李 玎 劉探梅

（西安市政設計院有限公司，陜西 西安 710068）

隨著國內城市化進程的不斷加快，城市人口與房屋建筑數量急劇增加，私家車的數量也在不斷增長。地下車庫的設計與建設，很好的滿足居民對于停車空間的巨大需求。但是，在進行地下車庫的設計工作時，由于設計方面存在不足，導致了地下車庫設計缺乏科學性與合理性。因而，要加強對地下車庫設計工作中常見問題的分析，提高地下車庫的設計效果。

1 結構設計原則

1.1 模型計算的合理性

在設計過程中，設計人員要了解建筑物結構的特點，做好相關分析，進行設計時需要明確傳力路徑，保證傳力路徑的簡潔性，傳力路徑為板→柱→基礎，盡量不要有轉換結構；車庫頂部活荷載需考慮完善，例如綠化植被的荷載、覆土荷載、消防通道的荷載；板柱結構的頂部為無梁樓蓋，其中板帶的計算方法尤其重要，必須符合實際情況，方能保證結構設計模型的合理性、科學性。

1.2 模型計算的經濟性

一般情況下車庫頂部存在1.2～1.8m 厚的覆土恒荷載，消防車活荷載為20～35kN/m2，造成地下車庫頂部荷載較大；地下車庫室內有各種設備管道及風道，正常情況下占據樓板下0.8m 高度空間；地下車庫柱網較大，在8～9m 范圍；以上三種情況造成板柱結構的地下車庫板厚鉸大、配筋多。如果采用平板式板柱結構，在整個車庫范圍內板厚會達到400mm 甚至更多，增加混凝土及鋼筋用量，增加建筑物自重；若采用平板+柱帽（柱托） 式板柱結構，可以減小整個樓板的厚度，減少鋼筋用量，減少建筑物自重，對于結構受力是有利的。要想使結構更具有經濟性，應從結構受力上分析，使結構受力構件的布置符合外部荷載組合的設計效應分布。

1.3 結構構造措施

在結構設計中，要嚴格按照規范及受力條件來進行設計，尤其是那些薄弱環節，既要考慮到計算模型合理問題，也要考慮到構造措施。構造措施是從構造上對結構受力構件起到加強作用，提高構件的極限承載能力及變形能力。應設置暗梁、柱帽、板帶做好構造措施的設計，按受力概念來考慮設計加強部位，可以提高結構的可靠性、安全性。

2 樓蓋選型

地下停車庫的樓蓋結構形式，采用無梁式或傳統梁板式，應該根據工程實際情況確定。一般地下停車庫柱網在8～8.4m，頂板以上的填土厚度通常為1～3m，地下車庫內設有通風管、噴淋水管等機電管線，凈高最低點要求不小于2.2m(小型汽車庫)。樓蓋為梁板式時，地下停車庫的層高受梁高的影響可能會比較高，建議盡量采用大板的結構形式，避免做次梁，由于目前主流的設計軟件的計算假定為只要是梁，就是板的支座，未考慮相對剛度與變形協同，是不正確的。地下車庫頂板一般較厚，次梁一般約束不了厚板的變形，配筋結果容易出現錯誤。有許多工程為了減少層高爭取有較大凈高、減少土方與水浮力，采用了無梁樓蓋，為了解決板的抗沖切，樓板設托板、斜柱帽，甚至樓板設置上反柱帽或者托板加上反柱帽。中間柱柱頂設置托板和斜柱帽，形成剛域，作為平板支座，邊柱邊墻可設置半柱帽，特殊的部位，如汽車坡道、人員出入口、排風豎井處設混凝土外墻、內墻或局部大梁。

3 結構設計中存在的問題

3.1 板計算方法錯誤

無梁樓蓋地下車庫的板計算模型的不合理會引發的坍塌事故，傳統板計算方法按雙向板受力平面導荷原則將荷載傳導入支座暗梁，暗梁上部受力為線荷載，整個板假定為剛性板，參加結構整體計算，此種板方法的計算結果導致暗梁配筋比實際配筋面積小，柱上板帶配筋量小。

3.2 板沖切計算不足

無梁板必須進行受沖切承載力計算，沖切破壞為混凝土板在集中力作用下沿非柱形式的空間斜曲面發生的、以錯動變形為主的局部脆性破壞。近年已完成的無梁樓蓋地下車庫有發生整體沖切破壞的案例，柱子沒有發生破壞，屋蓋坍塌，板構件在柱邊出現斜向裂縫，甚至發生結構破壞，使結構承載能力、正常使用狀態不滿足使用要求。

4 地下車庫無梁樓蓋設計常見問題的改善措施

4.1 選用合理的計算方法

①在進行彎矩中柱帽的有效寬度數計算時，要合理選用設計方法，進而能夠為后續定向構件中心線距離的計算打下堅實基礎，有效提高計算環節的精確性。②在進行無梁樓蓋有效寬度的計算時，也要根據工程實際狀況確定柱帽總寬度，降低計算誤差。大量實踐表明，在承載力極限狀態下，雖然極限承載力能夠滿足相關標準，但是可能引發樓板開裂或者是樓板過度變形等問題。因而，設計工作中要注重經驗系數法的應用，確保設計工作能夠滿足工程實際需求。此外，還要應用計算軟件對計算結果的合理性進行驗證，并在此基礎上做出一定的改進，通過比較分析的方式來提高設計工作的效果。

4.2 提升設計結果的安全性

通過提高設計結果的安全性，可以有效改善地下車庫無梁樓蓋設計的整體效果。如果設計中承臺相對較大，那么計算結果將會與實際情況有著較大的差異。鑒于此，設計人員要應用經驗系數法對彎矩設計值進行合理的計算，這一過程中可以忽略柱帽高度計算。其次，在進行加固計算工作時，設計人員要對柱帽高度進行考慮，并且要保證在平衡極限狀態下，設計結果仍具有較高的安全性。此外，設計人員要對設計結果安全性引起足夠的重視。為有效避免施工環節中存在的堆載問題，施工時現場嚴禁出現不均勻堆載或者是超限堆載問題，并且這一要求要在設計方案中得以體現，提前做好相應的防范工作。

4.3 提高樓蓋載荷設計的合理性

無梁樓蓋地下車庫的設計工作中，要對樓面荷載狀況進行優化設計。具體設計工作中，首先要做好柱上板帶支撐的鋼筋總量的計算工作。之后，如果發現結構中板的寬度超過了柱帽的寬度，那么將造成設計結果缺乏安全性，這就要求設計人員對其進行優化設計。另外，樓面荷載設計工作中，還要嚴格按照技術標準與規范進行，保證有效翼緣的寬度不低于柱上板的寬度，這樣一來能夠有效提高樓板的設計效率。

4.4 構件尺寸的確定

尺寸確定主要包含三方面的內容：①就是確定樓蓋板的厚度。工程設計工作中，對于無梁樓蓋板厚的取值，要嚴格按照我國頒布實施的《鋼筋混凝土升板結構技術規范》中的條款進行。一方面，要確保板厚超過柱網長邊尺寸的1/35。對于地下車庫而言，因為荷載相對較大，并且結構有著較高的耐久性要求，因而要確保板厚取值滿足上述要求。另一方面，如果采用防水混凝土結構，那么板厚度要滿足250mm的最低要求。②就是合理確定柱帽尺寸。作為無梁樓蓋結構中的重要構件，柱帽能夠有效降低板的計算跨度，同時能夠減少板配筋量，提高工程經濟性，并且緩解柱對板頂的沖切效果。一般來說，設計過程中要確保柱帽尺寸和頂板厚有著良好的匹配度。

5 結語

設計人員要重視土木工程結構設計，不斷學習積累經驗，在滿足安全建設的同時要更多的考慮經濟因素，避免浪費，從而推動我國土木工程建設長遠發展。