谈汽车库内坡道的缓坡设计

1、谈汽车库内坡道的缓坡设计一、 国内外汽车库内坡道坡度概况在汽车库的设计中，车行道的坡道设计，是常遇到的问题，往往由于受到平面场地的限制，既要满足使用要求， 又要满足设计规范要求，作多种比较后， 也 不一定能达到理想状态， 尤其在拐弯的起点或止点处，受到柱位的影响，总带来一些困难。汽车库坡道的坡度设置， 与汽车的制动性能有关，随着其性能的改善，坡度也在相应变大，过去国内最大为12%，现在为 15%，在国外有的作到18%,这样可缩短坡长，给设计带来一定方便，对建筑面积的有效利用更有好处。确信随着科学的进步，汽车制动性能的改善，将来的坡度会加大，设计环境也会有所改进。二、 纵坡与缓坡的关系纵坡是主要

2、段，设在坡道中间。缓坡是过渡段，设在坡道与平地相连接处，起着缓冲、平缓过渡的作用，减少汽车颠跛跳动，避免前后档与地面碰撞，保证行车安全。规范要求缓坡是纵坡的一半，另外还规定纵坡w 10%时可不作缓坡，小汽车只要轴距小于4.0m，中间底盘高于 0.10m, 接近角、离去角大于6°，经过验算，可满足车行的要求，但这并不说明为了缩短坡的总长，可把缓坡作成10%，若这样作，似乎并不违反规范，但与纵坡段相接处的坡差小，而与水平段相接处的坡差大， 两者不均衡，给行车带来不便，还是取缓坡为纵坡的一半为好。三、 缓坡的两种形式对比缓坡有直线缓坡和曲线缓坡两种形式，前者对设计和施工都比较简单，国内外都

3、常被采用，后者设计和施工较为麻烦，但行车比较平缓，好处较多，国外采用较多，凡公路不论国内外，变坡处均采取凹、凸形竖曲线，车速越快，竖曲线半径越大，要求更加严格，行车的 安全性和舒适度才有保证。四、 曲线缓坡的坡长计算直线缓坡的坡长计算，是直线比例关系，计算比较简单，不再赘述，这里专门研讨曲线缓坡的问题。1、国外有的纵坡坡度为18%，竖曲线半径为22.5m。（图 1）图 2 曲线缓坡段计算简图设曲线缓坡的圆弧线与纵坡线、水平线均相切（图2）, 求曲线缓坡两切点的水平长度 l 和两切点的垂直高度h.01607l=3. s86根据平面几何学推理，则纵坡线与水平线的夹角a，等于两切点间半径r的夹角 b

4、。根据勾股弦定律，斜边的平方等于两直角边的平方之和，设长边为1, 短边为0.18 ，则斜边长为 .10.18 0.18=1.01607m。 根据相似三角形互成正比的原理,则 =-0.181.0160722 5l=>0.18=3.98595 "3.986m1.01607r -h _ r11.01607r22 5h=r- r=22.5-22.5 =0.35586 "0.356m1.016071.01607按三角学用角度计算，也可求得相同结果，就不再赘述c qfroi289318。. 如, 有趣的是这两切点即变坡点的连线坡度= = .%，即接近纵坡%ii(%)r（ m）l(

5、m)h(m)l/rh/rh/l=i 2的一半 9%，若简化计算，缓坡取9%， 水平长取 4m，则坡高为0.36m, 这样，就能很快151.787190.10678202.382910.142380.05975的计算出坡道水平总长的近 似值。1222.52.680780.160180.119150.00712=5.98%252.978640.17797152.225100.16599202.966800.221320.074601522.53.337650.248990.148340.011066=7.46%253.708500.27664152.657300.23724203.543060.3

6、16320.089281822.53.985950.355860.177150.01582=8.83%254.428830.39540例如，层高 4m，曲线缓坡与直线 缓坡的水平长度比较（图 3）, 通过计算 两者总长仅差 0.017m, 非常接近，几乎 可以忽略不计。a 曲线缓坡图 3 曲、直线缓坡水平总长比较由计算结果分析， 纵坡一致， 缓坡曲线半径不一样， 只要曲线圆弧与水平线和纵坡线都相切，b 直线缓坡则相切的两切点的水平长l 和垂直高 h，都随着缓坡曲线半径r增 大而增大，而且成一定比值增大，两切点的连线坡度i 2 接近纵坡 i i 的一半（见下表）。纵坡一定， r与 l、h的比值关

7、系表从表中可以看出 :精选范本 缓坡曲线半径r, 乘以 l/r 和 h/r 的比值，就可得出l 和 h的值。纵坡相同，半径不同，l、h值也不同，但其l/r、h/r、h/l 均相同。纵坡相同，半径增大，l、h值也随相同的l/r、h/r 比值而增大。2、我国规范规定，纵坡12%15%，曲线缓坡的水平长度不应小于2.4m，曲 线的半径不应小于 20m。（图 4）坡 it 止点图 4 汽车库设计规范规定的曲线缓坡按规范条件要求，先按纵坡15%为例，研讨其相互关系。（ 1）按纵坡 15%，缓坡曲线半径r20 圆弧与水平线、纵坡线都相切（图5），求曲线缓坡的水平长度和垂直高度（方法同前）图 5 i 1 =

8、15% r=20 ，两边相切的计算简图1.011190.15rl=1.01119>0.15=2.96680mr -h r11.01119h=r-r 1.01119=0.22132m从表中也可查得同一结果。当纵坡 i 1=12%，缓坡曲线半径 r=20m时，查表 l=2.38291m, h=0.14238m 这符合规范的水平长度 2.4m 的要求。若纵坡为 15%时，水平长度则约为 3m才合 适，如取 2.4m 则误解了规范的本意，即 l=2.4m 是指纵坡为 12%而言，其他较大的纵坡并未说清楚，如纵坡为12%15%, 则 l=2.43.0为好。（2）按纵坡为15%，曲线缓坡的水平长度为

9、2.4m，求曲线的半径r （图 6）1 =1.01119l=2.400(tkr _ 2.41.01119一 0.152 4r=± x1.01119=16.179m0.15r - h _ 2.41- 0.152 4h=r- =0.179m0.15r16.179vr20这不符合规范要求，不成立。（3）按纵坡为15%，曲线半径 r=20m, 曲线缓坡水平长取最小值2.4m （似乎满足规范的三个要求，实际并不成立），现举三种容易验证的特殊情况来说明。圆弧与水平线相切，与纵坡线相割，求第一个割点高度hi（图 7）。r2= ( r- hi )2+2.4 2=r2-2r h 1+ hi 2+2.4 2即 hi 2-2r hi +2.4 2=0hi=2r _、2r 2r4 2.4 2.4240 _ .1600 -23.04h'=39.856m（不含，舍去 ）, hi =0.1445m取 hi=0.1445m（图 8）图 8圆弧与纵坡线相切，与水平线相割，求切点与割点高差h按圆弧与水平线、纵坡线都相切，查表可得：l=2.96680，l2=l-2.4=0.56682 2 2 2 2 2r =（ r-h） +0.5668 =r -2r h 2+ h2 +0.5668h=0.22132 ，贝 u2-2r h2+0.5668=0h 22 2r -2