王灿
安徽省建筑设计研究总院股份有限公司安徽省合肥市230000
摘要：我国的交通工具的种类也日益地增多和丰富，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。下面就从结构专业的角度，对地下车库的结构形式、内力计算、等问题进行探讨。
关键词：地下车库；结构设计；注意事项
1结构形式的选择
一般独立地下车库有两种结构形式：梁板结构和板柱结构（无梁楼盖）。比较常选用的结构形式是梁板结构，此时顶板可以做的较薄，当然需满足构造和强度、裂缝、挠度的计算要求。而底板可采用梁板式或反柱帽形式，要视实际情况来确定。在这里，需注意一点，当地下车库需埋至较深及上部覆土荷载较大时使用无梁楼盖形式不一定合理，因为此时考虑到顶板冲切，顶板可能需做的较厚，另外根据冲切线柱帽也需做的较大，这时混凝土和钢筋用量就不一定比采用梁板结构形式时用的省。所以需综合考虑各方面因素选用安全经济合理的结构形式。这里我分别简单谈谈这两种结构型式的地下车库的结构设计基本要点：
1.1梁板式车库
为增加地下车库的净高，以减小埋深，可设计成宽度较大的扁梁，但应满足挠度限值；另外为满足梁的刚度和承载力的要求，满足建筑空间布局，如通讯、机电、通风等专业的管线需要，还可将框架梁设计成加腋的形式，这时一般需同设备各工种特别是通风专业进行协商，使其管道尽量在梁中部截面高度较小处通过，以充分利用空间，做到经济合理。
1.2无梁楼盖车库
无梁楼盖的柱网通常布置成正方形或矩形，以正方形最经济，地下车库周边可支撑在钢筋混凝土墙上。无梁楼盖每个方向不宜少于三跨，以保证有足够的侧向刚度。在竖向荷载作用下，无梁楼盖以纵横两个方向划分为柱上板带及跨中板带进行计算。无梁楼盖的计算一般有经验系数和等代框架梁两种计算方法，一般采用等代框架法计算顶板内力，再分配给柱上板带和跨中板带，再按照强度和变形计算配筋，在这里需要说明一下，一般按经验系数法计算出的结果较等代框架梁法要大一些，在设计时我们可根据实际情况选用计算方法。
2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。
3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。
4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。
5地下车库抗浮、抗渗及裂缝控制设计
5.1地下车库的抗浮设计
地下车库结构设计在只有地下部分和上部结构不多的抗浮计算，当采用桩基时还应进行桩的抗拔承载力计算。车库自重、覆土厚度都有利于结构抗浮实际中，但大体量地下车库上常建有高层或低层建筑，而局部上方可能没有建筑，此时抗浮问题相对比较难处理，必须进行细致分析。计算时根据《建筑结构荷载规范》计算设计值时，荷载分项系数一般情况下应取1.0，对结构进行漂浮计算时应取0.9。同时地下水位及季节性变化幅度也是地下室抗浮设计重要依据，实际设计只考虑正常使用极限状态，对施工过程和洪水期重视不足，易因抗浮设计不够出现局部破坏。另外斜坡道、地下车库与周围裙房地下室连接处也应进行抗浮验算，主体连接处都应作处理。
5.2结构抗渗与裂缝控制
作为地下结构，车库整体抗渗至关重要，而裂缝的防止是关键，因此在结构设计中予以充分考虑。设计中可采取的措施有：
5.2.1使用补偿收缩混凝土。在地下车库主体混凝土中掺入UEA等微膨胀剂，改善了混凝土的内部应力状态，从而提高了它们的抗裂能力。
5.2.2设置膨胀增强带或后浇带的设置。地下车库作为超长超宽结构，通过设置膨胀增强带（间距控制在40～60米）可以弥补混凝土中膨胀剂补偿混凝土早期收缩变形的不足，实现混凝土的连续浇注施工。后浇带是既可解决沉降差又可减少收缩应力的有效措施，故当结构面存在不均匀沉降区域必须设置后浇带，
5.2.3做好温度钢筋的设计。温度钢筋设计是为了充分利用构造钢筋的作用以减小墙板结构的温度应力和收缩应力。在墙板结构中，采取增配构造钢筋的措施，使构造钢筋起到温度筋的作用，能有效地提高混凝土的抗裂性能。
6结语
地下车库结构设计是一个复杂的过程，对地下车库结构设计的相关问题和注意事项要深入探讨总结。以促进在今后类似结构设计的优化，取得更好的社会和经济效益。
参考文献
[1]彭建宇，张印涛.某住宅小区地下车库结构设计浅析[J].山西建筑.2011
[2]姜浩静，张纪峰，王渭南.谈建筑地下车库的设计[J].工程建设与设计.2011