Содержание к диссертации
Введение
Гласа 1 Анализ опыта применения многоэтажных гаражей 12
1.1. Объем 110-Планировочные решения многоэтажных гаражей. Область применения. Частота использования. 12
1.2. Анализ конструктивных решений существующих многоэтажных гаражей 34
Выводы по главе 1 54
Глава 2. Совершенствование объемно-планировочных решений многоэтажных гаражей 56
2.1. Основные требования, предъявляемые к объемно- планировочным решениям многоэтажных гаражей 56
2.1. Рекомендуемая классификация легковых автомобилей. Элементы объемно-планировочной с фуктуры многоэтажных гаражей, разработка их эффективных параметров 64
2.3. Типологическая классификация гаражей. Взаимосвязь функциональных, объемно-планировочных и конструктивных решений многоэтажных гаражей 95
2.4. Рекомендуемые габаритные схемы многоэтажных гаражей. Область их применения 103
Выводы по главе 2 109
Глава 3. Эффекгивные конструктивные решения многоэтажных гаражей 111
3 1. Рекомендуемые к он структивные решения многоэтажных гаражей 111
3.2. Конструктивное решение многоэтажного гаража с использованием сборных железобетонных конструкций. Рекомендуемая номенклатура сборных железобетонных конструкций и область ее рацион ал ьн ото применения 114
3.3. Конструктивное решение гаража-стоянки с использованием быстромонтируемых сборных железобетонных панелей- Стыковое соединение элементов сборного многопролетного здания 126
3.4. Конструктивное решение малоэтажного сборно-разборного гаража с несущими конструкциями каркаса из металла и сборными железобетонными перекрытиями 132
3.5. Совершенствование конструкции покрытия полов применяемых при проектировании гаражей... 136
Выводы по главе 3 142
Глава 4. Экономическая эффективность применения предложенных объемно-планировочпых и конструктивных решений многоэтажных гаражей 144
Основные выводы 149
Список использованных источников 152
Приложения 164
- Анализ конструктивных решений существующих многоэтажных гаражей
- Типологическая классификация гаражей. Взаимосвязь функциональных, объемно-планировочных и конструктивных решений многоэтажных гаражей
- Конструктивное решение многоэтажного гаража с использованием сборных железобетонных конструкций. Рекомендуемая номенклатура сборных железобетонных конструкций и область ее рацион ал ьн ото применения
- Экономическая эффективность применения предложенных объемно-планировочпых и конструктивных решений многоэтажных гаражей
Анализ конструктивных решений существующих многоэтажных гаражей
Многоэтажные гаражи-стоянки в России до 1952 г, часто выполнялись а монолитном железобетоне, причем использовалось значительное число разных проектов и разнотипные конструктивные элементы. [7], [9], [13]
Это оправдывалось различным функциональным назначением помещений гаража-стоянки. Кроме того, при монолитном железобетоне многотипность элементов не имела решающего значения.
Внедрение в прЕіктику строительства сборных железобетонных конструкций в период с 1953 г. было обусловлено проводимой в то время политикой максимальной унификации конструктивных элементов и индустриализации строительства. Все это потребовало пересмотра условий проектирования многоэтажных гаражей, [28], [47], [48], [35],
В период с 1980 по 1990 годы при строительстве многоэтажных боксовых гаражей-стоянок применялись сборные железобетонные конструкции. [60] Анализ практики проектирования и строительства панельных многоэтажных боксовых гараж ей-стоянок показал, что наиболее часто применяются сборные железобетонные конструкции серии 325. Производство сборных железобетонных панелей освоено большинством заводов строительной индустрии и является перспективным направлением в проектировании многоэтажных гаражей-стоянок. Однако сдерживающим фактором дальнейшего развития строительства панельных многоэтажных гаражей-стоянок является необходимость серьёзной переработки сушествующих серий сборных железобетонных конструкций крупнопанельного домостроения для применения в гаражном строительстве, В связи с обострением проблемы храпения личного транспорта в настоящее время и поиском наиболее эффективных путей решения данной проблемы, создание специализированных серий сборных железобетонных панельных конструкций и реконструкция производственных мощностей стройшдустрии, позволило бы увеличить объем строительства многоэтажных гаражей-стоянок в панельных конструкциях. [75], [76], [77]
В структуре площадей зданий многоэтажны гаражей-стоянок наиболее широкое применение получили здания с Каркасно-балочной (каркасно-ригельно й) системой. Анализ изменений соотношений различных групп конструктивных решений представленный на рисунке 19, показывает, что доля применения каркасных зданий, постепенна увеличивается. Г 36]
В отличие от многоэтажных промышленных зданий, часто имеющих сетку колонн с одинаковым шагом в продольном и поперечном направлениях, многоэтажные гаражи-стоянки Обычно имеют сетку колонн с различным шагом для каждого направления. П&и этом наибольшая величина шага в поперечном направлении незначительно превышает ширину проезжей части помещений гаража-стоянки, а в продольном направлении ограничивается размером, обеспечивающим установку между колоннами от двух до четырех автомобилей.
При выборе сетки колонн для многоэтажного гаража-стоянки приходится учитывать два фактора: первый - стремление сократить число колонн в целях повышения площади и улучшения условий маневрирования автомобилей; второй - стремление понизить высоту в целях уменьшения длины и уклона рампы,
Однако сокращение количества колонн влечет за собой увеличение их шага и конструктивной высоты междуэтажного перекрытия, и следовательно, и увеличение высоты этажа, длины и уклона рампы и кубатуры здания, сокращение же высоты этажа за счет уменьшения конструкт и в кой высоты перекрытия, наоборот влечет за собой уменьшения шага и увеличение числа колонн, а следовательно, и ухудшение условий эксплуатации гаража-стоянки,
На рисунке 20 приведены схемы однопролетного, двухпролетного и трехпролетного гаража-стоянки и показано обычное расположение колонн в поперечном направлении.
В таблице 6 приведены рекомендуемые к применению в период 1975- 1985 г. планировочные схемы характерного расположения машино-мест и приводятся габаритные размеры помещения хранения для различных моделей легковых автомобилей. Размеры приводятся в осях с учетом сечения колонн 400x400 мм и ширины стены 500 мм (привязка - осевая), В таблице 7 приведены технико-экономические показатели секций многоэтажных гараже й-стоянок при различных сетках колонн на I автомобиль.
Задача определения оптимальной сетки колонн осложняется при проектировании многоэтажного гаража-стоянки для разнокалиберных автомобилей. Анализ существующей практики проектирования показал два варианта решений этой проблемы это, применение различных способов комбинированной расстановки автомобилей или устройство этажей различной ширины (ступенчатое здание). В этом случае шаг колонн в продольном направлении определяется из расчета установки между колоннами различного количества крупно г абаритных и малогабаритных автомобилей, примеры расположения разнотипных автомобилей в многоэтажном здании гаража-стоянки приведены на рисунке 21. [28], [119]
Несущие конструкции каркаса зданий многоэтажных гараж ей-стоянок решают либо по рамной схеме, при которой все вертикальные и горизонтальные нагрузки воспринимаются жесткими рамами, либо по связевой схеме с передачей всех горизонтальных нагрузок на жесткие вертикальные и горизонтальные связи или диафрагмы и ядра жесткости, либо по рамно-связевой схеме, где горизонтальные нагрузки одного направления воспринимаются рамами с жесткими узлами, а другого - передаются через междуэтажные перекрытия на вертикальные диафрагмы или ядра жесткости (поперечные и продольные стены, лестничные клетки, шахты лифтов, рампы). Как показывает опыт проектирования и строительства гаражей-стоянок, чаще других применялась рамно-связевая схема, [41, [13], [28], [501
Устойчивость каркаса в данном случае обеспечивается необходимой жесткостью поперечных рам и дисков перекрытии, а из плоскости - системой вертикальных и горизонтальных связей и дисков, Расчет междуэтажных перекрытий многоэтажных гаражей-стоянок производится на подвижную нагрузку, определенную весом движущегося автомобиля, передаваемым через его переднюю и заднюю оси. На основании действующих нормативных документов в расчетах многоэтажных гаражей-стоянок принимают нормативную равномерно распределенные нагрузки па междуэтажное перекрытие 3.5 кії/м . [142],[143] В Германии регламентирующим документом по определению нагрузок является нормы DIN 1055, лист 3 Транспортные нагрузки", лист 4 "Ветровые нагрузки" и лисі 5 "Снеговые нагрузки". В качестве вертикальной транспортной нагрузки для этажей гаража-стоянки принимается равномерно распределенная нагрузка величиной 3.5 кН/м если на тгаже размещаются легковые или подобные им автомобили с допускаемой полной массой до 2,5 тони. [144], [145], [146]
Типологическая классификация гаражей. Взаимосвязь функциональных, объемно-планировочных и конструктивных решений многоэтажных гаражей
В ходе проведенного в первой главе диссертационной работы анализа существующих и запроектированных многоэтажных гараже й-стоя но к, были определены основные признаки позволяющие, классифицировать автостоянки по их функциональному назначению. Выявлены их основные показатели. На основании материалов первой и второй глав диссертационной работы составлена типологическая классификация гаражей-стоянок, приведенная в таблице 24. Для разработки габаритных схем гаражей-стоянок необходимо установить четкую взаимосвязь различных функциональных, объемно-планировочных и конструктивных решений автостоянок. . Определение взаимосвязей с учетом всех классификационных признаков, представляет собой трудновыполнимую задачу в связи с необходимостью учета большого количества разнообразных факторов. В диссертационной работе определение взаимосвязи функциональных, объем но-планировочных и конструктивных решений гаражей-сюянок проводилось с учетом четырех общих характеристик, а имешю: — этажности; - способа организации хранения легковых автомобилей; — типа применяемых ограждающих конструкций; - условий хранения легковых автомобилей, Выбор этих характеристик обусловлен, в первую очередь, большим ійшнітшяй" оказывжмьтм" даттьтагг ІТО ІГІІГГ ПШЇГ НК фукщкинялиную СЯЄКҐ автостоянки. Приведем несколько примеров От выбора этажности гаража-стоянки, при неизменной общей вместимости, во многом зависит тип и характеристики устройств вертикального перемещения автомобилей (рамп). Выбор оптимальных характеристик рампового устройства повыщает безопасность и удобство эксплуатации многоэтажного гаража-стоянки.
Определение геометрических параметров таких элементов объемно-планировочной структуры гаража-стоянки Е%к 30на хранения, напрямую зависит от выбранного способа организации Хранения и габаритов легковых автомобилей, Остальные классификационные признак принимались в качестве постоянных величин или их влияние не УЕіитьіГіалось Рассматривались следующие типы гар ксй_стояиок согласно ранее приведенной типологической классификации: і По размещению в городской застройке гар жи_стояпкн: - в коммунальных и других нежилых ЗОНЇ . - в жилой зоне, в том числе: районные, и, утр иквар г а л ыше, двор0вые; 2 По длительности хранения: - с постоянным хранением легковых автомодичей - с временным хранением легковых авто\то5 лей 3 По размещению относительно объектов другого назначения: - отдельно стоящие гаражи-стоянки; 4 По размещению относительно уровня зсмліг - надземные гаражи-стоянки; 5 По этажности: - малоэтажные {2-ьЗ этажа); - многоэтажные (4 9 этажей); 6 По способу междуэтажного перемещения: - рамповые; 7 По организации хранения: - манежные; - боксовые; 8 По типу ограждающих конструкций: - закрытые; - открытые; 9 По условиям хранения: - неотапливаемые; - отапливаемые; Результаты проведенного анализа существующих и предложенных перспективных объемно-планировочных решений гараже й-стоянок показали, что данные типы автостоянок имеет наибольшее распространение.
Определена взаимосвязь рассматриваемых функциональных и объемно-планировочных решений гаражей-стоянок, приведенная на рисунке 36. При составлении зависимости не учитывались варианты, допускающие комбинированное применение нескольких различных классификационных признаков. Это связано с трудностью учета всех возможных вариантов комбинированных решений гараж ей-стоянок. Кроме объемно-планировочного, на формирование габаритных схем гаражей-стоянок оказывает сушественнос влияние выбор конструктивного решения и материала элементов конструкций, Для гараж ей-стоянок в отечественной практике проектирования и строительства применяют различные конструктивные решения. Выбор конструктивного решения зависит от ряда факторов; - размещения в городской застройке; - формы и размеров отведенного для строительства участка; - типа гаража-стоянки; - архитектурного и объемно-планировочного решения; - расчетной себестоимости строительства; - организации строительства, Для несущих и ограждающих конструкций гараже й-стоянок принимают долговечные и несгораемые материалы: железобетон, сталь, мелкоштучные изделия. В настоящее время в гаражном строительстве наибольшее применение находят следующие конструктивные решения; каркасные, панельные и комбинированные, В большинстве случаев возводят каркасные здания гаражей-стоянок. Несущие конструкции каркаса реш&ют либо по рамной схеме, при которой все вертикальные и горизонтальные нагрузки воспринимаются жесікими узлами рам, либо по связевой схеме с передачей всех горизонтальных наїрузок на жесткие вертикальные и горизонтальные связи или диафрагмы и ядра жесткости, либо по рамно-связе вой схеме, где горизонтальные нагрузки одного направления воспринимаются рамами с жесткими узлами, а другого - передаются через междуэтажные перекрытия на вертикальные диафрагмы (поперечные или продольные стены, лестничные клетки, шахты лифтов, рампы). Как показывает опыт проектирования и строительства гараже и-стоянок, чаще других применяется связевая схема.
Конструктивное решение многоэтажного гаража с использованием сборных железобетонных конструкций. Рекомендуемая номенклатура сборных железобетонных конструкций и область ее рацион ал ьн ото применения
Конструктивное решение здания гаража-стоянки с использованием сборных железобетонных конструкций может применяться во всех рекомендуемых габаритных схемах (раздел ЗЛ). Существующая номенклатура типовых железобетонных конструкций обеспечивает проектирование и строительство новых зданий различного назначения Вместе с тем для гаражей-стоянок не разработаны конструкции массового применения, с изготовлением элементов в существующих опалубочных формах. Подтверждением этому являются низкие технико-экономические показатели существующих и проектируемых гаражей с использованием типовых сборных железобетонных конструкций, Для уточнения количества типоразмеров создаваемой номенклатуры конструкций в данном разделе диссертации проанализирована частота применения типовых конструкций различных типов и их параметры в многоэтажных гаражах-стоянках, построенных в последние 5-И0 лет. Конструктивное решение и номенклатура конструкций разрабатывается для проектирования и строительства части здания гаража-стоянки, в которой размещаются помещения хранения легковых автомобилей, занимающие в общем объеме здания до 90% (по материалам главы 2). Проектирование и строительство рамп о вы х устройств осуществляется с использованием индивидуальных решений и в данной работе не рассматривается. Наиболее экономичные, применявшиеся в последние годы и рекомендованные к использованию в настоящее время, серий конструкций и конструктивных решений приведены в таблице 29. Для определения оптимальной номенклатуры конструкций была проанализирована возможность использования конструктивных решений по
Все приведенные в серии 1.020-1/87 габаритные схемы обеспечиваются единой номенклатурой колонн сечением 400x400 мм. Высота одноэтажных колонн до 6,0 м., двухэтажных-до 14.6 м, трехэтажных-до 15.65 м. Ригели таврового сечения высотой 450 мм пролетом 6 и 3 м,, высотой 600 мм пролетом 6 и 9 м. Расчетные нагрузки на ригели пролетом 6 м при высоте 450 мм (в серии 1.020-1 /87) до 145 кН/м, при высоте 600 мм и пролетом 9 м - до 110 кН/м (в серии 1,020-1/87). Плиты перекрытий - многопустотные высотой 220 мм при нормативной нагрузке до 16 кПа ЕЮ серии 1.041.... Номенклатура включает плиты номинальной длиной 3, 6,12 и 9 м и шириной для рядовых плит 1800, 1500 и 1200 мм, для связевых - 1500 и 1200 мм, а для пристенных плит — 940 мм. Плиты шириной 1500 и 1200 при наличии закладных деталей могут применяться в качестве межколошгых плит. Кроме этого, разработаны межколонные ребристые сантехнические плиты (ребрами вверх), в которых можно устраивать отверстия для пропуска вертикальных коммуникаций. Временная нормативная нагрузка на перекрытие составляет: при сетке колонн 6x6-до ЮкПа (с плитами высотой Н=22см),[36] Б серии 1.02(Ы/87 при сетке колонн 6x12 могут быть использованы плиты типа "2Т" длиной 12 м.
Примеры конструктивных решений гаражей-стоянок с использованием плит типа "Т" и "2Т" рассмотрены в разделе 1.2. Номенклатура конструкций серий 1,020-1/87, 1.041... представлена в Приложении 2. . Основные типы узловых сопряжений конструкций, применяемые в названных сериях, представлены в Приложении 3. J 1ри наличии сейсмической нагрузки па каркас здания применяют серию типовых конструкций: 3.020.1-2с. Конструкции указанных серий запроектированы для тех же габаритных схем, нто и серии 1.020.... При изучение многообразия применявшихся в ранее построенных зданиях и действующих в настоящее время конструкний выявлено, что при проектировании гаражей-стоянок с пролетами до 9 метров, массовое применение имеют сборные железобетонные конструкции. Для зданий с пролетами свыше 9 метров применяются металлические конструкт щи каркаса. Как показал анализ, наиболее широкое применение при указанных выше пролетах, для зданий гаражей-стоянок, имеют железобетонные колонны сплошного квадратного сечения. Поэтому для разработки номенклатуры конструкций гаражей-стоянок массового применения данный тип сечения колонн - основной. Дня других типов конструктивных решений колон зданий гаражей-стоянок могут быть использованы индивидуальные решения с учетом предложенных в работе рекомендаций.
Экономическая эффективность применения предложенных объемно-планировочпых и конструктивных решений многоэтажных гаражей
В данном разделе диссертации произведена количественная оценка эффективности использования предложенных объемно-планировочных и конструктивных решений гаражей-стоянок путем сравнения сметной стоимости строительно-монтажных работ. Такой метол экономической оценки позволяет получить достаточно достоверные результаты, при отсутствии или ограниченности исходной информации об объектах. Следует отметить, что сметная стоимость строительно-монтажных работ, в современных экономических условиях, является наиболее достоверным показателем позволяющим оценить эффективность принятых объемно-планировочных и конструктивных решений, С целью определения эффективности объемно-планировочных и конструктивных решений гаражей-стоянок произведено технико-экономическое сравнение трех вариантов. За "базовый" - принят вариант строительства гаража-стоянки с боксовой организацией хранения с сеткой колонн (6,G+6.6+6.0)x6.0 метров (наиболее распространенное объемно-планировочное решение). Во втором варианте предполагается возведение гаража-стоянки с теми же показателями, по с сеткой колоны (5,5+5.5+5.5)х5.7 метров (объемпо-нланировочное решение с использованием результатов диссертационной работы), В третьем варианте гаоаж-стоянка е манежной организацией хранения с сеткой колонн (4.7+5.5+4 7}х 5.1 метров (объемно-планировочное решение с использованием результатов диссертационной работы). Во всех вариантах принято размещение здания гараж а-стоянки в 4-х этажном объеме (высота этажа 3.0 метра), в качестве устройства вертикального перемещения легковых автомобилей принята одна криволинейная однопутная рампа (планировочные показатели взяты по материалам главы 2). Конструктивное решение во всех вариантах принято одинаковым- Каркас первого варианта предусмотрен из сборных железобетонных конструкций массового применения. Для второго и третьего вариантов предполагается использование рекомендуемой в работе номенклатуры конструкций. Характеристика об ьем і ю- планировочных и конструктивных решений сравниваемых вариантов приведена в таблице 34. Таким образом, с учетом требований сйпоставимости для сравнения приняты варианты с одинаковым ФункцИ01ШЛЬНЬШ назначением и количеством мест хранения, одинаковым коцструктивным решением, при одинаковом составе помещений и служб Синологических, ипженерно-техн ич еских, сан итар но -б ы тов _ і х). Определение укрупненной сметной стою,ости строительно-монтажных работ произведено в базовых ценах 1984 ГОДЙ. С послеДующим переводом в цепы 1999 года,
Снижение стоимости машино-места на 30-И 5% показывает эффективность предлагаемых объемно-планировочных и конструктивных решений, Таким образом, использование предложенных габаритных схем гаражей-стоянок, а так же разработанной номенклатуры конструкций дает существенный экономический эффект при проектировании гаражей-стоянок, Экономический эффект при использовании предложенных габаритных схем и номенклатуры конструкций составляет, в ценах июня 1999 года, 1161078,11 рублей при манежной организации хранения и 591816,37 рублей при боксовой организации хранения, что на 1(М-15% экономичнее традиционных решений. Основные выводы Настоящая диссертационная работа является научным трудом, в котором на основании выполненных автором исследований решена задача по определению эффективных объем но-планировочных и конструктивных решений многоэтажных гаражей и создана методика определения геометрических параметров элементов объемно-планировочной структуры гаража. По работе сделаны следующие выводы: 1. Целесообразно использовать, для решения проблемы храпения легковых автомобилей, следующие типы автостоянок: - в зоне общегородского значения - многоэтажные гаражи с временным хранением автомобилей; - в коммунальных и других нежилых зонах - многоэтажные гаражи с постоянным хранением автомобилей; - в жилой зоне - малоэтажные гаражи с постоянным хранением автомобилей; - в зоне городского фане порта (площади, улицы, транспортные развязки, мосты), в том числе ниже уровня движения транспорта -малоэтажные гаражи с временным хранением автомобилей. 2. На объемно-планировочные решения гаражей оказывают существенное влияние фушщиопалыю-техпологические, санитарно-гигиенические и противопожарные требования.
