建筑地下室外墻的設計與分析

1、<p>　　建筑地下室外墻的設計與分析</p><p>　　【摘要】：本文結合工程實踐對建筑地下室包括普通地下室和人防地下室外墻的設計方法及步驟進行歸納總結。 </p><p>　　【關鍵詞】：建筑地下室外墻；結構設計 </p><p>　　中圖分類號：TU318文獻標識碼： A 文章編號： </p><p><b>　　

2、引言 </b></p><p>　　隨著城市建設的發(fā)展，地下空間的開發(fā)利用日益受到重視，多數建筑均建有地下室。地下室的結構設計是否合理正確，直接影響工程造價和結構的安全。 </p><p>　　本文通過對建筑地下室外墻荷載分析與確定，闡述設計過程中的注意事項。 </p><p>　　1.地下室外墻結構設計 </p><p>　　在

3、工程實踐中, 地下室外墻所承受荷載有：結構自重，地面堆載及活載、側向土壓力、地下水壓力等，對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，一般可認為地震力和風荷載對地下室結構的影響很小，外墻上豎向荷載對結構安全有利且不起控制作用。因此目前在地下室外墻設計時,往往近似只考慮水平荷載的作用,而不考慮風荷載、地震和豎向荷載的作用，已能夠滿足工程設計的需要。 </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發(fā)生變形和位移,土側壓力可按靜止土壓力計算。在工程設計中靜止土壓力系 數k?？扇?.5~0.55,如考慮基坑支護樁的作用，靜止土壓力系數還對根據支護樁的實際情況進行折減。 </p><p>　　當為普通地下室時,外墻上荷載為地面活載引起的側壓力與水壓力、土側壓力的組合，當為人防地下室計算戰(zhàn)時工況時，其荷載為人防等效靜載與水壓力

5、、土側壓力的組合。 </p><p>　　1.2普通地下室外墻計算簡圖及荷載計算簡圖 </p><p>　　當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,外墻設計按雙向板計算比較合理,對建筑外墻框架柱還需考慮外墻水平荷載對柱的作用力,其它的情況應按單向板計算，這樣才能符合工程實際情況。 </p><p>　　單向板計算簡圖為：將地下室底板

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

7、t;　　1.3.2戰(zhàn)時荷載作用 </p><p>　　戰(zhàn)時荷載作用的外墻計算簡圖同普通地下室的外墻計算簡圖 (圖1)。但外墻荷載增加了核武器爆炸產生人防等效靜荷載作用,見圖3。 </p><p>　　根據人防規(guī)范,土側壓力荷載分項系數和水浮力產生的側壓力荷載分項系數均取1.2。人防等效靜荷載分項系數取1.0。分別計算土壓力、水壓力、人防等效荷載作用產生的彎矩，然后將同一截面的彎矩疊加進行截

8、面配筋設計。 </p><p>　　戰(zhàn)時荷載計算土壓力、水壓力、人防等效荷載產生的彎矩需要注意:①材料強度設計值應取動荷載作用下的材料強度設計值;②由于外墻近似按受彎鋼筋混凝土構件設計,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力強度設計值乘以折減系數0.8。 </p><p>　　人防地下室外墻應分別按平時和戰(zhàn)時工況的要求，進行二種使用狀態(tài)組合設計， </p>

9、<p>　　外墻結構的最終配筋取平時和戰(zhàn)時荷載作用計算結果的較大值。 </p><p>　　2.地下室外墻的裂縫寬度驗算 </p><p>　　混凝土結構的裂縫分為荷載裂縫和非荷載裂縫。根據規(guī)范規(guī)定,結構不僅要滿足承載能力極限的要求,同時也要滿足正常使用極限的要求,為保證結構正常使用，應對其構件的裂縫寬度進行限制。根據《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2010) [2]

10、(簡稱混凝土規(guī)范)及《地下工程防水技術規(guī)范》(GB50108-2008) [4] (簡稱防水規(guī)范)規(guī)定,地下室外墻的裂縫寬度限值為0.2mm。對于普通地下室，應對其正常使用極限狀態(tài)下的裂縫寬度進行驗算。 </p><p>　　防空地下室在人防荷載作用下, 根據人防規(guī)范第4.1.6條規(guī)定對其結構變形、裂縫可不進行驗算。所以對防空地下室只需考慮平時荷載作用下的裂縫寬度驗算，計算方法與普通地下室的相同。 </p&

11、gt;<p>　　3.地下室外墻的構造 </p><p>　　3.1地下室外墻的構造規(guī)定 </p><p>　　地下室外墻構造應同時滿足混凝土規(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層厚度不應小于50mm，混凝土強度等級不應小于C15;最小配筋率應滿足混凝土規(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，豎向鋼筋配置

12、在內側。為了更有效的防止地下室混凝土墻體裂，混凝土強度等級不宜取得太高，在混凝土中可摻入抗裂膨脹劑。 </p><p><b>　　4.結束語 </b></p><p>　　根據設計實踐，地下室外墻是地下室結構的重要構件。在設計時,根據外墻不同的條件選取合理的計算簡圖，區(qū)分普通地下室與人防地下室外墻設計方法上的不同，從材料、施工、設計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構設計的安全可靠，經濟合理。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　GB50009-2012建筑結構荷載規(guī)范[S},北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012 </p><p>　　GB50010-2010混凝土結構設計規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2010 </p><p