地下室外墻的設(shè)計(jì)分析

1、<p>　　地下室外墻的設(shè)計(jì)分析</p><p>　　摘要：鋼筋混凝土地下室是一般高層建筑的重要組成部分，地下室設(shè)計(jì)的合理與否，直接影響到高層建筑的正常使用及造價(jià)。本文根據(jù)國(guó)家的有關(guān)規(guī)范（規(guī)程），通過(guò)某實(shí)際工程，闡述了地下室外墻設(shè)計(jì)參數(shù)的確定，計(jì)算模型簡(jiǎn)化及選擇的重要性以及外墻配筋面積控制的分析。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：地下室外墻；荷載；計(jì)算模型；裂縫 </p>

2、;<p>　　中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　0 前言 </b></p><p>　　隨著城市土地的日益緊張、寸土寸金，在這種形勢(shì)下，地下空間的合理運(yùn)用已經(jīng)越來(lái)越受到建筑設(shè)計(jì)者的青睞與重視，因此，在高層，超高層以及復(fù)雜多層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，通常都伴隨有地下室。本文結(jié)合實(shí)際工程對(duì)普通的以及特殊部位處的地下室外

3、墻的設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)比分析，以供工程設(shè)計(jì)參考。 </p><p><b>　　1 工程概述 </b></p><p>　　本工程為濟(jì)南某高層辦公建筑，地下兩層，均為車庫(kù)，層高均為3.5m。標(biāo)準(zhǔn)段主體結(jié)構(gòu)類型為框架—核心筒結(jié)構(gòu)，地下建筑面積為16500m2。該地下結(jié)構(gòu)埋深1.2m，底板埋深8.3m，基坑開(kāi)挖深度為9.5m。 </p><p>　　2 設(shè)

4、計(jì)參數(shù)的確定 </p><p>　　地下室外墻的混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜低不宜高，混凝土強(qiáng)度等級(jí)過(guò)高，水泥用量大，易產(chǎn)生收縮裂縫，但根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.4.2條規(guī)定環(huán)境類別為二b類最低混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，因此地下室外墻混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于 C30，不宜高于C40[1]。因此，本工程選用C30混凝土。 </p><p>　　為了滿足抗?jié)B要求，地下室外墻的厚度不應(yīng)小于250mm[2]

5、，最終外墻厚度由結(jié)構(gòu)計(jì)算確定，本工程采用350mm。 </p><p>　　由于地下室外墻一般由裂縫進(jìn)行控制，從抗裂的角度，二級(jí)鋼經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于三級(jí)鋼[3]。從施工角度出發(fā)，上部結(jié)構(gòu)中的三級(jí)鋼使用較多，兩者價(jià)格的差異也越來(lái)越??；從受力角度出發(fā)，三級(jí)鋼的受力性能優(yōu)勢(shì)明顯大于二級(jí)鋼，故本工程地下室外墻的受力主筋選用三級(jí)鋼。 </p><p>　　鋼筋保護(hù)層厚度對(duì)提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性及抗?jié)B性能極其

6、重要的作用。從本工程的實(shí)際情況出發(fā)，地下室外墻外側(cè)的環(huán)境類別為二b類，因此地下室外墻外側(cè)的混凝土保護(hù)層厚度不小于25mm，本工程取為25mm；地下室外墻內(nèi)側(cè)的環(huán)境類別為二a類，因此地下室外墻外側(cè)的混凝土保護(hù)層厚度為20mm，本工程取為20mm。對(duì)于裂縫的控制，當(dāng)?shù)叵率彝鈮Σ捎萌嵝苑浪畷r(shí)，地下室外墻外側(cè)混凝土外墻的最大裂縫一般可取為0.3mm；當(dāng)不考慮外觀設(shè)計(jì)要求時(shí)，可放寬至0.4mm [4]。 </p><p>

7、　　地下室外墻荷載主要包括地下室外側(cè)土壓力、地下水壓力和室外地面活荷載產(chǎn)生的側(cè)壓力。室外地面活荷載一般取5kN/m2；地下室側(cè)墻承受的土壓力宜取靜止土壓力；地下水壓力按照實(shí)際地質(zhì)報(bào)告情況選?。煌翂毫退畨毫Ψ猪?xiàng)系數(shù)均為1.2[5]。 </p><p>　　側(cè)壓力計(jì)算時(shí)一般采用水土分算和水土合算兩種方法，水土合算時(shí)由于在計(jì)算過(guò)程中，水壓力也與側(cè)壓力系數(shù)相乘，所以其計(jì)算值要小于水土分算時(shí)的計(jì)算結(jié)果。因此，地下室外墻建

8、議采用水土分算的方法。 </p><p><b>　　3 設(shè)計(jì)分析 </b></p><p>　　3.1 地下室頂板為嵌固端 </p><p>　　通過(guò)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定，得到該情況（a）下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化模型，見(jiàn)圖1。通過(guò)地下室外墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果顯示：地下二層配筋宜選用豎向筋C14@100(外側(cè))，C12@100(內(nèi)側(cè))，水平筋C12@100，雙層

9、雙向(豎向筋在外)布置，拉結(jié)筋A(yù)6@400，呈梅花形布置；地下一層配筋宜選用：豎向筋C12@100(外側(cè))，C10@100(內(nèi)側(cè))，水平筋C10@100，雙層雙向(豎向筋在外)布置，拉結(jié)筋A(yù)6@600，呈梅花形布置。 </p><p>　　圖1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化模型(a) 圖2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化模型(b) 圖3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化模型(c) </p><p>　　3.2 地下室頂板為自由端 </p>

10、;<p>　　當(dāng)?shù)叵率翼敯寰植繛轱L(fēng)井、采光井及全景天窗時(shí)，地下室頂板在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中易考慮為自由端，該情況（b）下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化模型，見(jiàn)圖2。通過(guò)地下室外墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果顯示：地下二層配筋宜選用豎向筋C14@100(外側(cè))，C12@100(內(nèi)側(cè))，水平筋C12@100，雙層雙向(豎向筋在外)布置，拉結(jié)筋A(yù)6@400，呈梅花形布置；地下一層配筋宜選用：豎向筋C12@100(外側(cè))，C10@100(內(nèi)側(cè))，水平筋C12@100，雙

11、層雙向(豎向筋在外)布置，拉結(jié)筋A(yù)6@400，呈梅花形布置。 </p><p>　　3.3 地下室頂板為嵌固端（樓梯間處） </p><p>　　樓梯間處外墻的設(shè)計(jì)是一種特殊情況。首先，應(yīng)考慮地下室頂板處樓層板的嵌固，可按照頂端固接簡(jiǎn)化；樓層間的樓層板連接較弱，可保守不作為考慮，該情況（c）下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化模型，見(jiàn)圖3。通過(guò)地下室外墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果顯示：地下室外墻（樓梯間處）配筋宜選用豎向

12、筋C20@100(外側(cè))，C18@100(內(nèi)側(cè))，水平筋C20@100，雙層雙向(水平筋在外)布置，拉結(jié)筋A(yù)6@400，呈梅花形布置。 </p><p><b>　　4 結(jié)論 </b></p><p>　　地下室外墻是地下室結(jié)構(gòu)的重要組成構(gòu)件。地下室外墻的設(shè)計(jì)更是一門(mén)綜合性很強(qiáng)的課題。倘若要達(dá)到理想的安全性和經(jīng)濟(jì)性的要求，就必須從設(shè)計(jì)參數(shù)的確定、荷載的分析和結(jié)構(gòu)模型的

13、簡(jiǎn)化等幾個(gè)方面均做好設(shè)計(jì)工作。根據(jù)具體情況具體分析考慮，除了應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力計(jì)算及構(gòu)造要求之外，還應(yīng)滿足地下室外墻裂縫允許寬度對(duì)配筋的要求；而當(dāng)外墻設(shè)計(jì)滿足承載力計(jì)算及最小配筋率要求時(shí)，卻不一定能滿足最大裂縫寬度允許值的要求。外墻配筋面積往往由裂縫控制。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 楊鋒濤，田穎男地下室外墻設(shè)計(jì)

14、建筑結(jié)構(gòu) 2008年第25卷第6期 </p><p>　　[2] GB50108-2008 地下工程防水技術(shù)規(guī)范 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 2008 </p><p>　　[3] 蔣 宇 地下室外墻設(shè)計(jì)要點(diǎn)討論浙江建筑 2011年第28卷第4期 </p><p>　　[4] 結(jié)構(gòu)（混凝土結(jié)構(gòu)） 全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院 2009 </p&g