Размещено на http://www.allbest.ru/

НАДЗЕМНЫЕ АВТОСТОЯНКИ И ВЕРТОЛЕТНЫЕ ПЛОЩАДКИ В ГОРОДАХ

Виды многоэтажных надземных автостоянок и особенности их конструкций

Одной из актуальных проблем современного города, связанной со стремительным ростом автомобилизации, является развитие пунктов хранения транспортных средств. По статистическим данным, легковые автомобили индивидуального пользования находятся в пути в среднем 1-2 ч, а 22-23 ч стоят на автостоянках или улицах, загромождая улицы и затрудняя работу городского транспорта. Если учесть тот факт, что автомобили индивидуального пользования в крупных городах, таких как Москва, составляют около 60-65 % общего числа пассажирского автопарка, то они в основном и определяют основную потребность в площади для гаражей и стоянок. Так, например, в Лос-Анджелесе территория, занятая под гаражи-автостоянки и улицы, составляет около 65 % общей территории города.

Автостоянки являются местом непродолжительного хранения автомобилей. Они могут быть подземные, полуподземные и надземные. Стоимость строительства подземных и полуподземных автостоянок в 2,5-3 раза превышает стоимость надземных. Кроме того, их труднее сооружать и требуются значительные объемы работ по перекладке существующих подземных сетей.

Надземные автостоянки по своему назначению отличаются от гаражей. Гаражи представляют собой сооружения для продолжительной стоянки и ремонта автомобилей, имеющие закрытые и отапливаемые помещения, необходимое оборудование и мастерские. Гаражи проектируют по специальным нормам. Автостоянки предназначены только для стоянки автомобилей без их технического обслуживания и ремонта. Основное требование к кратковременным стоянкам в отличие от постоянных гаражей состоит в необходимости обеспечения для водителей облегченных условий въезда и постановки автомобилей на стоянку, быстрого и беспрепятственного выезда с места стоянки.

Наибольшее распространение в мировой практике получили надземные многоэтажные автостоянки рампового типа. Такие стоянки отличаются экономичностью, относительной простотой возведения, небольшими сроками строительства, а также возможностью увеличения вместимости путем устройства надстроек. Первые многоэтажные автостоянки рампового типа появились в США в 1935 г.

Объемно-планировочные решения рамповых стоянок весьма разнообразны и зависят от их назначения, вместимости, конфигурации, типа рамп. Их располагают на небольшом удалении от важных городских центров и магистральных улиц в пределах пешеходной доступности. Во многих случаях многоэтажные надземные автостоянки представляют собой самостоятельные инженерные сооружения (рис. 1). Оптимальным считается устройство автостоянок с шестью-семью этажами при ширине зданий 16--17 м, и коэффициент использования площади здания составляет около 62 %.

Рис. 1. Общий вид и план автостоянок со спиральными рампами

В автостоянках большой вместимости (до 9000 автомобилей) и этажности чаще всего применяют спиральные рампы (см. рис.1). Пространство внутри рампы может быть использовано для размещения лифтов и лестничных клеток.

Наиболее крупные автостоянки, решенные с полурампами, имеют вместимость до 1600 автомобилей. Применение полурамп в стоянках со смещенными перекрытиями (рис. 2) позволяет сократить время установки автомобиля на место, а также использовать относительно небольшие участки для возведения стоянок. Уклон полурамп составляет 14-16 %. Полурампы имеют ширину одной или двух полос движения.

Рис. 2. Схема автостоянки с полурамными и смешенными перекрытиями: -- перекрытия; 2 -- полурампы

Автостоянки небольшой вместимости (до 1000 автомобилей) сооружают с наклонными перекрытиями, имеющими уклон от 3 до 6 % (рис. 3.3). При такой системе обеспечивается наиболее полное использование площади стоянки, но удлиняется перемещение автомобиля внутри нее.

Рис. 3. Схема автостоянки с наклонными перекрытиями: 1 -- наклонные перекрытия

Наименьшее распространение получили стоянки с прямыми рампами. В некоторых случаях применяют сочетание отдельных типов рамп. Так, например, сочетание спиральных рамп и полурамп позволяет использовать преимущества тех и других.

По конфигурации плана одного этажа автостоянок они могут быть прямоугольными, круглыми или другого очертания. При круглой форме здания стоянки она легче вписывается в городскую застройку и ей можно придать разнообразие и выразительности. Прямоугольная форма плана стоянки позволяет эффективно использовать стандартные конструктивные элементы. Конструктивные решения автостоянок отличаются известным многообразием. В качестве строительного материала в основном используют железобетон, в наибольшей степени отвечающий требованиям огнестойкости и коррозионной стойкости. В ряде стран для автостоянок разработаны типовые конструкции из сборного железобетона. Здание автостоянок чаще всего образуется из колонн, тавровых балок перекрытий, фундаментных блоков, а также элементов рамп, лифтовых шахт, стеновых ограждений и т.д. По сборным балкам перекрытий иногда устраивают слой монолитного бетона толщиной 0,1 м.

В зарубежной практике находят применение предварительно напряженные колонны длиной, равной высоте здания автостоянок. На рис. 3.4 представлены основные параметры здания автостоянки из сборных железобетонных унифицированных элементов. Каркас здания образован из Т-образных консольных рам. Высота этажа принята равной 2,8 м при расстоянии от пола до низа балок перекрытия 2,2 м. Консольные рамы со свесами 3,0 и 4,5 м объединяются между собой сваркой выпусков арматуры с последующим омоноличиванием стыков.

При сооружении стоянок в ряде случаев находили применение сборные пространственные элементы. Так, например, в США разработаны сборные элементы, состоящие из двух параллельно расположенных П-образных предварительно напряженных рам, объединенных поверху плитой. Длина элемента составляет 17,4 м, и высота его соответствует высоте этажа стоянки. Объединение пространственных блоков осуществляется в вертикальном направлении с помощью прядей из стальной проволоки, пропускаемой через каналы, предусмотренные в стойках рам.

Рис. 4. Основные параметры автостоянки из сборных железобетонных элементов: а - с наружными облегченными стенами при габаритах автомобиля 4,11,6 м; б - без наружных стен при габарите автомобиля 4,81,8 м

Автостоянки возводят также из металлических конструкций. При этом в большинстве случаев используют прокатную сталь. Перекрытия выполняют в виде ферм с треугольной решеткой. В последние годы для строительства автостоянок в различных странах стали применять атмосферостойкую сталь, позволяющую снизить эксплуатационные расходы. Возможно сочетание металлических и железобетонных элементов в составе конструкции многоэтажной автостоянки.

Весьма эффективны металлические элементы при сооружении сборно-разборных стоянок. Такие здания возводят на участках, предназначенных в будущем для других сооружений. Элементы конструкций при этом имеют болтовые соединения. Монтаж конструкций ведется обычно пространственными блоками, в пределах каждого из которых могут устанавливаться по два автомобиля и предусматривается полоса для проезда (рис. 5).

Для предохранения многоэтажных металлических автостоянок от пожара применяют облицовки с использованием асбеста.

Имеются примеры применения железобетонных сборно-разборных стоянок автомобилей. Соединение элементов между собой обеспечивается высокопрочными болтами.

Многоэтажные автостоянки могут быть объединены в единую конструкцию с каким-либо зданием. Часто многоэтажные стоянки явля ются частью зданий железнодорожного, авиационного или морского вокзалов. Иногда их возводят над станциями метро, соединяя стоянку с платформами метро лифтами. Многоэтажные стоянки могут быть частью зданий больших гостиниц или многоэтажных жилых домов, а также входить в состав промышленных и административных зданий или окружать спортивные сооружения. Для устройства многоэтажных автостоянок или гаражей часто используют пространство под эстакадами подходов к высоким мостам.

Рис. 5. Секция сборно-разборной металлической автостоянки

В густой городской застройке с узкими улицами возникает необходимость сооружения стоянок на участках ограниченной площади. В этой связи получили распространение механизированные автостоянки, позволяющие использовать до 80 % площади здания под места стоянки. По сравнению с рамповыми механизированные стоянки имеют ряд преимуществ. Если высота рамповых стоянок ограничена шестью-семью этажами, то механизированные могут иметь высоту 30 этажей, так как подъем автомобилей осуществляется лифтами. Высота ярусов может быть уменьшена, поскольку водитель не попадает в зону стоянки.

Загрязнение воздуха выхлопными газами в рамповых стоянках бывает весьма значительным, а в механизированных автомобиль доставляется на место стоянки с выключенным двигателем, при этом специальной вентиляции воздуха не требуется.

Высокая стоимость оборудования автостоянок этого типа компенсируется относительно небольшими затратами на их строительство. Кроме того, в механизированных стоянках значительно снижается численность обслуживающего персонала, а установка автомобиля на место занимает в среднем 1 минуту.

Существует несколько разновидностей механизированных стоянок. Подъем и спуск автомобилей осуществляются с помощью лифтоподъемников или латерностера (подъемник, основанный на применении непрерывной цепи). Последний тип имеет весьма низкий коэффициент полезного действия и поэтому не находит широкого применения. Наибольшее распространение получила система, основанная на сочетании вертикального перемещения автомобилей на лифте с последующим его горизонтальным перемещением на тележках без водителя (рис.6, а). Вместимость такого типа стоянок обычно не превышает 500 автомобилей. В центральной части здания стоянки находится шахта с подъемником, а по бокам -- боксы для стоянки автомобилей. В шахте размещаются один или несколько подъемников для автомобилей. В конструктивном отношении механизированные стоянки подобного типа отличаются простотой и допускают использование сборных элементов.

Рис. 6. Схемы механизированных автостоянок: 1 - боксы; 2 - платформа подъемника с автомобилем; 3 - тележка; 4 - поворотная платформа

В плане здание механизированной стоянки может быть круглым (рис. 3.6, б). При этом одновременно осуществляется подъем сразу двух-трех автомобилей. Подъемник снабжен поворотной платформой, автомобиль автоматически подается на специальной тележке на место стоянки и тележка возвращается в подъемник.

При прямоугольной форме плана здания автомобиль, поднятый на соответствующий этаж, перемещается на тележке вначале вдоль этажа, а затем заводится в нужный бокс (рис. 6, б).

Механизированные стоянки могут иметь самостоятельные здания, а могут быть встроены в другие сооружения, например, в административные здания.

Определение вместимости и числа мест стоянок

При планировании числа автостоянок возникает вопрос о перспективной численности легкового автопарка и необходимой вместимости автостоянок. В общем виде предельно вероятный уровень автомобилизации или предельно вероятное число личных автомобилей на каждую 1000 жителей можно определить по формуле

,

где Q -объективно необходимый объем передвижений;

m --средняя наполняемость кузова автомобиля;

К_б --показатель бытовой привлекательности автомобиля.

Исследования показывают, что объем передвижений населения Q для средних условий крупного города в пиковый период суток на 1000 жителей в рабочий и выходной дни может быть принят равным соответственно 500 и 680. Средняя наполняемость кузова автомобиля в зависимости от целей поездок меняется от 1,5 до 2,5, а показатель бытовой привлекательности можно считать равным 1,15. При указанных величинах предельно вероятный уровень автомобилизации будет составлять около 360 автомобилей.

Для определения расчетной вместимости автостоянок может быть использована формула

,

где F -число лиц, одновременно участвующих в поездках;

т -- средняя наполняемость кузова автомобиля;

K_v -- коэффициент учета экономии времени;

К_о -коэффициент, учитывающий снижение расчетной вместимости за счет паркования машин в неорганизованном порядке;

р --резерв дополнительных автомобилей государственных автохозяйств.

Для средних условий крупного города величина F может быть принята равной 385 чел. для автостоянок у мест приложения труда, 200 чел. для автостоянок у предприятий центрального культурно-бытового обслуживания, 115 чел. для автостоянок у мест организованного массового загородного отдыха.

Коэффициент К_о 1 входящий в эту формулу (17.3), определяется математическим выражением:

где с -поправка на степень развития и плотности транспортной сети, изменяющаяся в пределах от 0,8 до 1,2;

L -расстояние передвижения автомобилей, принимаемое для крупных городов от 1 до 50 км.

Коэффициент К_о вводят в формулу, если имеется возможность для конкретных условий свободного размещения части автомобилей на ближайших улицах без осложнений для организации движения транспорта. Значение коэффициента К_о допустимо в границах до 0,7. Необходимое число дополнительных мест для служебных автомобилей принимают в соответствии с функциональностями конкретной местности. Использование дифференцированного подхода к определению расчетных норм вместимости автостоянок с учетом местных условий позволяет исключить перерасход средств при их сооружении и избежать ухудшения условий движения транспортных средств в городах.

При расчете числа мест стоянок площадь пола стоянки с внутренними проездами в зависимости от конструкции здания составляет 18-27 м². Зазоры между рядом стоящими автомобилями следует принимать равными 0,5-0,8 м. Зная расчетную вместимость стоянки Р и площадь одного места, можно определить число мест стоянок.

Наиболее рациональным, с точки зрения занимаемой площади, считается установка автомобилей под углом 60° к оси проезда на стоянке. В тех случаях, когда предусмотрены места для кратковременной и длительной стоянки, целесообразно располагать места стоянок как под острым, так и под прямым углом. При круглом плане этажей места стоянок располагают по концентрическим окружностям.

Междуэтажные перекрытия автостоянок можно рассчитывать на равномерно распределенную нагрузку интенсивностью 6 кН/м'².

Вертолетные площадки в городах

автостоянка вертолетный город рамповый

Вертолетный транспорт в настоящее время развит еще недостаточно, однако объем перевозок вертолетами постоянно возрастает, и есть все основания полагать, что он займет одно из ведущих мест в системе городского транспорта. Основное преимущество вертолетов, как средств транспорта, состоит в высокой скорости передвижения, достигающей 200-300 км/ч, независимости направления движения от системы улиц, а также большой маневренности, простое и относительно небольшой стоимости устройства посадочных площадок. Недостатки вертолетного транспорта связаны с малой провозной способностью (до 500-600 пасс./ч), высокой стоимостью проезда, образованием значительного шума и существенной зависимостью от погодных условий.

При проектировании вертолетных площадок наиболее важное значение имеет вес применяемых вертолетов. Они подразделяются по весу на три категории: легкие - с взлетным весом до 40 кН; средние - от 40 до 120 кН и тяжелые -- свыше 120 кН. В зависимости от весовой категории назначают конструкцию искусственного покрытия и размеры взлетно-посадочных площадок [81].

Вертолетные площадки могут располагаться как на поверхности земли, так и на сооружениях. Взлетно-посадочные площадки, располагаемые в уровне земли, проектируют теми же методами, что и автомобильные дороги или аэродромы.

Для инженера-строителя городских транспортных сооружений представляют интерес лишь специальные вертолетные площадки, вынесенные над уровнем земли и опирающиеся на различные конструкции.

Вертолетные площадки в густой городской застройке целесообразно располагать на крышах высоких зданий или на специальных перекрытиях, расположенных на достаточной высоте между зданиями, над ними или над водными поверхностями (реками, озерами т.д.).

Двухполосный вертодром, расположенный на крыше здания нового Почтамта в Москве возле Казанского железнодорожного вокзала, предназначен для перевозки почты между столицей и ее аэропортами. По своим размерам этот вертодром не имеет себе равных в Европе. Его взлетно-посадочные полосы имеют размеры 6025 и 6017 м.

Вертолетные трассы организованы также в ряде стран Европы, Северной Америки и Японии. В США сооружено несколько вертолетных площадок на крышах высоких зданий. Так, например, в 1965 г. на крыше одного из павильонов Международной выставки в Нью-Йорке была оборудована вертолетная станция, рассчитанная на эксплуатацию 24-местных вертолетов (рис. 3.7). Размер взлетно-посадочной полосы 6060 м. Пассажиры доставляются на вертолетную площадку пятью скоростными лифтами.

В Варшаве на крыше 11-этажной гостиницы «Гранд-Отель» сооружена вертолетная площадка, обеспечивающая перевозки пассажиров между польской столицей и аэропортом в Окенге.

Вынос площадок на достаточное расстояние от земли уменьшает уровень шума от вертолетов на улицах города и улучшает условия безопасности полетов, особенно при подходе к площадке, взлете или посадке. Связь площадок с землей может осуществляться грузовыми и. пассажирскими лифтами. Если вертолетные площадки располагают на крыше зданий, то конструкция верхнего перекрытия и весь каркас здания должны быть рассчитаны на дополнительные нагрузки, вызываемые вертолетами.

Специальную конструкцию, поддерживающую вертолетную площадку, рассчитывают только на вес вертолетов, являющийся временной подвижной нагрузкой.

Рис. 7. Вертолетная площадка на крыше павильона Международной выставки в Нью-Йорке

Тип конструкции выбирают исходя из экономического сравнения по расходу материалов, стоимости и трудовым затратам на строительство, а также из местных условий городской планировки.

Общие размеры вертолетной площадки зависят от способов взлета и посадки вертолетов. Для наиболее экономичного и надежного взлета или посадки с использованием «воздушной подушки» у поверхности площадки, образуемой несущим винтом, рекомендуются размеры рабочих площадок не менее 3030 м - для легких вертолетов, 6060 м - для средних и 8080 м - для тяжелых.

Если вертолетная площадка предназначена для стоянки нескольких вертолетов, то она должна иметь, кроме того, специальные площадки, отведенные для рулежки и стоянки машин. Ширину рулежных дорожек следует назначать для тяжелых вертолетов - не менее 12-15 м, для средних - 8-9 м и для легких - 6 м.

Места стоянок должны быть запроектированы так, чтобы обеспечивалась возможность взлета и посадки при подлете на старт и обратно, а также удобство выруливания и заруливания вертолетов на тяге несущего винта. Размеры мест стоянок рекомендуется назначат! для вертолетов Ми-6 - 4632 м, Ми-4 -- 2418 м, Ми-1 -- 1814 м Ка-15 и Ка-18 - 64 м. Минимальные разрывы между отдельными местами стоянок и их рядами принимают не менее 70 м для вертолета Ми-6, 50 м - для Ми-4 и В-8, 30 м - для Ми-1 и В-2, 20 м - для Ка-15 и Ка-18. Места стоянок должны быть оборудованы источниками электроэнергии с напряжением переменного тока 380/220 В и постоянногс тока 28,5 В.

Вывод всех инженерных коммуникаций должен осуществляться через водонепроницаемые колодцы, в которых следует хранить и противопожарное оборудование.

На местах стоянок следует предусмотреть заземлительные электроды, обеспечивающие защиту вертолетов от воздействия статического электричества.

Кроме взлетно-посадочной площадки, рулежных дорожек и мест стоянок, на вертолетных площадках с интенсивным движением может быть предусмотрен перрон для временной стоянки вертолетов в период погрузки или выгрузки груза и пассажиров (в течение 3-15 мин). Размеры перрона назначаются такими, чтобы при рулежке вертолетов между их несущими винтами оставались расстояния не менее радиуса винта наибольшего из эксплуатируемых вертолетов.

Уклоны поверхностей для отвода воды с взлетно-посадочных площадок должны быть не более 2,5 %, рулежных дорожек - не более 3 %, мест стоянок и перрона - не более 1,5 %. Водоприемные решетки и систему водоотвода согласуют с общей конструкцией сооружения.

Большие вертолетные порты оборудуют системами заправки вертолетов, грузовыми лифтами для спуска и подъема их с площадки на землю, а также необходимыми подсобными помещениями и оборудованием.

Расположение вертолетной площадки в плане города должно назначаться с учетом удобства воздушных подходов к ней. В направлениях взлета или посадки вертолетов окружающие площадку здания или другие препятствия не должны пересекать наклонной плоскости с уклоном 1:6 - для легких вертолетов, 1:8 - для средних и 1:14 - для тяжелых.

Полосы воздушных подходов следует прокладывать с учетом господствующих ветров так, чтобы посадка и взлет осуществлялись по возможности против ветра.

Взлетно-посадочные площадки могут быть прямоугольной, круглой, Т-, Г-образной форм в плане, а также состоять из прямоугольных площадок, расположенных треугольником или V-образно.

В том случае, когда вертолетная площадка совмещается с крышей здания, ее покрытие должно обеспечивать передачу давления на несущие элементы, а также создавать необходимую водонепроницаемость, тепло- и звукоизоляцию (рис. 8).

Рис. 8. Конструкция покрытия вертолетной площадки на крыше здания: 1 - асфальтобетон толщиной 3 см; 2 - сборная железобетонная плита 16 см; 3 - крупнозернистый кварцевый песок слоем от 10 до 14 см; 4 - гравий, втопленный в битумную мастику толщиной 5 см; 5 -- цементная стяжка слоем 2 см; 6 - гидроизоляция из четырех слоев гидроизола на битумной мастике; 7 - цементная стяжка слоем 2 см; 8 - слой шлакобетона с уклоном и переменной толщиной до 10 см; 9 - слой бетона омоноличивания толщиной 6 см; 10 -- сборная железобетонная плита перекрытия

Несущие конструкции перекрытий вертолетных площадок рассчитывают на вертикальные силы от веса вертолета с учетом динамических воздействий при его грубой посадке. Влияние динамических факторов на жесткие перекрытия изучено недостаточно и по некоторым данным может увеличивать статические нагрузки в 1,5-2 раза. Коэффициент надежности по нагрузке для веса вертолетов можно принимать равным единице. Давление от колес передается на покрытие в виде сосредоточенных сил, условно распределенных на площади круга. Схема расположения колес, передающиеся на них усилия и диаметры условных кругов контакта колес с покрытием приведены в табл. 1 и на рис. 9.

Горизонтальные усилия торможения вертолетов также мало изучены, и в качестве первого приближения их можно принять по аналогии с тормозными силами автомобилей, равными 30 % их нормативного веса.

Таблица 1

Рис. 9. Схема передачи давлений от колес вертолета

Одновременно на вертолетной площадке возможна посадка только одного вертолета, причем расчет на вертикальные усилия от посадки с динамическим коэффициентом можно производить без учета тормозной силы.

Тормозные горизонтальные усилия, приложенные в уровне верха покрытия, могут возникать от всех вертолетов, одновременно находящихся во время посадки и руления по дорожкам.

Полный расчет несущей конструкции вертолетной площадки должен производиться с учетом вертикальных и горизонтальных нагрузок при различных невыгодных сочетаниях: например, при заполненных местах стоянки нагруженными вертолетами, загруженных вертолетах на перроне и одном вертолете, который совершает посадку с ударом.

Расположение вертолетов на перекрытии должно назначаться в наиболее невыгодных положениях.

По краям надземные вертолетные площадки должны быть ограждены защитным бордюром, который рассчитывают на действие удара от выкатывающегося вертолета.

Давления от колес вертолетов можно считать распределяющимися сквозь покрытие на несущие элементы по конусу с учетом наклона образующих к вертикали под углом 45°.

Круглую площадку передачи давления на несущую конструкцию можно для удобства расчета можно заменить равновеликой по площади квадратной.

Элементы конструкции перекрытий, колонн рассчитывают по нормам для железобетонных и стальных строительных конструкций.

Список использованной литературы

Маковский, Л.В. Городские подземные транспортные сооружения [Текст] / Л.В.Маковский. - М.: Стройиздат, 1985.

Саламахин, П.М.Мосты и сооружения на дорогах [Текст]: учебник. В 2 ч./ П.М. Саламахин, О.В.Воля, Н.П.Лукин и др.; под ред. П.М. Саламахина. - М.: Транспорт, 1991.

Инженерные сооружения в транспортном строительстве [Текст]: учебник. В 2 кн.; под ред. П.М. Саламахина. - М.: изд.центр Академия, 2007.

Козырева Л.В., Скачков Ю.П., Овчинников И.Г. Специальные виды транспортных сооружений. Учебное пособие. Пенза 2011г.

Размещено на Allbest.ru