结合工程实践建筑地下室底板外墙结构设计
超长大面积混凝土结构跳仓法施工研究与应用

超长大面积混凝土结构跳仓法施工技术——研究与应用摘要:为保证建筑结构安全有效,结构设计中会设置许多变形缝,如伸缩缝、后浇带、抗震缝,本文结合工程施工的实践,对混凝土结构施工图中后浇带的留置进行设计方案优化、技术创新,基础底板、地下室楼板(顶板)、地下是外墙采用跳仓法(无缝分块放抗法)进行施工,有效解决了伸缩后浇带位置难清理、钢筋锈蚀、占用周转材料、易渗漏、影响施工进度等一系列问题。
经过工程实践检验,验证了该项技术的科学性、合理性和操作性,形成了确保工程质量又相对经济合理的施工技术。
关键词:地下室结构、跳仓法、后浇带、施工缝一、前言超长大面积混凝土因温度和湿度等因素的变化产生膨胀变形,受温度收缩应力和差异沉降应力,对结构产生有害裂缝和渗漏;结构设计中会设置许多变形缝,如伸缩缝、后浇带、抗震缝,减少结构产生破坏。
本工程涉及的变形缝为后浇带(沉降后浇带、伸缩后浇带),伸缩后浇带混凝土应在其两侧混凝土浇筑完60d后在浇筑混凝土;沉降后浇带在主楼结构封顶后且根据沉降观测结果确定封带时间;后浇带在两侧混凝土浇筑前需进行保护、支撑,且钢筋宜锈蚀、影响施工进度等问题,后浇带浇筑时需对其进行清理、支撑、混凝土浇筑、养护、拆模等工序,给后期施工中增添了一定的工程量,如施工缝处理不到位,增加了渗漏隐患。
跳仓法在超长大面积混凝土混凝土工程施工中,在早期温度收缩应力较大的阶段,将超长的混凝土块体分为若干小块体间隔施工,经过短期的应力释放,再将若干小块体连成整体,依靠混凝土抗拉强度抵抗下一段的温度收缩应力的施工方法。
将后浇带两缝变一缝,混凝土分仓缝以钢丝网代替木模板埋入混凝土中,不拆模。
省去了后浇带的施工环节,跳仓法对控制混凝土裂缝、质量保证、提高施工效率、降低工程造价具有显著的意义。
二、工程概况项目包括地下车库、住宅楼、配套商业,基础结构形式为筏板基础,地下车库为框架结构。
本工程地下结构属于超长大面积混凝土结构,地下结构东西方向150.480m,南北方向121.910m。
结合工程分析大型地下室结构设计及裂缝控制

( 1 )针对工程 的实际情 况,采取不同对策:对可设变形缝处 。 可采用双墙构造 设置 变形缝;对不 可设变形 缝处,可结合主楼与地 下室之间的差异沉 降控 制,合理设置一定数 量的后浇带 后浇带 的 宽度一般为 8 0 0 ~1 2 0 0 m m 。后浇带 的设置可 结合 结构平面 ,底板后 浇带的间距一般为 5 0 m  ̄6 0 m左右 , 外墙 后浇带的间距一般为 3 0 m左 右。上述后浇带 的设置基本 能够解 决混凝土 的早期收缩。 ( 2 )在混凝土 中掺入具有抗拉性 能的抗裂 纤维 0 . 8 ~1 . 0 k g/ m ,可以有 效地控 制混凝 土塑性收缩,大大改善混凝 土的抗裂性能 。 与普通混 凝土相 比, 纤 维混凝 土抗裂能力提高近 7 O %,抗渗能力提
续养护 l 4 天 以上。 地 下室外墙 混凝土 宜采取 分层 浇筑方 式, 每层层 高5 0 0 r啪,呈阶梯式逐层收进。
( 4 ) 地 下室底板 、 项板应在混凝土初凝后 、 终凝前做二次压面, 以减少 混凝 土表面裂缝 。地下 室底板 、项板混凝 土浇 筑成型后,应 立即覆 盖塑 料薄膜,满铺麻袋或草袋 ,浇水 湿润,保 水养 护时间宜
规划 与设计
结合工程分析大型地下室结构设计及裂缝控制
邹晓青
( 中冶 华天工程技术有限公司 2 1 0 0 0 0)
【 摘 要 】随着 中国城 市化进程 的加 快,土地等 自然资 源正在
变得越来越 紧张 ,地 下空间的利用价值 变得越 来越 大。文章探讨 了 地下室设计过程 中遇到 的难点 问题 ,并针 对性提 出了相应的措施 。
高近 6 5 %。
在 1 4 天 以上 冬季施工不能浇水养护时 , 应用塑料薄膜和保温材料 进行保湿保温养 护,养护时间不小于 7天。 ( 5 )为减少施工阶段环境温差对地下室混凝土结构 的影响 ,外 墙和顶板拆模 后应及时进行防水层 的施工 ,并应尽快 回填 ,以利于 保温保湿 ,控制和减少墙体早 期和 中期裂缝 。 ( 6 )后浇 带浇筑 前,必须将后浇带中杂物清除干净,结合面凿
建筑施工组织设计实训报告

建筑施工组织设计实训报告注:本实训报告所涉及的建筑项目为某高层住宅项目。
一、实训背景本次实训为《建筑施工组织设计》课程中的实践环节,旨在让学生通过对建筑施工的组织设计实践,深入了解工程施工的流程和方法,培养学生的实践能力和团队合作精神。
本次实践以某高层住宅项目为例。
该项目位于城市中心,是一个由地下室、裙房和两座高层建筑组成的综合性建筑。
地下室和裙房主要用于商业和停车场,两座高层建筑共有30层,总建筑面积达到了10万平方米。
二、实训目的本次实训的主要目的是让学生掌握建筑施工组织设计的基本理论和实践技能,培养学生的施工组织设计能力,提高学生的解决实际问题的能力和团队合作精神。
三、实践过程1.项目背景分析在正式进行施工组织设计之前,我们首先对项目背景进行了详细的分析。
通过对项目招标文件、项目设计文件和工程现场勘察等多方面的了解,我们得到了以下几点信息:(1)项目所在地:位于市中心繁华商业区,周边交通网络发达,道路交通繁忙。
(2)建筑类型:高层住宅,总建筑面积达到了10万平方米。
(3)施工时间:计划施工时间为24个月。
(4)施工条件:现场空间狭小,且地下室和裙房部分施工条件较为复杂。
(5)建筑材料:主体结构采用钢筋混凝土框架结构,立面材料采用幕墙。
通过对项目背景的分析,我们得到了项目施工中需要特别注意的问题,为后续的施工组织设计提供了重要的依据。
2.施工组织设计在对项目背景进行了详细的分析之后,我们开始进行施工组织设计。
本次实践中,我们将施工组织设计分为以下几个环节。
(1)施工方案设计根据项目背景和勘察结果,我们综合考虑了多种施工方案,并最终确定了主体结构采用分段施工,立面幕墙采用组装式施工的方案。
这一方案不仅可以有效地缩短施工时间,还能够保证施工质量和安全。
(2)施工进度计划在确定了施工方案之后,我们开始制定施工进度计划。
该计划根据项目的工期和施工要求,将整个项目分成多个工程节点,并对每个节点的工作内容、工期、质量要求和资源需求进行详细的规划和安排。
底部框架抗震墙结构的设计要点

肢剪力墙及洞口加强处理详图 3。
图3
调整后不但结构合理,而且造价降低,在经济的条件下,甲方也同 意调整后的方案。
通过以上分析可以看出,抗震性能优良的房屋设计,结构设计人要 注重概念设计,对规范要求的控制参数要有深刻的理解,要通过不同模 型大量计算分析,取得较合理的设计。各专业之间要相互协调及共同努 力。建筑专业,对抗震设计质量起着关键的作用,建筑师进行抗震概念 设计,比对结构工程师更重要,因为概念设计的主动权在建筑专业。
框架梁中的扭转效应不可忽视底部框墙结构中悬墙对框架梁产生 的扭转效应十分明显,这是这种结构形式在构件设计中的又一特点。尤 其是对边梁及一根梁上有两个以上反向扭矩作用时这一反应更为突出。 因此,设计中一方面要尽量使上部砖墙与下部框架梁对齐,控制尽量避 免出现这种悬墙。另一方面对产生较大扭转效应的梁要按抗扭计算配置 足够的抗扭钢筋,由于这种梁受弯剪扭共同作用,受力状态比较复杂, 应予以局部加强。
底部框墙结构抗震设计中应注意的问题,底部框墙结构体系更注 重概念设计底部框墙结构中的剪力墙的方案布置、墙量的多少、墙片的 大小、平面形式、以及框架柱网的布置、跨度尺寸的确定,对结构方案 的合理性具有更直接更敏感的影响。由于底部框墙结构中的剪力墙属低 矮墙,其抗剪刚度相对较大,如果布置的墙肢较长、平面形式复杂,很 容易出现局部刚度过大,受力过于集中的现象,甚至经常出现只布置极 少的剪力墙就满足上下层抗侧刚度比限值的情况。因此在剪力墙布置方 案上一定要坚持均匀、对称、周边、分散的原则,墙片不宜过长,应以 墙片高宽比 1. 5 左右为为宜,墙片平面形式不宜采用提高抗侧刚度的 “L”“T”等平面形式,而是尽可能采用“一”字形。这是因为只有 弱化每一单片剪力墙的刚度,才有可能实现均匀分散多道设防的目标。 底部框墙结构的柱网不宜过大,一般控制在 6.0m 左右,并且框架梁上 悬墙数目不应超过一道。底部框架梁横断面高度取值应控制在 1 /5~1/8 梁跨,如果柱网过大,会使梁断面及配筋出现异常现象,而上部悬墙数 目增多,更会加重这种现象。梁的断面及配筋过大,使底框结构中本来 就存在的强梁弱柱的问题更为突出,使这类房屋的结构安全储备大大降 低。控制柱网尺寸,给出规定限值,限制框架梁上的悬墙数目,对底部 框墙结构来说是十分必要的。
结合实际工程探讨地下室混凝土结构裂缝的预防与控制

室墙板 由于受到基 础底 板极大的约束,混 凝土墙板薄弱处就容
易发 生变形 , 出现应力集 中现象 , 当自缩应力强度大于混凝土抗 拉应 力强度时墙板就会 出现裂缝 , 自上而下贯通墙板上部。 混凝土 自缩是水泥水化、 凝结硬化过程 中的物理化学变化 , 必然产 生前后体积变形 。 自缩变形量是 可以控制 的, 响混凝土 影 自缩变形的 因素很 多, 归纳起 来主 要有原材料水 泥、 加剂 、 外 骨 料的掺用量等方面 的因素 ;也有施工方面的因素 ,如水灰 比大 小, 浇筑厚度, 振捣方法等 。一般混凝土构件只要严格按规范施 工均可避 免 自缩变形而产生的裂缝 。 大型建筑物地下室底板、 墙 板及屋面板等有防水要求 的混凝土构件应采用掺膨胀剂补偿混
降温及保温工作不到位 ,引起混凝土形 裂缝控 制 .
混凝土干缩变形取决于周围介质中的湿度变化,混凝土在
过大 , 混凝土产 生温 度裂缝 ; 现场养护措施不到位 , 混凝 土早期
空气 中内部吸附在胶体颗粒上的结构水分蒸发, 引起胶体失水 ,
产生收缩 。 另外在混凝土毛细管内的游离水分蒸发, 毛细管 内负 压增大, 也使混凝土产 生收缩 。由于收缩都 是由表 面向内进行 ,
脱水 , 引起收缩裂 缝; 现场模 板拆除不 当, 引起拆模裂缝 或拆模
过早 。
施工技术
建材发展导向 2 1 0 0年 0 1月
结合 实 际工程探 讨地 下 室混凝 土结构 裂缝 的预 防与控 制
舒 永 明
摘 要: 笔者根据 自己的工作经验 , 结合 工程 实践, 分析了地下室混凝土结构裂缝形成 的原 因, 针对 具体情 况提 出了预防与控制的措 施, 确保 了地下室混凝土结构质量。 关键词 : 混凝土结构温度裂缝; 塑性裂缝 ; 干缩裂缝 ; 预防与控制措施
关于地下室外墙结构设计的分析

所示 。
图4
固端 弯 矩 调 整 示 意
行 配筋计算 。根 据工 程具 体情况 , 可取值 07~10 . .。
当地下 室外墙 为桩基础时 , 不管地下 室是否作钢筋 混凝 土底板 , 设在外墙下 的地梁 均不 能提供 足够 的约束 , 因此其 计算模 型可近似按简支梁计算 。但 考虑到地 梁的约束作用 ,
f 选筋简 6 )
图 8 配 筋 图
4 设计 中的 其他 问题
图5 实例 外 墙 图
地下室外墙混凝土易 出现收缩 , 到结构本 身和基坑边 受
壁等 的约束 , 产生较 大的拉应力 , 直至 出现 ( 下转第 13页) 4
1 40
四川建筑
第3 1卷 5期
2 1 .0 0 1 1
考虑的最主要荷载 , 同时还需要根据地 下水位判 断是否考虑 水压力 , 另外 , 地面堆载作为活荷载也需 考虑。
1 1 土 压 力 E . 3 ]
土压力是土体产生位移 ( 或应变 ) 时产生 的 , 它与挡土墙 可能位移的方 向和位 移量 大小 、 后填 土 的性 质 、 背形状 墙 墙 等很多因素有关 。 太沙基等人通过挡土墙 的模 型试 验 , 究 了墙 的位移 与 研 土压力的关系 , 实验结果 指 出 , 土压力 的大 小随 墙 的移 动方 向和位移量的大小 而变化 , 可分为 3种 特定 的土压 力 : 主动 土压力 、 静止土压力 和被 动土压力 , 参见 图 1 。
[ ] 徐 亚丰 , 1 贾连光 . 骨 一 钢 钢管混 凝土结构 技术 [ . 京 : M] 北 科学
出 版 社 ,0 9 2 0
地下室结构设计要点,重点,漏点
(1)地下室无横墙或横墙间距大于层高2倍时,其底部与刚度很大的基础底板或基础梁相连,可认为是嵌固端;顶部的支座条件应视主体结构形式而定。当与外墙对应位置的主体结构墙为剪力墙时,首层墙体与地下一层外墙连续,可以对外墙形成一定的约束。但是,主体结构的外墙往往开有较大的门窗洞口,其对外墙的约束很有限。当主体结构为框架类结构(包括纯框架和框剪)时,外墙仅与首层底板相连,首层底板相对于外墙而言平面外刚度很小,对外墙的约束很弱。所以,外墙顶部应按铰接考虑。地下室中间层可按连续铰支座考虑。这样,地下室外墙就如同下端嵌固、上端铰支的连续梁。
如果地下室顶部没有房屋,是空旷场地,其荷载是否要考虑平时消防车荷载或大于消防车的可能荷载,实际中比较取起控制作用的荷载作为设计依据。另如某工程设计在-1.55m标高处一层平面是地下室顶板,活载只考虑4.5KN/m2,未计覆土荷载,消防车荷载。地下车库活载取值6.0KN/m2,不满足GB50009-2001第4.1.1条,未考虑消防车荷载,或者施工过程中和使用过程中可能出现的载重车荷载,与消防车荷载比较取大值。HiStruct注,尚应考虑施工堆载10kN/m2。
6.外墙保护层厚度:按〈地下工程防水技术规范〉50108-2001-4.1.6条,“迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm。”为强制性条文。但实际操作有困难之处。一方面外墙截面有效厚度损失较大,另一方面外墙一般较厚,且拆模早,养护困难。施工单位为了避免开裂,在50mm厚保护层内附加Φ8@200构造筋,与外墙受力筋间距很小,垂直浇捣混凝土困难。按〈混凝土结构设计规范〉50010-2002,外墙外侧环境类别为“二b”,内侧“二a”,据此,外侧保护层厚度25mm,内侧20mm。也是强制性条文。按〈混凝土结构设计规范〉执行。
电大建筑工程技术实践报告
电大建筑工程技术实践报告电大建筑工程技术实践报告范文(通用5篇)在人们越来越注重自身素养的今天,报告有着举足轻重的地位,我们在写报告的时候要避免篇幅过长。
那么,报告到底怎么写才合适呢?下面是小编为大家收集的电大建筑工程技术实践报告范文(通用5篇),仅供参考,欢迎大家阅读。
电大建筑工程技术实践报告范文(通用5篇)1一、实习时间20xx年6月26日——20xx年7月17日二、实习地点xx工程项目部三、实习目的生产实习是我校建筑工程技术专业学生学完大二课程以后进行的第二次实习,是继大一的认识实习之后有组织,有目的,深层次的实习。
学生深入工地现场,与现场的工人和技术人员进行面对面的交流与指导,参与实践,全面系统的了解建筑工程的各项施工技术与施工工艺,以及各项管理措施。
熟悉工程建设企业的性质、作业特点,以及生产管理的经营运作模式。
在实习过程中,学生可以整合课堂所学专业知识,深入对所学知识的理解,强化专业知识和技巧的运用和实务工作的能力;增强理论联系实际的观念,培养学生独立分析问题和解决问题的能力,加强专业意识和职业责任感,为大三课程的学习起到了实质性的指导作用,为我们将来走向工作岗位打下了坚实的理论与实践基础。
四、生产实习内容(一)工程概况1楼工程位置:秦皇岛市海港区燕山大街西段河北京秦高速公路管理处院内。
建设单位:秦皇岛京秦房地产开发有限公司。
工程名称:秦皇岛京秦房地产开发有限公司住宅楼1楼。
建筑功能:住宅结构形式:剪力墙结构建筑层数:地下一层,主体十二层(局部机房及楼梯间十四层)建筑面积:建筑面积12108.2㎡地下面积845㎡地上面积11263.2㎡建筑基底面积878㎡建筑高度:37.95m(主体女儿墙顶)工程项目设计等级为三级,建筑类别为高层住宅建筑。
耐火等级地上为二级地下为一级,安全等级为二级,抗震设防烈度为七度。
建筑物使用年限为50年。
2楼工程位置:秦皇岛市海港区燕山大街西段河北京秦高速公路管理处院内。
地下室外墙施工缝防水构造设计cad图
谈谈建筑物地下室外墙受力性能
谈谈建筑物地下室外墙受力性能0 引言在日常的工作实践中,土建结构设计人员常常遇到设有地下室的工业与民用建筑工程。
尤其是最近十年以来,城市中大量的高层建筑由于使用功能以及基础埋置深度的不同均设有1至4层不等的地下室,将其作为地下停车场或者作为设备层,有的还必须具有地下防空要求等。
目前,在建筑物地下室外墙的结构计算中几乎未作考虑墙体顶部轴压和不考虑顶部轴压其配筋计算结果的对比分析,故本文通过abaqus三维模型有限元模拟来分析地下室外墙在有无轴压作用下其受力及变形状况,尤其是钢筋混凝土墙内部钢筋的受力及变形。
1 荷载地下室外墙承受的荷载主要分为竖向荷载和水平荷载。
竖向荷载主要有上部结构和地下室结构的自重及楼盖结构传来的荷载。
水平荷载主要有室外地面活荷载、侧向土压力及水压力。
除此之外,地下室外墙在施工期间还受施工荷载、温度作用及混凝土收缩、徐变作用等。
在实际工程设计中,竖向荷载、温度作用及混凝土收缩、徐变对地下室外墙平面内产生的内力较小,一般不起控制作用。
在具体工程的地下室外墙截面设计中,墙体配筋通常由垂直于墙面的水平荷载产生的弯矩确定,而不考虑与竖向荷载组合的压弯作用,仅按墙板弯曲模型计算墙体截面及配筋。
1.1 室外地面活荷载室外地面活荷载等效为外墙所受侧压力。
在民用建筑设计中,室外地面活荷载p一般按不小于10 考虑。
如果室外地面为通行车道,还应考虑行车荷载。
对于重载地面或有特殊荷载要求的地面,应按实际情况综合考虑。
计算室外地面活荷载产生的墙体侧压力时,可将地面活荷载p换算为等效土层,其等效高度为(其中为土体的重度),该等效土层产生的侧压力近似认为从室外地面至基础底面均匀分布,其值可按静止土压力考虑,为(其中,可取为静止土压力系数,)。
1.2 侧向土压力目前工程中采用的土壓力计算理论主要有朗肯(Ran Kine)理论和库仑(Coulomb)理论。
土压力的大小及分布规律取决于挡土结构的位移方向、大小及土体所处的平衡状态。
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结合工程实践浅谈建筑地下室底板及外墙的结构设计摘要:本文结合工程实践,对采用桩基的建筑地下室底板及外墙的设计方法进行了归纳总结,给出普通地下室及防空地下室底板、外墙的实用设计方法、步骤及注意问题。
关键词:建筑地下室底板;防空地下室;外墙;结构设计
1普通地下室底板结构设计
1.1作用在地下室底板上的荷载
(1)作用在底板顶面向下的均布荷载包括板自重、装修层重量、固定设备(可换算成等效均布荷载)等,用qd表示;(2)作用在底板顶面向下的等效均布活荷载ql;(3)作用在底板底面向上的等效均布荷载主要为地下水浮力qw。
1.2荷载组合
按(1),(2)组合计算底板及梁(底板采用梁板式时)的配筋,荷载设计值为q=1.2qd+1.4ql。
中山地区地下水位埋深较浅,水位较稳定,水浮力较大。
此项与水浮力相比很小,一般不起控制作用,在工程中一般不计算。
根据《建筑结构荷载规范》(gb50009-2001),按1),(3)组合计算底板及梁(底板采用梁板式时)的配筋,荷载设计值为q=1.35qw-1.0qd,此时qd不考虑固定设备的有利作用,仅包括底板自重及装修层重量。
1.3底板结构计算
当底板结构采用梁板式结构时,可采用satwe等程序按一层框架结构进行计算。
计算时程序要求输入恒、活荷载标准值,可将按
(1),(3)组合计算的q除以恒荷载分项系数1.2作为恒荷载标准值输入,活荷载标准值为0。
框架柱输入承台尺寸,并考虑梁、柱重叠部分作为刚域计算,可减小梁断面及配筋。
为减小地下室埋深,底板可采用平板式,按无梁楼盖进行计算,此时桩承台作为无梁楼盖的柱帽。
2甲类防空地下室底板结构设计
根据《人民防空地下室设计规范》(gb50038-2005)(简称人防规范),甲类防空地下室设计必须满足其预定的战时对核武器、常规武器和生化武器的各项防护要求,乙类防空地下室设计必须满足其预定的战时对常规武器和生化武器的各项防护要求。
根据人防规范的有关条文规定,乙类防空地下室底板设计可不考虑常规武器地面爆炸作用,但应符合人防规范规定的构造要求。
所以对乙类防空地下室底板结构的计算与普通地下室底板相同。
本节主要给出甲类防空地下室底板结构的设计计算方法。
2.1作用在防空地下室底板上的荷载
前(1)~(3)项与普通地下室的相同;(4)作用在底板底面向上的核武器爆炸产生的人防等效静荷载qe3。
2.2荷载组合
平时荷载组合与普通地下室的荷载组合相同。
战时荷载组合:按(1),(3),(4)组合计算底板及梁(底板采用梁板式时)的配筋,荷载设计值为q=1.2qw-1.0qd+1.0qe3,qd取值同普通地下室的。
考虑到材料在快速加载作用下的动力强度会提高,人防规范规定在
动荷载和静荷载同时作用或动荷载单独作用下,材料强度设计值可按fd=γdf进行计算,式中各符号意义详见人防规范,动荷载作用下材料强度综合调整系数γd详见人防规范第4.2.3条表4.2.3。
2.3底板结构计算
2.3.1平时荷载组合
平时荷载组合下地下室底板的计算与普通地下室底板的计算相同。
2.3.2战时荷载组合
可参照普通地下室底板的计算方法,将按战时组合(1),(3),(4)组合计算的q除以恒荷载分项系数1.2作为恒荷载标准值输入,活荷载标准值为0。
计算时要注意:(1)材料强度设计值应按动力荷载作用下的材料强度设计值输入;(2)根据人防规范第4.10.6条规定,在进行梁、柱斜截面承载力验算时混凝土的动力强度设计值应乘以折减系数0.8。
所以应计算两次,先按动荷载作用下的材料强度设计值计算得到梁正截面及底板的内力计算结果,进行梁的纵向钢筋配置及底板钢筋配置;再将混凝土的动力强度设计值乘以折减系数0.8后重新输入计算,得到梁斜截面的计算结果,进行梁的箍筋配置。
底板结构的最终配筋结果取平时荷载组合和战时荷载组合计算结果两者中的较大值。
3普通地下室外墙结构设计
在工程实践中,地下室外墙截面设计由作用于外墙外表面的水
平荷载控制。
外墙可近似按受弯钢筋混凝土构件设计。
3.1作用在普通地下室外墙上的荷载
(1)周围填土产生的土侧压力;(2)地下水浮力产生的水侧压力;
(3)作用在室外地面活荷载(如有)产生的侧压力。
由于建筑物的整体作用,地下室外墙一般不会发生变形和位移,土侧压力可按静止土压力计算。
根据土力学原理,静止土压力系数k0可按下式计算
式中μ为土的泊松比。
根据土质情况,在工程设计中静止土压力系数k0可取0.5~0.55,如考虑基坑支护桩的作用,静止土压力系数还可以根据支护桩的实际情况进行折减。
3.2外墙计算简图及荷载计算简图
地下室外墙应为地下室楼面边框架梁和框架柱支承的双向板,如对每块双向板分别进行计算比较麻烦,在工程中也没有必要。
可将地下室底板作为嵌固端,地下室各层楼板作为支点,根据地下室层数,取1m宽的外墙按竖向单跨板或多跨连续板计算,外墙计算简图见图1,外墙水平荷载简图见图2。
图中土侧压力标准值qt1
及qt2、水侧压力标准值qw分别计算如下:
式中:γ,γw分别为土及水的重度。
根据《建筑结构荷载规范》(gb50009-2001),土侧压力及水浮力产生的侧压力荷载分项系数取1.35。
由于土压力、水压力产生的荷载为三角形或梯形,可分别计算土压力、水压力作用产生的弯矩,然后将同一截面在土压力及水压
力作用下产生的弯矩叠加进行截面配筋设计。
4防空地下室外墙结构设计
4.1作用在防空地下室外墙上的荷载
前(1)~(3)项与普通地下室的相同;(4)作用在外墙外表面由武器爆炸产生的水平方向人防等效静荷载标准值qe2(核武器爆炸)或qce2(常规武器爆炸)。
4.2外墙计算简图及荷载计算简图
4.2.1平时荷载作用
平时荷载作用下的外墙计算与普通地下室的外墙计算相同。
4.2.2考虑战时荷载作用
考虑战时荷载作用的外墙计算简图同普通地下室的外墙计算简图(图1)。
外墙水平荷载增加了武器爆炸产生的水平方向人防等效静荷载作用,见图3。
图中土侧压力标准值qt1及qt2、水侧压力标准值qw分别计算如下:
根据人防规范,土侧压力荷载分项系数取1.2,水浮力产生的侧压力荷载分项系数取1.2。
对乙类防空地下室,取qce2计算人防等效静荷载产生的弯矩;对甲类防空地下室,取qe2及qce2两者中的较大者计算人防等效静荷载产生的弯矩。
qe2,qce2分别为核武器爆炸、常规武器爆炸产生的地下室外墙人防等效静荷载标准值,按人防规范第4.7及4.8节规定取值。
根据人防规范,人防等效静荷载分项系数取1.0。
分别计算土压力作用、水压力作用、人防等效静荷载作用产生的弯矩,然后将同一截面在土压力、水压力及人防等效静荷载作用下产生的弯矩叠加进行截面配筋设计。
考虑战时荷载作用下,在计算土压力作用、水压力作用、人防等效静荷载作用产生的弯矩时要注意:(1)材料强度设计值应取动荷载作用下的材料强度设计值;(2)由于外墙近似按受弯钢筋混凝土构件设计,所以不必按人防规范第4.10.5条规定将混凝土轴心抗压动力强度设计值乘以折减系数0.8。
外墙结构的最终配筋取平时荷载作用和考虑战时荷载作用两者计算结果中的较大值。
5地下室底板及外墙的裂缝宽度验算
根据规范规定,结构不仅要满足承载能力的要求,同时要满足正常使用的要求。
为保证地下室正常使用,应对其构件的裂缝宽度进行限制。
根据《混凝土结构设计规范》(gb50010-2002)(简称混凝土规范)及《地下工程防水技术规范》(gb50108-2001)(简称防水规范)规定,地下室底板及外墙的裂缝宽度限值为0.2mm。
对于普通地下室,应对其正常使用极限状态下的裂缝宽度进行验算。
人防规范第4.1.6条规定,防空地下室在常规武器爆炸动荷载或核武器爆炸动荷载作用下,对其结构变形、裂缝开展可不进行验算。
所以对防空地下室的裂缝宽度验算只需考虑平时荷载作用下的裂缝宽度验算,计算方法与普通地下室的相同。
6地下室底板及外墙的构造
6.1普通地下室底板及外墙的构造规定
底板及外墙构造应同时满足混凝土规范及防水规范的要求:厚度不宜小于250mm;迎水面纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于50mm;混凝土强度等级不应小于c15(此条一般均能满足);最小配筋率应满足混凝土规范第9.5条的要求;防水等级应满足防水规范的要求。
6.2防空地下室底板及外墙的构造规定
底板及外墙的构造除满足普通地下室的构造要求外,尚应满足人防规范的构造要求。
人防规范第4.11.7条给出了不同混凝土强度等级范围时钢筋混凝土构件纵向受力钢筋最小配筋率的具体数值。
值得注意的是,混凝土规范、人防规范和防水规范对于地下室结构迎水面的纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度的规定有所不同。
混凝土规范规定基础(底板)为50mm(有垫层)、70mm(无垫层),二a 类环境下墙为20mm;人防规范规定外墙外侧为30mm(设防水层)或40mm(直接防水),基础(底板)为40mm(有垫层)、70mm(无垫层);防水规范规定迎水面纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于
50mm,底板下均应设厚度不小于100mm的垫层,要求更为严格。
7结束语
根据设计实践,给出建筑地下室底板及外墙结构的设计计算方法、步骤,可供设计时参考。
按此方法及步骤对地下室底板、外墙进行结构设计,可以满足工程设计的要求。
注:文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。