Конструктивные особенности гаражей и автостоянок

Здания гаражей и автостоянок имеют некоторые конструктивные особенности, которые определяются объемно-планировочными требованиями и технологическими процессами. Эти особенности оказывают существенное влияние на выбор строительных материалов и конструкций, на выбор конструктивных схем зданий.

Конструктивное решение рамповых сооружений обусловлено многократным повторением одних и тех же планировочных элементов: стояночных мест, проездов и элементов рамп. Поэтому однотипность многих конструктивных элементов позволяет получить экономичную несущую конструктивную систему.

В качестве статической системы применяются жесткие многоэтажные рамы, шарнирные рамные системы и дисковые несущие конструкции. В качестве горизонтальных дисков чаще всего используются перекрытия. Горизонтальные нагрузки воспринимаются либо жесткими рамами, либо специальными связями, роль которых часто выполняют поперечные перегородки, лестничные клетки, лифтовые шахты.

Кроме нагрузок от веса автомобилей, гаражные здания подвергаются специфическим воздействиям: ударным и вибрационным от движущегося автомобиля, химической агрессии от нефтепродуктов и выхлопных газов, а также солей, которые на колесах завозятся на автостоянку с улиц, образуя агрессивные растворы.

Из всех конструктивных материалов, применяемых в строительстве, требованиям прочности, долговечности, устойчивости к химическим воздействиям и огнестойкости наиболее полно отвечает железобетон. Для повышения сопротивляемости бетона к химическим воздействиям применяются полимерные добавки на основе фурановых, фураново-эпоксидных, полиэфирных, карбамидных, акриловых и других смол.

Железобетонные конструкции могут быть применены в одном из трех видов: монолитный железобетон, сборный железобетон и комбинированный, когда применяются и сборные, и монолитные конструкции. Последний вид чаще всего осуществляется в рамповых гаражах с горизонтальными полами стоянок и наклонными плоскостями рамп.

Монолитный железобетон необходим преимущественно для криволинейных в плане рамповых гаражей с наклонными полами, на участках строительства со сложной конфигурацией. С появлением высококачественной щитовой опалубки появилась возможность возводить многоярусные автостоянки с рациональной сеткой несущих конструкций для оптимального размещения стояночных мест.

Для возведения многоэтажных открытых автостоянок наиболее оптимальны каркасные здания из сборных железобетонных конструкций с предварительно напряженными колоннами на всю высоту здания, перекрытиями из элементов профиля «Т» или «два Т» и заполнением ажурными панелями.

Стальные конструкции в строительстве гаражных сооружений применяются значительно реже, так как требуют специальной защиты от огня, атмосферной и химической агрессии. Однако стальные конструкции при возведении гаражей и автостоянок имеют ряд преимуществ перед железобетоном: сравнительно малый вес, простота монтажа и возможность демонтажа, большая гибкость в выборе пролетов, шага колонн и высоты этажа. Наибольшее применение стальные конструкции нашли при возведении открытых гаражей и автостоянок, для которых противопожарные требования значительно ниже.

В закрытых гаражах должна быть предусмотрена защита стальных конструкций колонн и балок оштукатуриванием, обетонированием или нанесением на них огнестойких покрытий.

Одним из ответственных этапов в проектировании гаражных сооружений является выбор оптимальной конструктивной схемы здания. Величина пролетов, размеры шага колонн, полезная высота этажей должны быть выбраны с учетом обеспечения удобного маневрирования легкового автомобиля в манеже. Колонны должны располагаться между смежными рядами или между продольными сторонами автомобилей на границе проездов и не препятствовать открыванию дверцы и выезду со стоянки. Примерная планировка рамповой манежной автостоянки приведена на рис. 1.13. Идеальным является помещение манежа полностью свободное от опор.

Таким вариантом для многоэтажных гаражей и автостоянок представлена однопролетная схема без промежуточных внутренних опор. Требуемая ширина пролета для легковых автомобилей с двусторонней расстановкой в манеже в зависимости от их класса колеблется от 15 до 18 м. За рубежом наибольшее распространение получили автостоянки манежного типа без промежуточных опор. Конструкции свободных пролетов с горизонтальными и наклонными полами получают все большую популярность. В США много гаражей построено с пролетом в свету 15,35 м с использованием сборных балок или балочных плит из предварительно-напряженного бетона. В нашей стране рядом проектных и научных институтов прорабатывались варианты автостоянок с наклонными полами с перекрытием из 15 метровых плит, а также перспективные проектные решения гаражей со скатными перекрытиями и винтовыми стоянками-рампами (рис.1.14 и 1.15). Основные элементы таких рамповых гаражей – безбалочная плита, жестко связанная с колоннами. Меньшая конструктивная высота безбалочного перекрытия дает возможность снизить высоту помещения стоянки до 2,1 м, общую высоту здания, сократить длину и уклон рампы, улучшить условия вентиляции и повысить другие технико-экономические показатели здания. Безбалочные перекрытия позволяют осуществить план здания любого очертания, что немаловажно при строительстве гаража в стесненных городских условиях, а также дают возможность более выразительно решить архитектурный облик всего здания.

Основными конструктивными элементами многоэтажных каркасов зданий являются перекрытия (балочные или безбалочные), колонны, стены и рампы.

В настоящее время большинство автостоянок проектируются и строятся с использованием типовых конструкций многоэтажных промышленных и гражданских зданий с сеткой колонн (6+6+6)х9 м, (6+9+6)x6 м, (4,5+6+4,5)x6 м (рис.1.15). Конструктивная сетка колонн 6х6 м и 6х9 м не всегда отвечает требованиям планировки гаражей. Особенно неприемлемой является сетка колонн 6х6 м, при которой исключено размещение автомобиля типа "Волга", требующая ширину внутреннего проезда - 6,3 м.

Рис. 1.13. Гараж-стоянка манежного типа.

План первого этажа.

Поэтому приходится использовать типовые решения с некоторым ухудшением эксплуатационных показателей здания или разрабатывать специальные конструктивные схемы.

В практике строительства гаражей-стоянок в Москве нашли применение унифицированные планировочные решения с различной сеткой колонн, учитывающие возможность оптимального размещения автомобилей на стоянках (рис.1.17).

Инж. А.А. Лысогорским [15] были предложены унифицированные решения и конструкции, основанные на применении консольных конструкций из Т-образных рам с сеткой колонн (3+9+3)х7,5 м (рис.1.18 и 1.19). Эти предложения в основном рассчитаны на габариты массового автомобиля малого класса и неудобны для размещения среднего класса типа "Волга".

Проектный институт "Гипроавтотранс" разработал серию типовых проектов с конструктивной сеткой колонн, учитывающей планировочные особенности гаражей-стоянок (рис.1.20). В примере здание решено с нетиповым шагом колонн 5,5 м и пролетами 2,25; 9,0; 6,0 м. Здание - 4-х этажное, каркасное, ригели крайних пролетов (2,25 м) опираются на наружные кирпичные стены. Фасад здания решен своеобразно и оригинально, с минимальным вертикальным остеклением, четко выделяющим элементы членения фасада. Проект был рассчитан на массовое строительство. Однако при применении этих проектов к местным условиям выявилась неспособность существующей базы стройиндустрии оперативно перестраиваться на выпуск железобетонных конструкций, необходимых для строительства этих гаражей.

Рис. 1.14. Многоэтажная автостоянка со скатными перекрытиями-рампами и совмещенным (встречным) движением машин на въезде и выезде

а - план первого этажа;

б - разрез

Рис. 1.15: а) схема автостоянки (разработка ВЗИСИ) со скатными перекрытиями в сочетании со скатными стоянками-полурампами вместимостью 600-800 автомобилей;

б) схема автостоянки вместимостью 400-500 автомобилей (разработка МАрхИ), решение из двух кольцевых скатных рамп-стоянок;

в) схема рамповой автостоянки вместимостью 250 автомобилей (разработка Моспромпроекта), решенного из одной кольцевой рампы смешанного типа

Рис. 1.16. Гараж - стоянка для легковых автомобилей индивидуальных владельцев в г. Набережные Челны. Новосибирский филиал Гипроавтотранс. Проект. Арх. Б.Ф. Серебров. Фасад. План первого этажа.

Рис. 1.17. Наземный многоэтажный гараж с полурампами.

Рис. 1.18.Оптимальные строительные параметры автостоянки с круглым планом при габаритах автомобилей 4,1х1,6 и 4,8х1,8 м.

а -план; б) разрез

Рис. 1.19.Оптимальные строительные параметры гаражей и автостоянок
с прямоугольным планом

а - с наружными облегченными стенами при габаритах автомобиля 4,1х1,8 м , план и разрез;

б - без наружных стен при габаритах автомобиля 4,8х1,8 м, план и разрез.

.

Рис. 1.20. Пример объемно-планировочного решения здания гаража-стоянки на 300 индивидуальных легковых автомобилей. Типовой проект Гипроавтотранс

Здание гаража характеризуется следующими основными показателями:

Показатели приведены для расчетной температуры наружного воздуха -30°С

Современная строительная индустрия для возведения многоэтажных автостоянок может предложить весьма ограниченный набор конструктивных элементов. Для массового строительства многоэтажных автостоянок были бы оправданы разработка и производство специальных сборных конструкций в строительстве гаражей-стоянок. Перспективными являются сборно-монолитные перекрытия, состоящие из сборных ребристых плит и монолитного верхнего слоя из бетонов, улучшенных полимерами, а также из износо- и химически стойкого покрытия пола. Однако наиболее перспективны бесбалочные перекрытия, возводимые методом подъема этажей. Он позволяет иметь план здания любого очертания. Перекрытия могут иметь криволинейный профиль или форму восходящей спирали, выполняя функции стоянки, въездов и выездов ( рис.1.21).

Прямые рампы чаще всего выполняются в тех же конструкциях, что и перекрытия здания. Спиральные рампы могут быть монолитными и сборными.

Стены гаражей-стоянок решаются в зависимости от назначения. Для закрытых стоянок применяют кирпичные или панельные стены, обеспечивающие требуемый температурный режим в помещении. В открытых гаражах-стоянках применяют ограждения не на полную высоту этажа в виде сплошных или ажурных панелей или решеток из железобетона, металла или пластмасс. Ажурные элементы обеспечивают естественное проветривание гаража-стоянки, придавая зданию более художественный облик (рис.1.22).

Рис. 1.21. Гараж на 300 автомобилей в районе Крцаниси в Тбилиси. Макет.