地下车库的结构设计.doc

地下车库的结构设计 在普通地下车库设计中,合理选取结构类型和符合实际的计算模型是合理设计和准确计算的前提;合理设计地基基础是结构安全经济的重要指标;防渗漏防开裂技术则是保证建筑物正常使用的重要措施。本文就以上问题进行了探讨,供结构设计者参考。 　　【关键词】地下车库;独立柱基; 防水板;裂缝控制 　　1. 前言 　　目前,城市建设特别是住宅小区的建设中,地下车库越来越多,在地下车库设计中,如何使结构设计更科学、合理,如何采用新技术显得尤为重要和迫切。 　　2. 结构布置与计算 　　2.1 柱网、梁板体系的合理布局。 　　目前,车库顶板常用的结构型式有无梁楼盖,无粘结预应力无梁楼盖、双向密肋及预应力双向密肋楼盖、主次梁楼盖等。当为方形柱网或接近方形柱网时,可采用前四种楼盖,各种楼盖的经济跨度如下:普通钢筋混凝土无梁楼盖为4.5m~7.2m;无粘结预应力无梁楼盖为7.2m~10.5m;普通双向密肋楼盖为9m~12m;预应力双向密肋楼盖为12m~21m。当为矩形柱网时,以短跨为主梁,长跨为次梁,且短跨与长跨比小于0.75比较经济,一般常用的主次梁跨度比为0.65~0.70,这样主次梁截面高度能协调一致,做到梁底平齐,从而能保证楼盖得结构高度最小。注意这里所说的双向密肋不是指与柱连接的都是大截面尺寸的“框架梁”开间内为井字梁的传统的结构型式,而是将柱顶网格填实成与梁同高的实心板,这样柱上实心板带承担大部分荷载,并直接将荷载传给柱子,而且实心板能有效地加大这些梁的刚度。另外能提供更大的空间高度和最大限度的减小板厚。 　　2.2 挡土墙的设计与计算。 　　地下车库的外墙应按挡土墙进行设计。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。另外还应注意,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。 　　3. 基础的选型及设计 　　车库基础一般采用有梁或无梁的筏板基础,也常采用独立基础加防水板,防水板下铺聚苯板或炉渣的做法。在独立柱基加防水板的基础设计中,应注意基础埋置深度的取值,深度修正的机理是侧向超载(即埋置深度范围内的土体重力)在滑动面上形成摩阻力,从而提高了地基的承载能力。当设有钢筋混凝土防水底板时,由于该底板具有一定的刚度,并且与基础相连接,当基础底面土体产生滑移时,该底板对土的侧向滑移和挤出能起到一定的约束作用,即起到一定厚度土体的自重作用。这种作用的大小与防水底板的厚度、刚度、配筋情况、基础之间的净距离、防水底板与基础之间的连接构造等因素有关。对此国内有关资料建议按防水底板能够完全起到约束土体滑移的作用,即深度修正时基础埋深从室外自然地面算起。为安全可靠起见,当地下室防水底板较厚(不小于250mm),且配置双层钢筋网时,进行承载力深度修正确定基础埋置深度可考虑该防水底板的作用,基础埋置深度可从室外地面和地下室地面平均标高算起。但此时应注意防水板不仅仅承受水浮力,还要承受部分地基反力。 　　独立基础加抗水板的基础的内力计算通常采用简化方法。人为地分割成独立基础和防水板两部分:对防水板只考虑水浮力的作用,按倒无梁楼盖计算;独立基础的设计与普通独立基础完全相同,全部竖向荷载均由独立基础承担,不考虑防水板的作用。通过分析发现,对于防水板下有柔性压缩层的情况,当地下水位在基础底面以下时,地基反力仅作用在独立柱基范围内,防水板范围内是无地基反力的;当地下水位上升以后,防水板和基础均受水浮力作用,由此可见,无论存不存在地下水,独立基础与防水板都是形成整体而共同作用的,所以简化方法还是存在误差的。误差的大小主要是取决于独立柱基的计