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摘要：随着城市土地集约化和人们生活水平的日益提高，地下车库已成为商业和居住区的必备选择。车库顶部往往建设绿地或其他功能区，所以在设计过程中对基础、外墙、柱网、顶板选型计算，抗浮、抗渗和裂缝控制等方面要综合考虑，以期达到建成后运行好、维护成本低的目的。
关键词：地下车库；结构设计
Abstract: along with the urban land intensive and people living standard is increasing day by day, has become a commercial and residential area underground garage, a necessary choice. More often than not, garage at the top of the construction of green space and other functional areas, so in the design process of foundation, roof, wall, column net selection calculation, anti-floating, impermeability and crack control, etc, to comprehensive consideration, in order to achieve good operation and low maintenance costs after the completion of the purpose.
Key words: the underground garage; The structure design
中圖分类号：TU2文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
一、结构选型
目前在大中型城市的住宅区和一些公共建筑中，设有与高层主楼地下室不设永久缝连接在一起的地下车库，有的上部有低层裙房，有的顶部为绿化覆土层，形成地下长、宽达数百米的不设永久缝的大面积地下车库。地下汽车库结构常见楼盖为梁板式，层高3.7～3.9m；采用无梁楼板平托板柱帽时，层高可降低到3.3m、3.4m。基础采用梁板式筏基或平板式筏基，有的工程为了有效地解决主楼与地下车库基础之间的差异沉降而采用独立柱基抗水板。北京清华科技园地下车库长98.5m，宽82.3m，共4 层，柱距8.1m×8.1m，地下负3,4 层为六级人防兼车库，地下负2 层为车库，地下负1 层除车库外为办公和机房，层高均为3.4m。无地上房屋的地下负1 层顶和地下负2～4 层顶采用无梁楼板平托板柱帽。由于车库不与主楼相连，无需考虑与主楼间基础的差异沉降，采用了平板式筏基，板厚1.3m,柱下设柱帽。根据《建筑结构荷载规范》表5.1.1 第8 项，板跨8.1ｍ×8.1ｍ时消防车活荷载标准值应取为20KN／ｍ2（消防车按满载重量300KN 考虑）。按表4.1.1 注3： “当不符合本表的要求时，应将车轮的局部荷载按结
构效应的等效原则，换算为等效均布荷载”。考虑到地下室顶板上覆土层较厚（1.2ｍ），可利用覆土层对消防车轮压的扩散作用，对消防车活荷载进行适当折减，按折减后的活荷载进行结构计算，从而达到减小构件高度及配筋量，降低工程造价的目的。
二、地下车库基础设计
地下车库基础通常采用有梁或无梁的筏板基础，也有独立基础加防水板的做法，但要求防水板下必须软垫，如铺焦渣或聚苯板。在进行后者的基础设计中，还要格外重视基础深度取值。当设计为钢筋混凝土防水底板时，因底板具有一定的刚度且与基础相连，在底面土体产生滑移时，该底板能起到一定的限制作用，相当于一定厚度土体的自重作用。防水板的厚度、刚度、配筋、基础间净距、板与基础连接构造等因素影响该种作用的大小。通常为了安全起见，地下室防水底板较厚且配置双层钢筋网时要进行承载力深度修正，基础埋置深度的确定要考虑该防水底板的作用从室内外地面的平均标高算起。此时因防水板既承受水浮力又要承受部分地基反力，要按独立基础和防水板的基础的内力加和计算。较准确的方法是不论有无地下水均应按有柱帽的无梁楼盖进行整体设计，同时计算出独立柱基和防水板的内力。地下车库的防水板一般是按倒无梁板设计，不管是独立基础还是桩基础。在地下水位较高时，防水板的配筋计算把桩基础或者独立基础的高度及平面尺寸作为无梁板的柱帽考虑。柱独立基础计算所需钢筋截面面积或承台底钢筋截面面积加上防水板向上荷载柱上板带支座所需钢筋截面面积的结果应为独立基础或承台的底板钢筋。
三、地下车库外墙的设计
地下车库的外墙应按挡土墙进行设计。挡土墙的内力计算基于侧向土压力、垂直荷载水压力（有地下水时）以及边界条件。挡土墙的计算不能只考虑水平荷载，垂直荷载较大时引起的挡土墙内力作用实际比重非常大，因此不可忽略。相反，垂直荷载较小时，根据边界条件可以进行简化计算，支承条件按相对刚度比来定。一些项目地下车库外墙配筋计算时，凡带扶壁柱的，不区别尺寸大小一律按双向板计算配筋，扶壁柱按结构整体分析结果配筋，而不是按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理，这造成外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少，同时外墙的水平分布筋则偏于保守。因此外墙按竖向单向板计算配筋，只在外墙扶壁柱截面尺寸较大或垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块时按双向板计算。挡土墙与顶板的连接支承形式可根据顶板与挡土墙的相对刚度确定，一般顶板刚度较小可视为铰接，底板基础刚度较大时可视为固定端。竖向荷载很小的外墙扶壁柱内外侧主筋应适当加强，而外墙的水平分布筋也要根据扶壁柱截面尺寸大小适当在外侧增加短水平负筋进行加强，同时对外墙转角处适当加强，另外底板的抗弯能力不应小于侧壁，其厚度和配筋量应相当。
四、地下车库超长的处理
这种建筑由于地下室的防水问题通常不设永久性伸缩缝，而连片的地下车库超长的现象非常普遍，有的可达200m 甚至更长。解决这个问题的方法必须是在合理的结构布置及充分的分析、计算温度应力的基础上，再辅以结构设计上相应的构造措施。适当增加地下室顶板分布钢筋的配筋率；：高层建筑地下室外墙设计应满足水土压力及地面荷载侧压作用下承载力要求，其竖向和水平贯通分布钢筋的配筋率不宜小于0.3%、间距不宜大于150mm。，底板、侧墙、顶板混凝土强度宜取C30 或C35，抗渗等级P8。要求加强施工过程控制，采用低水化热的水泥品种，控制配合比，做好混凝土浇筑、养护工作。这种建筑的另一个特点是主楼和地下室在高度和荷载上相差较大，由此产生的不均匀沉降，除了在基础设计中选择不均匀沉降小的基础形式外，在主楼和地下车库之间设置后浇带也是一种调整和减少不均匀沉降的有效方法。同时在纯地下车库部位配合设置温度后浇带或膨胀加强带以解决地下车库超长问题。设置的原则是：后浇带、膨胀加强带间隔设置，间距30～40m 一道，并要求后浇带、膨胀加强带采用比周边混凝土强度等级高一级的补偿收缩混凝土浇筑并限制其膨胀率和收缩率满足相关规范的要求。温度后浇带是在两侧混凝土浇筑2 个月后浇筑，沉降后浇带是在主体结构封顶后浇筑。这样才能有效地控制和减少混凝土裂缝的产生，来实现超长地下室结构不设永久性伸缩缝。
五、防水板的设计
地下室通常采用独立基础或桩基础，在地下室防水板设计中，当地下水位较高，在计算防水板的配筋时，均可以把独立基础或桩基础承台的平面尺寸和高度视为无梁板的柱帽考虑。此时独立基础或承台的底板钢筋应取柱独立基础计算所需钢筋截面面积或承台底钢筋截面面积与防水板向上荷载柱上板带支座所需钢筋截面面积之和。防水板下部钢筋锚入独立基础或承台内。应该注意的是：当水浮力较大时，独立基础或承台与防水板相交变截面处的配筋，应采用无梁板柱上板带在该处的弯矩和防水板的厚度确定其配筋，当防水板的钢筋不满足时应另设附加短筋。特别是当柱下桩数较少承台尺寸较小时，还应复核承台与防水板变截面处的冲切计算是否满足规范要求，如不满足应加大承台尺寸。
结束语
本文对于住宅小区地下停车库的结构设计做了简要的分析，希望对于结构设计人员有所借鉴。对于地下车库设计中的各种问题，设计师需要发挥自己的聪明
才智，创作出结构安全、经济合理、方便使用的住宅小区地下停车库。
关键词：地下车库；结构设计
Abstract: along with the urban land intensive and people living standard is increasing day by day, has become a commercial and residential area underground garage, a necessary choice. More often than not, garage at the top of the construction of green space and other functional areas, so in the design process of foundation, roof, wall, column net selection calculation, anti-floating, impermeability and crack control, etc, to comprehensive consideration, in order to achieve good operation and low maintenance costs after the completion of the purpose.
Key words: the underground garage; The structure design
中圖分类号：TU2文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
一、结构选型
目前在大中型城市的住宅区和一些公共建筑中，设有与高层主楼地下室不设永久缝连接在一起的地下车库，有的上部有低层裙房，有的顶部为绿化覆土层，形成地下长、宽达数百米的不设永久缝的大面积地下车库。地下汽车库结构常见楼盖为梁板式，层高3.7～3.9m；采用无梁楼板平托板柱帽时，层高可降低到3.3m、3.4m。基础采用梁板式筏基或平板式筏基，有的工程为了有效地解决主楼与地下车库基础之间的差异沉降而采用独立柱基抗水板。北京清华科技园地下车库长98.5m，宽82.3m，共4 层，柱距8.1m×8.1m，地下负3,4 层为六级人防兼车库，地下负2 层为车库，地下负1 层除车库外为办公和机房，层高均为3.4m。无地上房屋的地下负1 层顶和地下负2～4 层顶采用无梁楼板平托板柱帽。由于车库不与主楼相连，无需考虑与主楼间基础的差异沉降，采用了平板式筏基，板厚1.3m,柱下设柱帽。根据《建筑结构荷载规范》表5.1.1 第8 项，板跨8.1ｍ×8.1ｍ时消防车活荷载标准值应取为20KN／ｍ2（消防车按满载重量300KN 考虑）。按表4.1.1 注3： “当不符合本表的要求时，应将车轮的局部荷载按结
构效应的等效原则，换算为等效均布荷载”。考虑到地下室顶板上覆土层较厚（1.2ｍ），可利用覆土层对消防车轮压的扩散作用，对消防车活荷载进行适当折减，按折减后的活荷载进行结构计算，从而达到减小构件高度及配筋量，降低工程造价的目的。
二、地下车库基础设计
地下车库基础通常采用有梁或无梁的筏板基础，也有独立基础加防水板的做法，但要求防水板下必须软垫，如铺焦渣或聚苯板。在进行后者的基础设计中，还要格外重视基础深度取值。当设计为钢筋混凝土防水底板时，因底板具有一定的刚度且与基础相连，在底面土体产生滑移时，该底板能起到一定的限制作用，相当于一定厚度土体的自重作用。防水板的厚度、刚度、配筋、基础间净距、板与基础连接构造等因素影响该种作用的大小。通常为了安全起见，地下室防水底板较厚且配置双层钢筋网时要进行承载力深度修正，基础埋置深度的确定要考虑该防水底板的作用从室内外地面的平均标高算起。此时因防水板既承受水浮力又要承受部分地基反力，要按独立基础和防水板的基础的内力加和计算。较准确的方法是不论有无地下水均应按有柱帽的无梁楼盖进行整体设计，同时计算出独立柱基和防水板的内力。地下车库的防水板一般是按倒无梁板设计，不管是独立基础还是桩基础。在地下水位较高时，防水板的配筋计算把桩基础或者独立基础的高度及平面尺寸作为无梁板的柱帽考虑。柱独立基础计算所需钢筋截面面积或承台底钢筋截面面积加上防水板向上荷载柱上板带支座所需钢筋截面面积的结果应为独立基础或承台的底板钢筋。
三、地下车库外墙的设计
地下车库的外墙应按挡土墙进行设计。挡土墙的内力计算基于侧向土压力、垂直荷载水压力（有地下水时）以及边界条件。挡土墙的计算不能只考虑水平荷载，垂直荷载较大时引起的挡土墙内力作用实际比重非常大，因此不可忽略。相反，垂直荷载较小时，根据边界条件可以进行简化计算，支承条件按相对刚度比来定。一些项目地下车库外墙配筋计算时，凡带扶壁柱的，不区别尺寸大小一律按双向板计算配筋，扶壁柱按结构整体分析结果配筋，而不是按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理，这造成外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少，同时外墙的水平分布筋则偏于保守。因此外墙按竖向单向板计算配筋，只在外墙扶壁柱截面尺寸较大或垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块时按双向板计算。挡土墙与顶板的连接支承形式可根据顶板与挡土墙的相对刚度确定，一般顶板刚度较小可视为铰接，底板基础刚度较大时可视为固定端。竖向荷载很小的外墙扶壁柱内外侧主筋应适当加强，而外墙的水平分布筋也要根据扶壁柱截面尺寸大小适当在外侧增加短水平负筋进行加强，同时对外墙转角处适当加强，另外底板的抗弯能力不应小于侧壁，其厚度和配筋量应相当。
四、地下车库超长的处理
这种建筑由于地下室的防水问题通常不设永久性伸缩缝，而连片的地下车库超长的现象非常普遍，有的可达200m 甚至更长。解决这个问题的方法必须是在合理的结构布置及充分的分析、计算温度应力的基础上，再辅以结构设计上相应的构造措施。适当增加地下室顶板分布钢筋的配筋率；：高层建筑地下室外墙设计应满足水土压力及地面荷载侧压作用下承载力要求，其竖向和水平贯通分布钢筋的配筋率不宜小于0.3%、间距不宜大于150mm。，底板、侧墙、顶板混凝土强度宜取C30 或C35，抗渗等级P8。要求加强施工过程控制，采用低水化热的水泥品种，控制配合比，做好混凝土浇筑、养护工作。这种建筑的另一个特点是主楼和地下室在高度和荷载上相差较大，由此产生的不均匀沉降，除了在基础设计中选择不均匀沉降小的基础形式外，在主楼和地下车库之间设置后浇带也是一种调整和减少不均匀沉降的有效方法。同时在纯地下车库部位配合设置温度后浇带或膨胀加强带以解决地下车库超长问题。设置的原则是：后浇带、膨胀加强带间隔设置，间距30～40m 一道，并要求后浇带、膨胀加强带采用比周边混凝土强度等级高一级的补偿收缩混凝土浇筑并限制其膨胀率和收缩率满足相关规范的要求。温度后浇带是在两侧混凝土浇筑2 个月后浇筑，沉降后浇带是在主体结构封顶后浇筑。这样才能有效地控制和减少混凝土裂缝的产生，来实现超长地下室结构不设永久性伸缩缝。
五、防水板的设计
地下室通常采用独立基础或桩基础，在地下室防水板设计中，当地下水位较高，在计算防水板的配筋时，均可以把独立基础或桩基础承台的平面尺寸和高度视为无梁板的柱帽考虑。此时独立基础或承台的底板钢筋应取柱独立基础计算所需钢筋截面面积或承台底钢筋截面面积与防水板向上荷载柱上板带支座所需钢筋截面面积之和。防水板下部钢筋锚入独立基础或承台内。应该注意的是：当水浮力较大时，独立基础或承台与防水板相交变截面处的配筋，应采用无梁板柱上板带在该处的弯矩和防水板的厚度确定其配筋，当防水板的钢筋不满足时应另设附加短筋。特别是当柱下桩数较少承台尺寸较小时，还应复核承台与防水板变截面处的冲切计算是否满足规范要求，如不满足应加大承台尺寸。
结束语
本文对于住宅小区地下停车库的结构设计做了简要的分析，希望对于结构设计人员有所借鉴。对于地下车库设计中的各种问题，设计师需要发挥自己的聪明
才智，创作出结构安全、经济合理、方便使用的住宅小区地下停车库。