關于地下車庫結構設計的探討

1、<p>　　關于地下車庫結構設計的探討</p><p>　　摘要：地下車庫的設計中，地基承載力修正深度的取值應根據(jù)不同的土質(zhì)情況確定。主樓與地下車庫連成一體時，主樓部分地基承載力修正深度的取值應根據(jù)地下車庫的具體情況將超載折算成基礎埋深進行計算。地下車庫的外墻計算應選取合理的計算模式?；A選用獨立柱基加抗水板，基礎及抗水板的計算應根據(jù)分有無地下水作用兩種情況分別進行討論。 </p><

2、;p>　　關鍵詞：獨立柱基抗水板超載無梁樓蓋地下車庫 </p><p>　　中圖分類號：TU470 文獻標識碼：A </p><p><b>　　概述 </b></p><p>　　隨著近年來北京市城市建設的發(fā)展及人們生活水平的提高，新建的住宅小區(qū)內(nèi)均建設地下車庫。地下車庫可單獨設置，也可以與主樓連成一個整體。在我接觸的項目設計過程中，發(fā)

3、現(xiàn)關于地下車庫的設計在地基承載力修正深度的取值、地下室外墻計算模型的選取、獨立柱基及抗水板的內(nèi)力計算等方面設計人員都有很大的分歧，本文就這幾個問題進行討論，希望給設計人員一些啟發(fā)。 </p><p>　　地基承載力修正深度的確定 </p><p>　　根據(jù)《北京地區(qū)建筑地基基礎勘察設計規(guī)范》6.3.4條： </p><p>　　fa=fka+ηb (b-3)+ηdγ

4、o(d-1.5) ⑴ </p><p>　　其中fa為修正后的地基承載力標準指，d為基礎埋置深度。 </p><p>　　根據(jù)6.3.5條規(guī)定：外墻基礎埋置深度d=(d1+d2)/2 ⑵ </p><p>　　對于內(nèi)墻基礎埋置深度d: </p><p>　　一般第四紀沉積土d=(3d1+d2)/4⑶ </p><p>

5、　　新近沉積土及人工填土 d=d1 ⑷ </p><p>　　其中d1為地下室地面至基礎底的深度，d2為設計室外地面至基礎底的深度。 </p><p>　　現(xiàn)地下車庫基礎普遍采用獨立柱基加抗水板的做法，外圈柱與擋土墻采用條形基礎，此時d應按⑵式取值，內(nèi)柱柱基根據(jù)持力層的土質(zhì)類別選用相應得基礎埋深d。僅根據(jù)抗水板施工完成后回填素土就認為內(nèi)柱基礎埋深&#160;d應按式⑷采用的做法是明

6、顯偏于保守的。 </p><p>　　當前住宅小區(qū)中主樓與地下車庫往往連成整體，不設沉降縫。在這種情況下對于主樓部分地基承載力深度修正的取值《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB5007-2002中5.2.4的條文說明中指出：對于主體結構地基承載力的深度修正，宜將基礎底面以上范圍內(nèi)的荷載，按基礎兩側的超載考慮。當超載寬度大于基礎寬度的兩倍時，可將超載折算成土層厚度作為基礎埋深，基礎兩側超載不等時，取小值。根據(jù)《建筑地基基礎

7、設計規(guī)范》附錄C中淺層平板載荷試驗要點中的描述，基坑寬度不應小于承壓板寬度或直徑的3倍，即試驗是在承壓板無邊條件下進行的?；A兩側基底標高以上的土體與基底的摩擦力是阻止基礎下土體向外擠出并產(chǎn)生滑動的抗力。因此基礎兩側的土體只有形成連續(xù)荷載時才能作為超載考慮。 </p><p>　　當?shù)叵萝噹旎A采用獨立柱基加抗水板時，在主樓基礎兩側可形成連續(xù)非均勻超載，當超載寬度大于主體結構寬度的兩倍且抗水板及其上覆土較厚時，可

8、將超載平均值折算成土層厚度作為基礎埋深對地基承載力進行修正，否則應根據(jù)工程實際情況進行折減。 </p><p>　　車庫外墻的內(nèi)力計算 </p><p>　　普通高層建筑地下室外墻一般采用上端鉸接，下端嵌固，按單跨或多跨梁的計算模型。由于一般高層建筑地下室頂板厚度較?。ㄒ话悴怀^180mm）,而基礎底板又普遍較厚，因此這樣的計算模型是滿足工程精度的。而對于地下車庫而言，根據(jù)這種計算模型得到

9、的外墻內(nèi)力與實際情況相差較大。出現(xiàn)這種情況的原因主要有兩點；首先，出于園林綠化的要求，車庫頂板上往往有3m左右的覆土層，頂板承受的荷載很大，為了增加車庫內(nèi)凈高，提高空間使用率，車庫頂板往往采用無梁樓蓋或者是寬扁梁加厚板體系，樓板厚度與外墻差不多，而且樓板與外墻整澆于一體，此處節(jié)點考慮成鉸接與實際不符。其次，由于車庫頂板承受了很大的豎向荷載，因此墻、板端部的固端彎矩也很大，忽略這部分彎矩的影響會造成外墻設計的不安全。 </p>

10、<p>　　下面舉例說明：某小區(qū)地下車庫，柱網(wǎng)6.6m×8.1m，層高3.6m，頂板上覆土厚3m，頂板與外墻厚度均為300mm。 </p><p>　　其中：q1=45KN/m，q2=94KN/m，q3=101KN/m </p><p><b>　　經(jīng)過計算 </b></p><p>　　1．按圖1(a)所示模型 <

11、;/p><p>　　MA=0 MB=-115.24KNm </p><p>　　M中max=59.45KNm </p><p>　　2．按圖1(b)所示模型 </p><p>　　MA=-288.16KNm MB=-289.11KNm </p><p>　　M中max=-175.21KNm </p><

12、p>　　兩種計算結果相差很大，圖1(a)計算模型由于與實際情況不符，計算結果明顯偏小，從而造成結構的不安全。建議在車庫頂板較厚的情況下，采用圖1(b)的模型計算外墻。 </p><p><b>　　基礎設計 </b></p><p>　　地下車庫的基礎普遍采用梁板式筏基或平板式筏基。近年來在北京地區(qū)也多采用獨立柱基加抗水板的做法，這種基礎形式的特點是獨立柱基承受

13、上部荷載，抗水板承受水浮力或人防荷載，傳力明確，具有很好的經(jīng)濟性。下面對這種基礎形式的計算方法分兩種情況作一下討論。 </p><p>　　第一種情況：無水浮力作用，基礎受力模型如圖2（a）所示，此時基礎上部荷載全部由獨立柱基承擔，在地基較好的情況下，基礎的沉降量很小，由于抗水板下方墊有50mm～100mm厚聚苯板，因此獨立柱基受力變形后對抗水板的影響很小，抗水板可按構造配筋。但如果地基較差造成基礎的沉降量較大時

14、，獨立柱基與抗水板應作為一個整體按帶柱帽的無梁樓蓋進行計算。 </p><p>　　第二種情況：有水浮力作用，此時可根據(jù)力的平衡關系求得基礎范圍內(nèi)的凈反力，而抗水板承受水浮力作用。在這種情況下，由于獨立柱基與抗水板整澆于一體，在共同受力的作用下其相互影響必須要考慮。因此無論地基土好壞，獨立柱基與抗水板都應按有柱帽的無梁樓蓋進行計算。在這種情況下建議抗水板的厚度不宜過薄（一般工程可取≥300mm）。 </p&

15、gt;<p>　　綜上所述：在地基承載力較高，無水浮力作用或水浮力作用較小的情況下可采用獨立柱基加抗水板的形式，抗水板可按構造配筋；在地基承載力較低或水浮力較大的情況下，建議采用梁板式或平板式筏基，受力明確且具有較好的經(jīng)濟性。如仍采用獨立柱基加抗水板的形式，則應把兩者作為一個整體按帶柱帽的無梁樓蓋進行計算。 </p><p><b>　　結語 </b></p>&

16、lt;p>　　本文就地下車庫的地基承載力的深度修正取值，外墻的計算模型以及獨立柱基加抗水板的計算方法進行了探討，有些問題還需進一步的理論分析和試驗數(shù)據(jù)的支持，以取得滿足工程需要且便于設計人員使用的設計方法。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]. 建筑地基基礎設計規(guī)范（GB50007-2002） </p>

17、<p>　　[2]. 北京地區(qū)建筑地基基礎勘察設計規(guī)范（DTB01-501-92） </p><p>　　[3]. 北京市建筑設計技術措施（結構專業(yè)） </p><p>　　[4]. 建筑結構靜力計算手冊（第二版） </p><p><b>　　作者簡介： </b></p><p>　　吳益淳（1973~）,男