廖昉，黃放，廖龍濤

（重慶城市綜合交通樞紐（集團）有限公司，重慶 401120）

1 概述

當前我國經(jīng)濟快速發(fā)展和大規(guī)模城市化帶來了巨大且日益增長的城市公共交通需求。但面對目前城市緊缺的土地供應，大力發(fā)展公交建設，致使公交車停放的問題日趨嚴峻。為提高土地使用效率，公交停車由傳統(tǒng)地面停車向綜合立體停車發(fā)展。加之目前大力發(fā)展的TOD建筑，公交停車庫上蓋商業(yè)、物流倉儲、小型運動場館等綜合建筑的越來越多，但公交車尺寸大，荷載重，容易有安全隱患且成本高。本文旨在分析如何高效、經(jīng)濟地實現(xiàn)立體公交車停車，對立體公交車庫設計提出建議。

2 基本條件

公交車庫設計必須基于公交車參數(shù)進行，目前重慶公交集團一般使用恒通客車或宇通客車公司的公交客車，一般尺寸為12000mm×2550mm×3350mm（長×寬×高），整車質量13t，總質量18t，前軸重6.5t，后軸重11.5t。 根據(jù)《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范》GB 50067-2014 6.0.15條，按以上尺寸取值，兩車之間的水平距離為0.9m，因此標準車位尺寸為13m×3.5m，汽車與柱間距為0.4m，汽車與墻的間距為0.5m。根據(jù)車輛高度，修車庫凈高取4m，考慮結構梁高、安裝工程和標識系統(tǒng)設置，層高取6m。

2.1 轉彎軌跡分析

公交車在室內行駛，其轉彎的外徑和內徑隨車型尺寸的變化而變化，且由于公交車尺寸較大，不同于普通小型客車，沒有相應的規(guī)范可以參考，但轉彎設計是影響車庫建筑設計的關鍵因素，直接影響了車庫的使用安全性和工程造價。所有機動車轉向符合阿克曼轉向機構原理 （Ackermann Steering），所有車輪在行駛過程中符合純滾動而不滑動的規(guī)律。汽車在轉彎的過程中，全部車輪都圍繞一個瞬時中心點做圓周運動。圓心位于后輪軸的延長線上，并與兩前轉向輪轉向角正交（圖1）。根據(jù)此原理，收集重慶地區(qū)常用公交車外形參數(shù)，按《車庫建筑設計規(guī)范》JGJ 100-20154.1.4條計算[1]，確定最小外半徑（R0）和內半徑（r0）?？紤]到實際使用中行車速度和安全問題，每邊預留0.2m的動態(tài)加寬。

圖1 環(huán)形車道平面圖

根據(jù)表1取包絡值，公交車庫建議設計時最小外半徑取14.5m，最小內半徑取8.5m。

3 建筑停車方案

地下車庫采用垂直式停車方式效率最高，根據(jù)車位與柱網(wǎng)的關系分析，柱尺寸按800mm×800mm矩形柱考慮，每個柱跨內有兩種不同的布置方案，一種為3車位布置（圖2），一種為2車位布置（圖3），柱軸距分別為3.5×3+0.8+0.4×2=12.1m和3.5×2+0.8+0.4×2=8.6m。車道凈寬取最小外半徑14.5m，柱間軸距取15.3m，車位柱間軸距取12.6m。

表1 重慶地區(qū)常用公交車外形參數(shù)（mm）

圖2 建筑方案1（3車位方案）

圖3 建筑方案2（2車位方案）

由于柱跨布置不同，為估算停車效率，按單車分擔面積進行停車效率對比。方案1中按填充區(qū)域作為典型計算面積，單車面積為81.2m2；同理，方案2單車分擔面積為87.0m2。兩個方案相比方案1比方案2效率高7.1%。兩種布置方案單車建筑面積均低于 《城市道路公共交通站、場、廠工程設計規(guī)范》CJJ/T 15-2011中100m2的指標[2]。

4 結構方案和計算方法

4.1 結構方案

根據(jù)上文分析的建筑布置方案，有4種基本的結構布置方案（圖4—圖7）。

圖4 結構方案1

圖5 結構方案2

圖6 結構方案3

圖7 結構方案4

4.2 等效均布荷載

由于 《建筑結構荷載規(guī)范》GB 50009-2012未明確載人數(shù)量≥9人的客車樓面荷載，應將車輪的局部荷載按結構效應的等效原則，按《建筑結構荷載規(guī)范》GB 50009-2012附錄C進行計算[3]。公交車輪壓以及荷載大，確定公交車等效均布荷載值是公交車結構經(jīng)濟性的關鍵。根據(jù)不同板跨，按公交車局部輪壓產生的最大彎矩或剪力計算等效均布活荷載，并考慮1.3的動力系數(shù)[4]。根據(jù)公交車不同的排布方式，計算得出等效均布荷載取值（表2）。

表2 公交車荷載取值（kN/m2）

結構計算采用YJK1.8版本，計算時按《混凝土結構設計規(guī)范》GB 50010-2010第5.2.4條考慮樓板作為翼緣對梁剛度和承載力的影響[3]。結構類型取框架結構，抗震等級取三級。施工圖設計時，梁板裂縫控制取0.3，雙向板采用塑性計算方法，β取1.6。計算采用梁鋼筋強度HRB500鋼筋，樓板鋼筋強度為HRB400鋼筋，梁板的混凝土標號均為C40。主梁的配筋率主梁按1%～1.5%控制，次梁按1.5%～2.0%控制,詳見圖4—圖7。

5 工程造價分析

混凝土用量和用鋼量指標如表3所示。

表3 混凝土用量和用鋼量指標統(tǒng)計

6 結果分析

從以上統(tǒng)計結果，可以得出以下結論：

（1）從兩個建筑方案對應結構方案可以看出，3車位的建筑方案主梁跨度大，無論梁高還是含鋼量都非常高，明顯不經(jīng)濟，雖然建筑方案1結構柱較少，停車效率相對較高，但結合結構工程造價來看，建筑方案2為推薦方案；

（2）從混凝土用量和用鋼量的統(tǒng)計結果來看，結構方案3的混凝土用量和鋼筋用量都是最少的，主要原因是因為板跨較大的情況下等效均布荷載相對較小。結構方案3在普通梁板結構中次梁個數(shù)是最少的，施工相對簡單，模板使用量也是普通梁板結構中最少的，在綜合造價方面也具有一定的優(yōu)勢；

（3）結構方案4的主梁高度為1000mm，相比其他方案在多層地下室方案中就比較有優(yōu)勢，能大大減少總土方量、地下室底板、地下外墻等工程量。并且結構方案4其自重較大，特別是地下水較高的地下室能減少反壓用量，實際工程中可與結構方案3綜合對比試算。

綜合考慮以上因素，筆者認為，采用建筑方案2并結合結構方案3是最具有優(yōu)勢的方案布置，應優(yōu)先考慮。但如果在多層地下室并有地下水且工期緊的情況下，也可以采用結構方案4綜合對比。