单层地下车库结构设计论文

单层地下车库结构设计论文

【摘要】伴随着我国交通建设的日益完善，我国交通工具的种类也日益增多和丰富，尤其是私家车，在大中型城市已经成为大多数家庭出行的首选工具。所以，在各大商场、住宅小区及大型酒店修建地下停车场是必不可少的。以上主要针对单建的单层地下车库设计中常见的问题进行了探讨。

一、地下结构设计

1. 地下车库顶板结构的三种设计方案：

（1）井字梁结构：由同一平面内相互正交或斜交的梁所组成的结构构件，又称交叉梁或格形梁，梁共同承受板传来的荷载。此类结构要求柱网的两个方向的比值不大于2，由于井字梁可以协同工作，所以此方案较为经济。

（2）主次梁结构：是由主梁和次梁和板组成的楼盖结构，次梁承受板传来的荷载，然后次梁传给主梁。此类结构对柱距有限制，当柱距过大时，主次梁结构梁高则会过大，占用较多地下车库的净高，并不合理.

（3）现浇空心楼盖结构：此类结构技术在我所接触的设计中实例很少。

2. 荷载的控制与计算

荷载的控制和计算是决定结构设计的重要因素之一，是结构设计的基础资料，是满足我们所要求的精细化设计的基本要求之一，设计必须按照国家规范中要求的各项荷载规定进行计算，不得随意增大，

减小和漏项，合理的选取安全系数，保障结构安全并满足经济性要求。附加荷载应包括水浮力计算，覆土荷载，消防荷载，景观荷载，施工活荷载，（人防地下车库考虑人防荷载），要求荷载取值准确，荷载作用范围明确，对规范中有明确规定的不同时计取的荷载不得累加。消防荷载与人防荷载、施工活荷载、景观活荷载不同时计取，有条件应明确景观荷载分布范围和大小，满足消防扑救场地布置的消防荷载要求，杜绝满铺消防荷载的取值方法。

二、挡土墙的设计与计算

挡土墙的内力与侧向土压力、水压力、垂直荷载以及边界条件有关。当垂直荷载较大时，垂直荷载作用引起的挡土墙内力将占很大比重，垂直荷载不可忽略，不能只考虑水平荷载，这时如要取得较精确的内力，应取封闭刚架结构模型来分析。当垂直荷载较小时，可以根据边界条件作简化计算，支承条件应按相对刚度比而定。有的工程外墙配筋计算中，凡外墙带扶壁柱的，不区别扶壁柱尺寸大小，一律按双向板计算配筋，而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋，又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调的原理，其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、而外墙的水平分布筋则偏于保守。只有垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大时，外墙板块按双向板计算配筋外，其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。挡土墙与顶板连接处，可根据顶板与挡土墙的相对刚度确定支承形式，一般情况下顶板刚度较小，可视为铰接，底板基础刚度较大，可视为固定端。

竖向荷载（轴力）很小的外墙扶壁柱，其内外侧主筋也应予以适当加强。外墙的水平分布筋要根据扶壁柱截面尺寸大小，可适当另配外侧附加短水平负筋予以加强，外墙转角处也同此予以适当加强。由于侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样，所以底板的抗弯能力不应小于侧壁，其厚度和配筋量应相当。

三、裂缝及控制设计

应认真对待由于超长给结构带来的不利影响，当增大结构伸缩缝间距或者是不设置伸缩缝时，必须采取切实可行的措施，防止结构开裂。对于纯地下车库，上有回填土，结构受大气温差变化的影响较小，当前的设计趋势是尽量不设缝，以利于解决地下室在变形缝位置的渗漏问题。

1. 设置后浇带。后浇带应设置在结构受力较小处，一般在梁、板跨度内的三分之一处，结构弯矩和剪力均较小，后浇带间距一般为30米到40米。但是必须指出的是，后浇带只能解决施工期间的混凝土自收缩，它不能解决由于温度变化引起的结构应力集中，更不能替代伸缩缝。有一些结构设计者将后浇带和伸缩缝等同起来的看法是错误的，因为两者的作用并不相同。

2. 设置膨胀带

当地下室结构超长过多，单靠设置后浇带不足以解决混凝土收缩和温度的变化问题时，可以考虑采用补偿收缩混凝土，在适当位置设置膨胀加强带。用膨胀加强带取代部分施工后浇带，从而实现混凝土的连续浇筑即无缝施工，膨胀加强的位置应设置在结构温度应力集中

部位。对于地下车库的顶板、底板，可循环连续浇筑100m～150m的超长结构，对于挡土墙由于暴露面大，养护困难，可用后浇带浇筑。

3. 还有一个值得注意问题就是地下车库的允许裂缝宽度。根据地下工程防水技术规范，防水混凝土结构的裂缝宽度不得大于0.2mm，并不得贯通。目前设计人员对当外有柔性防水层时，允许裂缝宽度的取值是0.2mm还是0.3mm还存在较大的争议，因为按不同值考虑对结构的用钢量影响还是很大的。有人认为0.2mm是针对于自防水工程而言的，当外有柔性防水层时，混凝土并不是直接接触水或土壤的，故按照正常环境取值为0.3mm；也有人认为应严格执行地下工程防水技术规范关于防水混凝土的裂缝宽度要求，作为第二道防水防线，同时认为一旦柔性防水层破坏，要修复比较困难，所以应取0.2mm。国家规范关于最大裂缝的控制宽度标准是这样规定的：（1）无侵蚀介质，无防渗要求，0.3～0.4mm；（2）轻微侵蚀，无防渗要求，0.2～0.3mm；（3）严重侵蚀，有防渗要求，0.1～0.2mm。应根据具体的工程情况而定，当地下水位较低，地下水主要为地表水及毛细水，防水层及混凝土结构施工质量有可靠保证，防水层外做有夯实灰土保护层，另外考虑到混凝土掺加UEA等膨胀剂时，可在结构中建立预压应力的有利影响，为节约造价，可以按照0.3mm来控制，据目前的工程实例来看，没有出现因裂缝控制宽度偏大而出现渗漏的情况。当地下水位较高，地下室常年位于地下水位以下时，应按照最大裂缝宽度0.2mm来控制。

四、结束语

伴随着我国交通建设的日益完善，我国交通工具的种类也日益增

多和丰富，尤其是私家车，在大中型城市已经成为大多数家庭出行的首选工具。所以，在各大商场、住宅小区及大型酒店修建地下停车场是必不可少的。以上主要针对单建的单层地下车库设计中常见的问题进行了探讨。

参考文献

[1]《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

[2]《建筑结构荷载规范》（GB50009-2002）

[3]《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）

[4]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

[5]王铁梦.工程结构裂缝控制，中国建筑工业出版社，1997.