地下车库结构设计总结

赵敬敏

摘 要：车库设计中，抗浮验算越来越体现其重要性，外墙和顶板抗渗也是我们应注意的要点。为了使设计安全实用又经济合理，我们应满足规范的同时深入理解规范，确定合理结构方案。

关键词：大底盘车库；抗浮；后浇带；外墙计算；地面荷载

现代住宅小区和商业区设计中，大底盘车库的结构形式越来越普遍，地下车库设计也成为一个工程项目的重点。近几年，通过实际工程反应出一些问题，现在就这些常见问题进行分析说明。

一、抗浮验算

按规范规定地下车库应满足抗浮要求，但是对于地下水位比较高的地区，抗浮很难满足要求。以邯郸市某工程为例：地下水位在自然地坪下2.4米，地面覆土1.3米；地下车库共两层，负一层层高3.8米，负二层层高3.6米，筏板600厚。水头差=0.6+3.6+3.8+1.3-2.4=6.9m，水浮力=6.9X10=69KN/m?。结构为普通梁板结构，经统计梁板自重及恒荷载+覆土荷载=52KN/m?，不满足《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011的5.4.3条规定。可采取的措施有：增加配重和设置抗拔锚桩（杆）。设置抗拔锚桩（杆）会使施工周期增加1～2个月，建设方要求工期紧，不能采用。按筏板上增加600厚钢渣混凝土（容重45KN/m?），配重0.6x45=27KN/m?，能满足抗浮验算，但是钢渣混凝土费用很高。后经过论证，将结构形式由普通梁板结构改为无梁楼盖结构，满足抗浮要求。无梁楼盖结构取消主次梁，做400厚大板，这一做法有以下几个优点：（1）取消主梁后室内净空加高，可以减小楼层高度，因而地下室埋深可以减小，水浮力随之减小；（2）大板400厚，起到增加配重的作用；（3）不需要额外增加配重和抗拔锚桩（杆），经济合理。

二、设置后浇带及其他减小裂缝的措施

大地盘车库与多塔通常一起施工，为减小沉降差，一般要设置沉降后浇带。沉降后浇带一般设置在多塔外部1跨或2跨的跨中，一般沿平面直线通过，与框架梁垂直，避免与梁重合。其次，要设置温度后浇带，温度后浇带间距要满足《混凝土结构设计规范》的要求，避免产生温度裂缝。这里要特别指出地下室外墙的温度后浇带的要求。一般地下车库为框架结构，我们在布置后浇带时一般按框架结构布置，间距不超过55米即可。但地下室外墙后浇带间距不应超过30米。如果不特别说明，地下室外墙同筏板一样按55米布置，很容易产生外墙裂缝。通过一些工程实例，总结出以下减小外墙裂缝的措施：（1）温度后浇带间距按挡土墙要求；（2）外墙混凝土等级不宜超过C45（C30～C40比较合适）并加入膨胀剂；（3）外墙钢筋间距不宜大于150，外墙配筋计算应按静止土压力作用的挡土墙计算。若是人防的外墙，应按人防荷载计算，比较两者结果，取大值。（4）施工过程中，严格控制配合比，减少水泥用量，增加龄期；（5）混凝土振捣密实，并做好后期养护。

三、荷载及楼板

地下车库荷载也是设计的重点。负一层顶的恒荷载主要是覆土，活荷载要根据情况而定：若是种植土，一般按3.5KN/m?；若是消防车道，要按荷载规范，根据覆土厚度算消防车荷载；若是场地考虑施工荷载，一般按10KN/m?。在结构设计前期，还应要求甲方提供车库顶板上的景观荷载、施工材料堆载的位置及大小。施工材料的堆载设计也可不考虑，由施工单位在施工时对堆载位置的车库顶板进行支护。关于车库楼板，除满足计算和抗震要求外，还应满足《地下工程防水技术规范》GB50108-2008的要求：负一层顶板厚度不应小于250厚，保护层厚度50，并采用防水混凝土，尤其注意顶板的裂缝宽度不应大于0.2。人防顶板要求做防水工程，所以也要满足以上要求。

四、抗震要求及个别参数

《建筑抗震设计规范》GB50011-2010中对地下车库抗震等级要求：当地下室顶板作为嵌固部位时，地下一层以下抗震构造措施的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下可逐层降低以及，但不应低于四级。规范规定对于满足抗震措施的一些地下建筑，可不进行地震作用计算。其次周期折减系数的取值应慎重，应根据规范并分析实际情况采用。地下车库作为框架架构，根据《高层建筑混凝土技术规程》要求，周期折减系数可取0.6～0.7。条文说明中，框架中的砌体是指砖砌体。周期折减系数主要是考虑填充墙对结构刚度的加强，造成地震力放大，所以是否考虑周期折减要看填充墙对结构刚度是否有影响，影响多少。地下车库为大空间框架结构，基本没有墙体，即使有要是也是少量填充墙，对结构刚度影响很小，所以周期折减系数可取（0.9～1.0）。

五、汽车坡道

汽车坡道是地下车库设计中必不可少的部分，一般根据工程大小及车位要求，设置2～3个汽车坡道。汽车坡道也是结构设计中一个难点。首先结构建模计算时，将坡道位置按开大洞处理，然后将汽车坡道再单独设计。坡道的侧壁按建筑要求设剪力墙或设临空墙，不能设剪力墙时，沿坡道增加一道框架梁。车道荷载按4KN/m?，考虑人防位置按人防荷载。坡道出地面位置，应满足坡道净空尺寸2.4米，此处一般要做上反梁。

以上是本人通过车库设计总结的一些经验，可为同类工程提供参考借鉴。

参考文献：

[1] GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].

[2] GB50010-2010混凝土结构设计规范[S].

[3] GB50007-2011建筑地基基础设计规范[S].

[4] GB50108-2008地下工程防水技术规范[S].