建筑地下室外墻的設(shè)計(jì)與分析

1、<p>　　建筑地下室外墻的設(shè)計(jì)與分析</p><p>　　【摘要】：本文結(jié)合工程實(shí)踐對(duì)建筑地下室包括普通地下室和人防地下室外墻的設(shè)計(jì)方法及步驟進(jìn)行歸納總結(jié)。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】：建筑地下室外墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　

2、引言 </b></p><p>　　隨著城市建設(shè)的發(fā)展，地下空間的開(kāi)發(fā)利用日益受到重視，多數(shù)建筑均建有地下室。地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理正確，直接影響工程造價(jià)和結(jié)構(gòu)的安全。 </p><p>　　本文通過(guò)對(duì)建筑地下室外墻荷載分析與確定，闡述設(shè)計(jì)過(guò)程中的注意事項(xiàng)。 </p><p>　　1.地下室外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　在

3、工程實(shí)踐中, 地下室外墻所承受荷載有：結(jié)構(gòu)自重，地面堆載及活載、側(cè)向土壓力、地下水壓力等，對(duì)人防地下室還存在水平人防等效靜載。由于地下室埋在土內(nèi)，一般可認(rèn)為地震力和風(fēng)荷載對(duì)地下室結(jié)構(gòu)的影響很小，外墻上豎向荷載對(duì)結(jié)構(gòu)安全有利且不起控制作用。因此目前在地下室外墻設(shè)計(jì)時(shí),往往近似只考慮水平荷載的作用,而不考慮風(fēng)荷載、地震和豎向荷載的作用，已能夠滿足工程設(shè)計(jì)的需要。 </p><p>　　1.1地下室外墻上的荷載及其組合

4、 </p><p>　　由于建筑物的整體作用，地下室外墻一般不會(huì)發(fā)生變形和位移,土側(cè)壓力可按靜止土壓力計(jì)算。在工程設(shè)計(jì)中靜止土壓力系 數(shù)k?？扇?.5~0.55,如考慮基坑支護(hù)樁的作用，靜止土壓力系數(shù)還對(duì)根據(jù)支護(hù)樁的實(shí)際情況進(jìn)行折減。 </p><p>　　當(dāng)為普通地下室時(shí),外墻上荷載為地面活載引起的側(cè)壓力與水壓力、土側(cè)壓力的組合，當(dāng)為人防地下室計(jì)算戰(zhàn)時(shí)工況時(shí)，其荷載為人防等效靜載與水壓力

5、、土側(cè)壓力的組合。 </p><p>　　1.2普通地下室外墻計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖 </p><p>　　當(dāng)建筑的地下室外墻有較大尺寸框架柱,或有垂直于外墻的鋼筋混凝土墻與之相交,外墻設(shè)計(jì)按雙向板計(jì)算比較合理,對(duì)建筑外墻框架柱還需考慮外墻水平荷載對(duì)柱的作用力,其它的情況應(yīng)按單向板計(jì)算，這樣才能符合工程實(shí)際情況。 </p><p>　　單向板計(jì)算簡(jiǎn)圖為：將地下室底板

6、作為嵌固端,地下室各層樓板作為支點(diǎn),根據(jù)地下室層數(shù),取lm寬的外墻按豎向單跨板或多跨連續(xù)板計(jì)算,外墻計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1，外墻水平荷載簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖2。 </p><p>　　1.3防空地下室外墻計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖 </p><p>　　1.3.1平時(shí)荷載作用 </p><p>　　平時(shí)荷載作用下的外墻計(jì)算與普通地下室的外墻計(jì)算相同。 </p><p&g

7、t;　　1.3.2戰(zhàn)時(shí)荷載作用 </p><p>　　戰(zhàn)時(shí)荷載作用的外墻計(jì)算簡(jiǎn)圖同普通地下室的外墻計(jì)算簡(jiǎn)圖 (圖1)。但外墻荷載增加了核武器爆炸產(chǎn)生人防等效靜荷載作用,見(jiàn)圖3。 </p><p>　　根據(jù)人防規(guī)范,土側(cè)壓力荷載分項(xiàng)系數(shù)和水浮力產(chǎn)生的側(cè)壓力荷載分項(xiàng)系數(shù)均取1.2。人防等效靜荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.0。分別計(jì)算土壓力、水壓力、人防等效荷載作用產(chǎn)生的彎矩，然后將同一截面的彎矩疊加進(jìn)行截

8、面配筋設(shè)計(jì)。 </p><p>　　戰(zhàn)時(shí)荷載計(jì)算土壓力、水壓力、人防等效荷載產(chǎn)生的彎矩需要注意:①材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)取動(dòng)荷載作用下的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;②由于外墻近似按受彎鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì),所以不必按人防規(guī)范第4.10.5條規(guī)定將混凝土軸心抗壓動(dòng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以折減系數(shù)0.8。 </p><p>　　人防地下室外墻應(yīng)分別按平時(shí)和戰(zhàn)時(shí)工況的要求，進(jìn)行二種使用狀態(tài)組合設(shè)計(jì)， </p>

9、<p>　　外墻結(jié)構(gòu)的最終配筋取平時(shí)和戰(zhàn)時(shí)荷載作用計(jì)算結(jié)果的較大值。 </p><p>　　2.地下室外墻的裂縫寬度驗(yàn)算 </p><p>　　混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫分為荷載裂縫和非荷載裂縫。根據(jù)規(guī)范規(guī)定,結(jié)構(gòu)不僅要滿足承載能力極限的要求,同時(shí)也要滿足正常使用極限的要求,為保證結(jié)構(gòu)正常使用，應(yīng)對(duì)其構(gòu)件的裂縫寬度進(jìn)行限制。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010) [2]

10、(簡(jiǎn)稱混凝土規(guī)范)及《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》(GB50108-2008) [4] (簡(jiǎn)稱防水規(guī)范)規(guī)定,地下室外墻的裂縫寬度限值為0.2mm。對(duì)于普通地下室，應(yīng)對(duì)其正常使用極限狀態(tài)下的裂縫寬度進(jìn)行驗(yàn)算。 </p><p>　　防空地下室在人防荷載作用下, 根據(jù)人防規(guī)范第4.1.6條規(guī)定對(duì)其結(jié)構(gòu)變形、裂縫可不進(jìn)行驗(yàn)算。所以對(duì)防空地下室只需考慮平時(shí)荷載作用下的裂縫寬度驗(yàn)算，計(jì)算方法與普通地下室的相同。 </p&

11、gt;<p>　　3.地下室外墻的構(gòu)造 </p><p>　　3.1地下室外墻的構(gòu)造規(guī)定 </p><p>　　地下室外墻構(gòu)造應(yīng)同時(shí)滿足混凝土規(guī)范及防水規(guī)范的要求，外墻厚度不宜小于250mm; 防水規(guī)范規(guī)定迎水面縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)小于C15;最小配筋率應(yīng)滿足混凝土規(guī)范和人防規(guī)范的要求。地下室外墻的水平鋼筋配置在外側(cè)，豎向鋼筋配置

12、在內(nèi)側(cè)。為了更有效的防止地下室混凝土墻體裂，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜取得太高，在混凝土中可摻入抗裂膨脹劑。 </p><p><b>　　4.結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)踐，地下室外墻是地下室結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件。在設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)外墻不同的條件選取合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖，區(qū)分普通地下室與人防地下室外墻設(shè)計(jì)方法上的不同，從材料、施工、設(shè)計(jì)等多方面采取措施控制裂縫。只有這樣

13、才能保證地下室外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　GB50009-2012建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S},北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2012 </p><p>　　GB50010-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010 </p><p