摘要：通过地下室结构设计,探讨了下室结构设计和地下人防结构设计中常见的几个问题及注意事项，同时谈谈自己的心得和体会，为地下室结构设计人员提供参考。
关键词：地下车库；结构设计；人防结构
通过对地下室结构设计,探讨了下室结构设计和地下人防结构设计中常见的几个问题及注意事项，同时谈谈自己的心得和体会，为地下室结构设计人员提供参考。不足之处恳请指正。
一、地下车库结构专业内设计配合要点—后浇带
1、地下车库属超长大体积混凝土结构，且楼座与地库之间的沉降差一般不满足《建筑地基基础设计规范》5.3.4条地基变形的要求。需设置后浇带，楼座周围需设置沉降后浇带，其余位置设置温度后浇带。后浇带应环状封闭。
1.1顶板开口部位设置后浇带，温度应力会在此处集中，后期此处漏水的风险较大，且会带来施工难度，因此后浇带不宜穿楼梯、坡道、风井等开口部位。
1.2 变电站、人防电站等电气用房，为严禁进水房间，后浇带不宜穿过。
1.3 考虑有漏水风险，也不宜穿过消防水池。
1.4 根据人防要求，后浇带不应穿人防口部、人防门、防爆波电缆井
2、后浇带布置应优先布置沉降后浇带，再布置温度后浇带。沉降后浇带应靠近楼座设置，距离楼座不应超过两跨，尽量放在第一跨，且应尽量规则。布置温度后浇带时，注意后浇带之间的间距不宜超过35米，不应超过40米，考虑施工和成本因素，尽量为35米左右，且应尽量规则。
3、后浇带详图,如下图所示。
后浇带要求：“混凝土后浇带或混凝土收缩补偿带应按图纸要求留设。沉降后浇带应在两侧结构单元沉降基本稳定后再行浇注，其余均应在两侧混凝土浇筑完毕60天后再行浇注，且应采用高一强度等级的早强、补偿收缩的混凝土。后浇带内主筋均不断开。后浇带混凝土中应添加混凝土膨胀剂，用法及用量详见产品样本及说明。”
4、为避开柱纵向钢筋与止水钢板冲突，后浇带与墙柱距离D≥止水钢板宽度的一半。
4.2为避开柱墩钢筋与止水钢板冲突，沉降后浇带与基础柱墩距离D≥止水钢板宽度的一半+底板厚度的一半。当D≥300+底板厚度时，后浇带按一般通用详图；当300+底板厚度>D≥止水钢板宽度的一半+底板厚度的一半时，后浇带详图如图。
4.3温度后浇带垫层内的抗水板两侧需要一定的支座，考虑300mm支座宽度和100mm防水层厚度，因此温度后浇带与承台梁及承台的间距D≥400mm。
4.4为避开承台梁箍筋或承台钢筋与止水钢板冲突，沉降后浇带与基础柱墩距离D≥止水钢板宽度的一半。当D≥300+底板厚度时，后浇带按一般通用详图；
4.5当300+底板厚度>D≥止水钢板宽度的一半时，后浇带详图如图。
3、温度后浇带垫层内的抗水板两侧需要一定的支座，考虑300mm支座宽度和100mm防水层厚度，因此温度后浇带与地坑内壁距离D≥400mm+坑侧壁厚度。
4、地坑内壁一般可贴柱墩设置，当地坑与柱墩距离D≥坑侧壁厚度+柱墩凸出底板厚度时，地坑及后浇带按一般通用详图，如图所示；当坑侧壁厚度+柱墩凸出底板厚度）>D≥0，地坑详图如图。
5、地坑除需与柱墩、承台、承台梁保持一定距离或采取一定措施外，还需根据与桩的距离，采取一定的措施。当桩顶位于地坑顶板底或以下时，地坑与桩不产生冲突；当桩位于地底板底以上时，地坑与桩距离D≥坑侧壁厚+100mm。当D<坑侧壁厚+100mm时，需加高承台、柱墩、局部加高承台梁，降低桩顶标高至坑底。
三、地下车库结构专业内设计配合要点——与楼座结构设计配合要点
1、下车库桩基础设计与楼座桩基础设计配合时，需注意如下要点：
当地下车库底板局部降板毗邻楼座时，如换热站、泵房、变电站等，或整体地下车库底板比楼座底板低时，楼座基础顶标高需与地库底板顶齐。同理，当楼座底板低于地库底板时，地库基础标高需降低。
2、下车库桩与楼座桩间距需满足规范要求，按两者桩型的要求间距的最大值考虑。
主楼基础为地库基础的支座，地库基础底标高不应低于楼座基础底标高。一般常反映在地库柱墩与楼楼毗邻处。
3、地库柱墩底标高不低于主楼基础时，柱墩钢筋锚入主楼基础内即可。如地库柱墩底标高低于主楼基础时，主楼基础局部需加高。
4、地库墙柱设计时，相关范围墙柱抗震等级不低于楼座。
地库墙柱设计时，需提供给楼座准确的地下室外墙范围，人防墙性质，统一人防墙体配筋。
楼座墙柱设计时，需复核楼座墙体上的设备预留预埋是否与地库顶板冲突。
5、一般地下车库顶板与楼座顶板不在同一标高，如图所示，需复核楼座处是否有支座，如交接处荷载、梁高、梁顶标高、支座宽度是否满足地库顶板钢筋锚固长度等。
6、地库顶板局部上反时，如变电站毗邻楼座时（如图）、柱帽上反时（如图）、坡道等，需复核是否影响设备管线出户，特别是楼座卫生间和厨房等设备管线出户密集处。
7、楼座夹层的风井、窗井或楼梯休息平台低于地库顶板时（如图），优先考虑端头设置框架柱，当无法设置柱时，可以考虑设置挑梁来实现。
三、地库结构设计与建筑专业配合要点
1、总平面图反应了各个主楼的位置、高度、0.000的高程，室外的高程、车道、绿化等，以及地库与次的关系，如图所示。结构设计需注意的要点如下：
1)消防车道及消防扑救区域需考虑消防荷载。
2)室外地坪至地库顶板的高度为覆土厚度，室外地坪有起伏或地库顶板顶标高有起伏时，地库顶板上覆土厚度非统一厚度，需准确复核，并提前与甲方、建筑确认。
3)配建包括变电站、换热站、门卫等，配建位于地库顶板上时，需考虑荷载
2、防火分区及地库出入口处均设置有防火卷帘门，建筑平面图中标注为：“TFJM****”。卷帘门洞上反有卷帘箱，卷帘箱高500~800mm，一般设计时预留600mm即可，卷帘箱长一般为门洞长度+2X300mm，卷帘箱厚度一般为800~1500mm 。任何结构构件和设备均不允许影响卷帘箱，常影响卷帘箱的结构构件有柱帽、梁、柱、坡道等。
3、汽车坡道、自行车坡道、楼梯等开口位置，由于开口或覆土减少等原因，导致自重减少，抗浮能力弱，需详细计算此部分局部抗浮计算。且均包含斜板，需特别复核地库顶板及坡道板、楼梯板是否有支座，及实际受力情况。
4、地库风井一般直通室外，但是部分地库风井未躲避小院、室外道路等，需做装换风井，需与建筑专业一起特别注意复核装换风井是否影响室外管网。
四、人防地库结构设计配合要点
1.根据国家规定：新建居民小区、开发区和重要经济目标区民用建筑，按一次性规划地面总建筑 面积的4~5%集中修建防空地下室。天津市规定：“1.新建10层（含）以上或者基础埋深3米（含）以上的民用建筑，按照地面首层建筑面积计算。2.基础埋深小于3米，按总建筑面积的5%（环外按4%）。”，楼座有25%及以上面积的基础的基础埋深大于等级3米，按此楼基础埋深大于等于3米考虑。
1）根据受力特点，人防墙体可分为人防外墙、临空墙、门框墙、人防隔墙、承重内墙。人防墙体最下厚度要求详《人民防空地下室设计规范》(GB50038-2005)第4.11.3条以及《07FG01》第13页。
表1 甲类防空地下室地面建筑倒塌范围
2）人防密闭门厚度、宽度、安装形式均不同于普通门，开启方式也不同于普通门，因此其对门前净宽、净高，门两侧净宽均有一定要求，具体详《07FJ03》。
3）汽车坡道作为防空地下室的防护顶盖，顶板荷载较大，且跨度较大，特别是核五区时，一般采取以下两种结构措施：1）上反梁；2）厚板。建议：核五常五级采用上反梁做法，核六常六级采用厚板做法。
4）防空地下室中，其战时作为主要出入口的室外出入口通道的出地面段（即无防护顶盖段），宜布置在地面建筑的倒塌范围以外。甲类防空地下室设计中的地面建筑的倒塌范围详见表1。
5）人防电站分类：按其设置的机组情况，可以分为固定电站和移动电站。
固定电站：发电机组固定设置，且具有独立的通风、排烟、贮油等系统的柴油电站。
移动电站：具有运输条件，发电机组可方便设置就位，且具有专用通风、排烟系统的柴油电站。
人防电站房间净高应满足设备安装要求（一般净高不小于3.0m）。
五、地库设备站房结构设计注意要点。
1、地下车库中的变电站、开闭站、柴油发电机房对建筑地面至结构梁底或柱帽底高度净空有要求，变电站、开闭站一般不小于3600mm，柴油发电机房不小于3000mm；黑号站净空需与当地电力部门核实，一般不小于4500mm。用电房间考虑防水，一般建筑地面高于车库地面，变电站顶板高于车库顶板。
2、变电站荷载：配电变压器15KN/m2;开关柜6KN/m2;由于变压器所占面积相对于开关柜所占面积小很多，如电气专业没有提供变电站内的详细布置，变电站内的活荷载可按10KN/m2考虑。
3、结构设计注意要点：
3.1变电站顶板高出车库顶板，覆土较少，此部分荷载少于一般地库顶板。
3.2由于顶板覆土较少，抗浮能力较弱，需特别注意此部分局部抗浮计算。
3.3变电站顶板需采用梁板结构。
3.4变电站内柱网需规则，且尽量少布置。
4、地下车库中的换热站中建筑地面至结构梁底或柱帽底高度净空一般要求不小于3600mm，但个别区域要求不一样，具体需由暖通专业确定。
4.1换热站内有排水沟，一般做在建筑面层里，因此建筑面层一般厚200~300mm。
4.2换热站内的活荷载可按10KN/m2考虑。
4.3换热站位于一层地下车库或多层地下车库最底层时，为保证净空，一般地库底板下沉，顶板与车库顶板一齐。
5、结构设计注意要点：
5.1由于底板下沉，水浮力增加，需特别注意此部分局部抗浮计算。2.换热站内柱网需规则，且尽量少布置。
5.2换热站位于多层地下车库地下一层时，为保证净空，一般地库地库顶板太高，同变电站的做法，结构设计注意点也同变电站。
6、泵房内主要有水箱、水泵、水沟，平面布置如图。水箱处净空不小于2.7米。排水沟，一般做在建筑面层里，因此建筑面层一般厚200~300mm，建议结构底板与地库齐平，建筑完成面标高高于地库标高。
6.1结构设计注意要点：
6.2排水沟做在建筑面层里即可，面层较厚，注意结构标高。
6.3泵房活荷载需根据水箱荷载确定，初算时可按15~20KN/m2考虑。
六、地库设备预留预埋及室外管网结构设计注意要点
1、混凝土墙上一般均有设备预留预埋，给排水专业预留孔洞类型一般有：刚性防水套管、柔性防水套管、防护密闭套管，其中防护密闭套管用于人防区。暖通专业预留孔洞类型一般有：柔性防水套管、风道孔洞，其中人防区有：人防风管、热镀锌钢管。电气专业预留孔洞类型一般有：密闭肋、人防密闭肋、电洞。
所有预留套管、孔洞不应穿框架柱；也不应放置在外墙和人防后浇带中间。
防水套管、密闭套管翼环和密闭肋不应与后浇带止水钢板冲突，翼环外侧和密闭肋外侧可贴止水钢板外侧设置。
2、室外管网中管线一般情况均很密集，埋至深度较深，上反柱帽、转换风道、变电站、换热站等高出地库顶板的结构构件均会影响管网布置，结构与给排水专业应及时复核。
参考文献
[1]建筑结构荷载规范：GB 50009-2012北京：中国建筑工业出版社.
[2]混凝土结构设计规范：GB 50010-2010北京：中国建筑工业出版社.
[3]全国民用建筑工程设计技术措施 结构（结构体系）北京：中国计划出版社.
[4]防空地下室设计荷载及结构构造 图集号 07FG01.
[5]人防设计其他相关图集 图集号 07FG02、07FG03、07FG04、07FG05.
论文作者:姜文光
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/23
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