu)工程量、層高、停車效率、綜合總成本進行對比分析。
導(dǎo)讀目錄
01工程概況
02設(shè)計條件
03結(jié)構(gòu)工程量經(jīng)濟性對比
04地下室層高分析
05停車效率分析
06綜合總成本差異分析
07柱網(wǎng)選型總結(jié)
01工程概況
本項目擬建場地地震設(shè)防烈度為6度，地震峰值加速度為0.05g，地震分組為第一組，場地類別為Ⅱ類。根據(jù)地勘資料，地庫基底持力層為全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，承載力特征值為160KPa，抗浮水位約底板面以上0.70m。
02設(shè)計條件
1本結(jié)構(gòu)抗震等級取四級，恒活分項系數(shù)取1.3/1.5。
2混凝土強度等級為C30，鋼筋強度等級為HRB400。
3頂板考慮1.35m覆土，附加恒載取24.3KN/m2，活載4.0KN/m2。不考慮消防車及人防荷載。
4暫定地下室層高均按各層最大梁高+設(shè)備管道600+凈高2200+面層50之和考慮。
5考慮方案一（大柱網(wǎng)7.8mx8.1m）、方案二（中柱網(wǎng)7.8mx5.0/6.1m）、方案三（小柱網(wǎng)5.4mx5.0/6.1m）。
各方案結(jié)構(gòu)參數(shù)表：
大中小柱網(wǎng)方案標(biāo)準(zhǔn)跨：
03結(jié)構(gòu)工程量經(jīng)濟性對比
各方案考慮頂板及基礎(chǔ)經(jīng)濟性對比分析如下：
方案一：大柱網(wǎng)方案
?頂板采用單向雙次梁結(jié)構(gòu)，板厚160mm，基礎(chǔ)采用獨基+250mm厚防水板。
方案二：中柱網(wǎng)方案
頂板采用單向單次梁結(jié)構(gòu)，板厚160mm，基礎(chǔ)采用獨基+250mm厚防水板。
方案三：小柱網(wǎng)方案
頂板采用單向單次梁結(jié)構(gòu)，板厚160mm，基礎(chǔ)采用獨基+250mm厚防水板。
結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性測算結(jié)果
測算條件：考慮鋼筋、混凝土、模板綜合造價。
綜合單價：鋼筋5500元/t，混凝土700元/m3，模板75元/m2。
測算結(jié)果：
根據(jù)測算結(jié)果，各方案結(jié)構(gòu)工程量經(jīng)濟性優(yōu)劣排序為：小柱網(wǎng)>中柱網(wǎng)>大柱網(wǎng)；小柱網(wǎng)比大柱網(wǎng)節(jié)省成本約150元/m2，中柱網(wǎng)比大柱網(wǎng)節(jié)省成本約72元/m2。
04
地下室層高分析
根據(jù)結(jié)構(gòu)計算結(jié)果，相同設(shè)計條件下，小柱網(wǎng)方案頂板梁高可較大、中柱網(wǎng)減小0.2m，即滿足相同凈高要求的條件下，小柱網(wǎng)地下室層高可相應(yīng)降低0.2m。
其帶來的優(yōu)勢如下：
1土方開挖按30元/m3，則小柱網(wǎng)方案可在土方開挖成本上較大、中柱網(wǎng)可節(jié)省6元/m2。
2抗浮水頭設(shè)計取值可減小0.2m，有利于抗浮設(shè)計及施工過程中排水降水。
3本項目初勘資料顯示中風(fēng)化巖層埋藏較淺，局部可能需爆破施工，地下室層高降低可大大縮短工期。
從層高角度分析，小柱網(wǎng)方案對層高要求最小。當(dāng)項目受特殊條件限制需降低地下室層高時，可優(yōu)先考慮小柱網(wǎng)方案。
05停車效率分析
車位以5300×2400為例，大、中、小柱網(wǎng)車位排布如下圖所示。根據(jù)工程項目經(jīng)驗，用于行、停車的建筑面積與整個地庫建筑面積之比約為1：1.6，據(jù)此可將標(biāo)準(zhǔn)跨的單車位面積指標(biāo)換算成整體地庫的單車位面積如下：
分析可知，以中柱網(wǎng)單車位面積指標(biāo)為基準(zhǔn)，大柱網(wǎng)單車位面積增加0.21m2，小柱網(wǎng)單車位面積增加1.29m2。
綜合上述分析，考慮停車效率中柱網(wǎng)最高，大柱網(wǎng)稍次之，小柱網(wǎng)最低。考慮車庫品質(zhì)，則大柱網(wǎng)最高，中柱網(wǎng)稍次之，小柱網(wǎng)最低。從停車效率角度，地下室柱網(wǎng)可選擇中柱網(wǎng)，也可根據(jù)項目的市場定位進行選擇。
06綜合總成本差異分析
考慮車位、土建、地下室層高等綜合因素，地下室綜合總成本差異分析如下。
地下室建筑面積：暫按33382m2（按總圖地下室輪廓線面積）
車位數(shù)（單車位面積暫按35m2）：33382/35=954個
假定項目規(guī)劃車位數(shù)為954個，考慮停車效率差異，按滿足既定車位數(shù)的原則，大、中、小柱網(wǎng)地下室建筑面積反算如下：
-
大柱網(wǎng)：33.70*954=32149.8m2
-
中柱網(wǎng)：33.49*954=31949.46m2
-
小柱網(wǎng)：34.78*954=33180.12m2
車位成本差異對比：
土建成本差異對比：
地下室層高成本差異對比：
綜合總成本差異對比：
07柱網(wǎng)選型總結(jié)
綜上分析：
1、大、中、小三種方案均能很好的滿足結(jié)構(gòu)計算及建筑使用功能要求。
2、從結(jié)構(gòu)工程量經(jīng)濟性角度考慮，方案三（小柱網(wǎng)）最優(yōu)，方案二（中柱網(wǎng)）次之。
3、通過結(jié)構(gòu)計算，小柱網(wǎng)層高可略微減小，可減少基坑開挖量，對本場地的中風(fēng)化基巖開挖及地下室抗浮有利。所以從層高角度考慮，方案三（小柱網(wǎng)）占優(yōu)勢。
4、從停車效率角度分析，方案二（中柱網(wǎng)）效率最高，方案一（大柱網(wǎng)）稍次之。
5、從綜合總成本角度分析，方案二（中柱網(wǎng)）最優(yōu)，方案三（小柱網(wǎng)）次之。
柱網(wǎng)選型是地下車庫工程設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，大、中、小三種柱網(wǎng)均有其各自的優(yōu)勢，具體如何選擇可結(jié)合項目實際情況確定。