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
.01607
L=3. S86
①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。
②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 .1 0.18 0.18 =1.01607m。
③根据相似三角形互成正比的原理 ,
则— =-
0.18 1.01607
22 5
L= >0.18=3.98595 " 3.986m
1.01607
R -H _ R
1.01607
R 22 5
H=R- R =22.5- 22.5 =0.35586 " 0.356m
1.01607 1.01607
按三角学用角度计算，也可求得相同结果，就不再赘述
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 的比值关系表 从表中可以看出 :
C Qfro。
. 如, 有趣的是这两切点即变坡点的连线坡度
i2== =8. 93%，即接近纵坡 18% i
i
(%) R
（m ）
L (m) H (m) L/R
H/R
H/L=i 2
15
1.78719
0.10678
20
2.38291 0.14238
0.05975
12
22.5 2.68078 0.16018
0.11915
0.00712
=5.98%
25 2.97864 0.17797
15 2.22510 0.16599
15
20
2.96680 0.22132 0.14834
0.07460
22.5 3.33765 0.24899
0.011066
=7.46%
25
3.70850 0.27664
15 2.65730 0.23724
20
3.54306 0.31632
0.08928
18
22.5 3.98595 0.35586
0.17715
0.01582
=8.83%
25
4.42883
0.39540
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 的计算出坡道水平总长的近 似值。
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
a 曲线缓坡
图 3 曲、直线缓坡水平总
精选范本
①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。
②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。
③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）
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）
1.01119 0.15
R
L=
1.01119
>0.15=2.96680m
R -H R
1 1.01119
H=R- R
1.01119 =0.22132m
图5 i 1=15% R=20 ，两边相切的计算
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=2.4~3.0 为好。
2）按纵坡为 15%，曲线缓坡的水平长度为 2.4m ，求曲线的
半径
R （图 6）
R _ 2.4 1.01119 一0.15
2 4
R=± X
1.01119=16.179m
R - H _ 2.4 1 - 0.15
2 4
H=R- =0.179m
0.15
R16.179VR20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
①圆弧与水平线相切，与纵坡线相割，求第一个割点高度
H I （图 7）。
L=2.400
1 \
=1.01119
(TK
R2= (R- H i) 2+2.4 2=R2-2R H1+ H I 2+2.4 2 即H I 2-2R H I +2.4 2=0
2R _、2R 2R「4 2.4 2.4
Hi=
2
40 .1600 -23.04
H' =39.856m（不含，舍去）, Hi〃=0.1445m
取Hi=0.1445m
（图8）
图8 ②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，H=0.22132 ，贝U L2=L-2.4=0.5668
2 2 2 2 2 2
R = （R-H）+0.5668 =R -2R H 2+ H2 +0.5668
22
H22-2R H2+0.5668 2=0
‘ 2R—-2R 2R-4 0.5668 0.5668
H2=
2
=40 ±W600 -1.285
2
H2' =39.99195m（不含，舍去），H2〃=0.00805m
取H2=0.00805m
则H i =0.22132-0.00805=0.21327m
③ 圆弧与水平线、纵坡线相割都均等，求两割点的高差（图9）。