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地下室结构设计

地下室结构设计
地下室结构设计

1如果你有时间的话,可以找一找王铁梦写的《工程结构裂缝控制》参考参考;

时间紧的话,还是设缝和后浇带吧。

工程结构裂缝控制

著译者:王铁梦

版次:第一版出版时间:1997年08月

开本:16开页数:611装帧:精装

标准书号:ISBN7-112-03237-7

定价:72.00

出版单位:中国建筑工业出版社

【内容简介】本书在大量工程实践基础上,对结构物由于变形作用引起的裂缝作了系统的论述。其中包括许多新的观点、分析和处理方法,特别对近十年来的实践经验和研究成果作了详细的分析。作者提出的有关伸缩缝计算公式已成功地处理了我国许多重点建设工程的裂缝问题。书中还重点介绍了作者最近提出的有关“后浇带”的经验及许多城市结构裂缝控制实例,并首次发表了作者有关现场结构温度收缩应力的实测研究成果。

【读者对象】土建工程广大技术人员、科研工作者和大专院校师生。

【目录】1 工程结构裂缝的基本概念;2 混凝土的某些基本物理力学性质;3 温度应力理论的若干问题;4 对荷载裂缝的若干探索;5 混凝土的应力松驰与裂缝的若干特点;6 大体积混凝土结构裂缝控制;

7 大体积混凝土结构裂缝控制实践;8 大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施;9 钢筋混凝土构件的裂缝;10 排架及框架结构的温度应力与温度伸缩缝;11 特殊构筑物的裂缝;12 民用建筑物的裂缝;

13 低温条件下混凝土工程的裂缝控制;14 荷载裂缝分析;15 结构物裂缝的修补;16 工程结构裂缝控制新发展。

加强带设置给各位参考:

1.底板:原后浇带处改用膨胀加强带,其宽度2m,带的两侧铺设密孔铁丝网,并用立筋(%%c10@50)加固,目的是防止混凝土流入加强带。施工时,带外用掺10%~12%UEA的小膨胀混凝土(膨胀率约2~3/万),浇筑到加强带时,掺14%~15%UEA的大膨胀混凝土(膨胀率约4~6/万),强度等级C30。到另一侧时,又改为浇筑掺10%~12%UEA混凝土。

2.墙体:由于墙薄,面积大,养护困难,受到风速和大气温度影响比较大,容易出现收缩裂缝。因此建议采用后浇加强带(2m宽),即分段浇筑掺10%~12%UEA混凝土,养护14d后,用掺14%~15%UEA 混凝土回填。此方法同传统后浇带发一样,要设钢片止水带,不同之处,在于带宽2m,回填用大膨胀混凝土,回填缝时间为14d。

设缝与否看需要

设缝的理由:

规范要求,怕裂,漏水,可分段施工

不设逢的理由:

地下结构可突破规范,地下温度变化比较小

可以采用设后浇带,保证分段施工,并释放部分收缩应力

如果整浇以后开列,堵漏也没几个钱,而且现在堵漏的技术相当高,完全可以信任.

不设缝可以为上部建筑提供一个完整的地下室顶板,可满足上部建筑的嵌固要求.

我的经验:

厦门某地下车库,12000平方米,60x200,冲孔桩,设三道横缝,每块再设后浇带一道,底板底面无建筑防水层,位于潮位变动区,每日潮差数米. 完工后,底板有一处漏水,一堵就行.伸缩逢有两处漏水,橡胶止水带接头漏水,花了一点功夫才堵住.侧墙裂缝不少,98年6月施工,太热,养护困难.

乌鲁木齐某地下室,20000平方米,72x200,筏基,设三道横缝,一道纵向后浇带,上部有十八个塔楼,算到顶板还是底板,实在是头痛.

我的建议:

可以少设缝,加大缝间距,加设后浇带,外墙每20~30米设墙体后浇带,

地下结构可以突破规范要求,因为他的温度应力比较小,可是问题就在这里,因为地下室顶板往往就是屋面了,它的温度应力可是比较大的啊。这种情况才是实际施工中最难解决的了。

我正在作的工程,地下两层,30X140米,拟不设缝,混凝土C30,粉煤灰15%,用60天强度,缓凝,加膨胀剂,适当加温度筋,30米一道后浇带,不做膨胀带,对水泥量,含泥量,塌落度,养护等再提些要求;

当然,要有思想准备,一点不裂是不现实的,个别地方可以修补一下我目前碰到一个工程地下室是200米长,我们单位3年前做了一个工程地下室是130米没有留缝,但每30米设立了后浇带,60天以后后浇,同时在地下室顶板加了无粘结预应力钢筋,没0。5米左右加了一束,并对混凝土的配合比提出了要求,水灰比不能大,骨料粒径不能太小,石子和沙子要要求施工单位严格清洗,这个工程没有用商品混凝土,是现场搅拌的,目前没有发现肉眼可以看到的裂缝,现在地下室摸灰已经做完,没有看到裂缝,还比较理想。目前使用商品混凝土出现裂缝的比较严重,现在地商品混凝土其实应该叫粗骨料水泥砂浆,沙子和石子也不清洗,水灰比又比较大,骨料小,所以很容易开裂

不设,采取构造措施解决就行了,没有问题。

以前有两个工程:一个是著名的红石公司的现代城建外SOHO地下工程;另一个是世纪城二期和三期的地下工程,每个都是两三百米,根本不设缝。

现把其中一个的简图传上来,这个要小一点,将近两百米。其他的由于没有找就不传了。

1.可以50m左右留一道缝。

2.不留也可以,建议在四十米左右留一米的后浇带.

3.不留缝也不后浇,建议考虑一下新型材料,就相当于在后浇带那里塞进一些材料.

2

现将本人从事地下结构设计一年多遇到的常见错误做法总结于下,欢迎大家批评、指正、讨论。

1.暗梁当楼面梁使用。这是最常见的错误。暗梁之所以不能当楼面梁是因为其刚度不够,荷载不能按自己设想的方式传递,即楼面荷载—板—暗梁—柱的传递方式几乎是不可能的。这样将大大低估板的内力。我个人认为,根据内力按最短距离传递的原则,用暗梁代替梁只有在板受集中力时,在集中力处沿板的最短方向(双向板沿两个垂直方向)设置暗梁,可以认为集中力由暗梁承受以满足抗弯强度和裂缝要求,此时板的计算跨度绝对不能按支承于暗梁来考虑。但很多时候,这种做法也没有必要,直接加大板的受力钢筋即可,除非因抗剪(冲切)需要箍筋而使用暗梁。

2.与上一个问题相对应的是,在刚度发生较大突变(增加)处,应视为梁。典型的问题是不同高程的板之间出现的错台,错台本身平面外刚度比较大,而板的平面外刚度较小,不管你是否愿意,板上的荷载都要传递到错台上,因此应当按梁来设计,尤其是抗剪钢筋应满

足要求。地下通道、车站遇到的这种情况较多,其荷载又比较大,但大多数人对错台的处理却非常草率,这很令人担忧。

3.框架结构形成事实上的铰接。最常见的是梁刚度比柱大的多,使柱对梁的约束作用较弱,形成事实上的铰。这样减少了超静定次数,于抗震不利,也难以形成“强柱弱梁”。日本坂神地震时,地铁车站柱的破坏相当严重,也提醒我们不能忽视这个问题。地铁车站顶底板可看作筏板,其梁的刚度当然大于柱,但中板处不宜将梁的刚度做得较大。另外,地下工程如通道、涵洞、地铁车站等,有时不小心也容易作成刚度较大的顶底板和刚度较小的侧墙,这样横剖面就形成铰接的四边形,两侧墙土压力相差较大时很容易失稳,也不利于抗震。4.板墙受力钢筋置于分布钢筋的内侧。很多人总把分布钢筋想象成类似梁的箍筋,因此配筋不小心就这样倒置。分布钢筋的作用在于固定受力钢筋位置,传递受力及防止温度收缩裂缝,它不需要象梁柱箍筋那样外包以防止钢筋受压向外鼓出,更重要的是,板墙截面高度较小,为增加有效高度发挥受力筋作用,一般情况下应当外置受力钢筋。某些特殊情况,如地下连续墙,由于施工方便原因可牺牲板有效高度,将受力钢筋内置。

5.在紧靠柱的位置框架梁上搭梁。由于紧靠柱支承的位置,框架梁的转动受到约束,当其上所搭的梁荷载较大时,将产生很大的扭矩,使框架梁的配筋变得困难。某些设计人员将此处框架梁与搭接梁的连接看作铰接,这是很不安全的,因为梁的塑性变形能力有限。6.板钢筋不伸入上翻梁受力钢筋之上。这在地面上结构中还不容

易出现,但在地下工程中,由于结构形式不够直观,稍有疏忽就会犯错。最常见的是通道入口处顶板有一道收口的横梁,其底部顺板向下倾斜,形成不规则的梁。多数人配筋将此梁受力钢筋仍然沿水平方向布置,板的纵向钢筋则从下侧锚入梁内。地下工程没有完全的分布钢筋,在这个横梁处,板的纵向钢筋实际上是受力钢筋,不但要按受力钢筋锚固,还应当在梁受力钢筋之上。另外,很多人认为此梁受力小,因而配筋马虎。实际上,此梁由于单边受力,有一定的扭矩,配筋应考虑板上荷载传递到此梁上。

7.地铁车站不计中板开洞。由于开洞的影响比较难算,也由于部分人对开洞影响没有当成一回事,因而计算时都加以忽略。当开洞较小时,这样也许没有多大影响,但地铁车站有时在中板沿横向平行布置三排楼、扶梯,严重削弱该处楼板刚度,虽然洞边有加强的梁,但梁高受到限制,中板厚度通常都为400~500,因此不足以弥补其刚度的损失。至于加暗梁来加强洞口,更不能弥补计算模式与实际不符的不足。鉴于加强梁高度受限,建议采用通用软件计算时按空间结构预先计入这一不利影响,否则应加强该处侧墙抗弯、剪能力,并加强该处楼板配筋。

问题5.在紧靠柱的位置框架梁上搭梁。由于紧靠柱支承的位置,框架梁的转动受到约束,当其上所搭的梁荷载较大时,将产生很大的扭矩,使框架梁的配筋变得困难。某些设计人员将此处框架梁与搭接梁的连接看作铰接,这是很不安全的,因为梁的塑性变形能力有限。

是的,一般结构软件如果将该处认为是固端肯定算不下梁的配筋,但建筑师的意思我们不能更改,我的习惯做法是当绞接算被搭接梁,而搭接的梁我取出当固端计算时的弯矩和剪力,手算配筋

31、个人认为地下室外墙应按上下均固定的板计算(至于是双向板还是单向板好说),理由如下:地下室底板和顶板都很厚,下面一般是筏板,顶板厚度要能够起到嵌固作用(是规范要求的),所以.......

2、地下室在输入时最好输能够计算你的土体侧压力....

3、一般设计原则:竖向构件(墙、柱)混凝土标号同:平面构件(板、梁)同。要不就看你的高招和挨骂的本领。当然实际中设计成不一样的也很多....

高人总有办法,我不学....

我作过十多个地下室,当C30外墙与C50柱相遇时,有三种处理方案:1.C30与C50混凝土之间用钢丝网隔离;2.提高墙的混凝土等级,但这样作墙易开裂;3.增大柱尺寸,减低柱混凝土等级,控制轴压比,并考虑墙与柱连在一起的有利作用。

具体工程具体处理。

地下室外墙及外墙柱取同标号混凝土的强度等级较好,如地下室以上柱混凝土的强度等级较高,在地下室墙顶处须进行局部受压验算.由于柱进入墙体后形成壁柱,其轴压比及承载力一般也能满足要求. 1)SATWE建模时可输入(不输入时不考虑其共同作用)

2)既然建模输入外墙,配筋按计算结果

3)先浇C50柱及部分C50墙,再浇C30墙

是否可按悬臂构件计算,取1米宽板带,荷载按梯形分布。如果顶端有支撑(顶盖或连梁),则可在顶端加一弹性支座。

挡土墙与柱与梁相连的话按连续板模式计算,不与柱相连但与梁相连的话按单向板模式计算,也不与柱也不与梁相连的话按楼上说的取悬臂板,或规范中的挡土墙模式计算

要注意与梁柱相连时,梁柱要考虑挡土墙的侧向作用

对于连续板模型,其跨度方向为水平向,柱为支撑。柱可按单跨受弯构件计算,两端支撑由构造而定,一般低端为固定端,顶端视支撑梁或板的刚度而定,刚度大、近似固端,刚度很小、视为自由端。

按单向板算则是指竖向为跨度,顶板边梁与底板作支撑。此种方案要求顶部的梁板刚度大。

如果侧向土压力及地下水压力较大而顶板刚度较小,建议将墙加厚或做成变截面,可按悬臂构件计算,同时考虑顶板影响,采用双向配筋,这样较为安全。

地下室外墙的设计如何设计,计算土压力时,要否考虑室外堆载,如何考虑?

请各位大侠指教!谢谢!

外墙考虑竖向荷载.土压力.水压力,土压力有按静止土压力,也有按主动土压力的,考虑堆载,折算成土。外墙按单向板或双向板,并验算裂缝,如果兼做基础梁(反力较大时)还要按深梁设计。

土压力,参考此贴:

单、双向板考虑时注意:1)加柱水平荷载;2)墙下部地梁考虑两个方向受弯(宽变高);3)地下室地板宜伸出墙外500左右---墙施工时就必须支外模了

如果地下室外墙按上端铰接,下端固接的单向板计算模型计算,竖向钢筋为受力钢筋,水平钢筋为构造分布钢筋,那么我认为就可不考虑加载柱上的水平荷载。如果按双向板计算,墙与框架柱间应保证有一定的刚度差。不知大家对我这两观点有何看法?。

4

提两个问题,抛砖引玉:

1,地下室底板可不可以不设基础梁?

个人意见:地下水位低时可不设, 最多在柱上板带设暗梁.

2,地下室侧墙下是否要设基础?

个人意见:可不设,侧墙可传力给柱(无柱连接时除外).

1.对于采用桩基的地下室底板:若地下室底板标高处的土质较坚硬可以做成地模成型时,宜将底板设计成梁板式结构;当地下室底板下标高处的土质较软弱无法挖槽成型时,则将底板设计成无梁楼盖式的平板结构,柱轴方向或设暗梁或纯粹按柱上板带配筋。对于筏板基础的地下室底板,须注意计算冲切及弯曲。

2.地下室外墙可以直接放在底板上,其计算简图可根据与底板、顶板及与墙正交或斜交连接的柱墙的相对抗弯刚度确定边界条件,或为胶接或为弹性连接。一般情况下,底板的刚度比外墙的刚度大,且考

虑到防水要求,可按固定端计算,有壁柱或与之垂直的墙体时,墙体间可按弹性固定计算。

5地下室防水渗漏求解!!!

sanji 2001-06-27 13:40

我施工当中有一地下室由于砼浇筑存在严重漏振及卷材也未施工好造成渗漏比较严重,试过多种读漏方法均未奏效。

次工程地下防水简介如下:

1、地下室底板标高为-3.6米,地下水位在3米左右,枯水期盈水期超过此水位。

2、为800MM双向筋底板,且四周为1米高砼墙,砼墙上为490MM 红砖。

3、砼内掺如水泥用量的15%的膨胀剂,但振捣存在大问题,严重漏振。

4、底板及外墙均粘贴4MMAPP卷材,在底板与墙处有接槎,未处理妥当,存在带水作业。

5、发现渗漏后在底板上已封压了100MM的砼并有反向配筋,并掺如了类似有机硅防水剂

6、将墙面凿出120MM即一块砖的厚度,抹的砂浆,分5成的活,并掺如了HM1500侵透型防水材料。

现在的接仍存在一定程度慢渗现象,比较头疼,如今此工程以完工两年了,仍在维修,但效果始终不好,先在此发出此信息,请教各位高

手给出出主意!

如有详细的施工方案或者新的材料请E-MAIL我!不省感激!

sanji 2001-06-28 20:59

为什么还没有人回答啊!!!

这叫“出虚汗”,很不好维修,不知地下室为何用?如地下室通条件较好,可沿外墙做一圈排水构集中排出;如影响使用可沿外墙一定距离再做一圈砖墙,并抹上防水砂浆。

另外有一种外墙挂水工膜的方法,具体可参厂家产品说明。

cjy兄,请把你的书贴上来

另:地下室通风情况如何?“渗水”是否为空气冷凝水

我一个工程三层仓库(隔成小间),曾出现类似现象:墙面、顶板总是有细微渗水,后判断为空气冷凝水,开通风孔,问题解决

我做了好几个地下室的止漏处理,我们采用高压注浆,基本原理在于,采用冲击钻,钻孔,一般孔应深入需止漏的墙(板)体的中部,混凝土是有缝的,会漏水,是因为缝的存在,我们把针头锁入孔内,采用特殊高压设备(可高达70Mpa),将聚氨酯注入孔内,一瞬间,浆液将水排出,并与附着在缝壁的水反应,形成不溶于水的混合物,达到止水目的。当然钻孔位置应靠近渗水部位。像楼上的兄弟提的那是很容易止的水。

6一地下室,其顶板是马路,由于净高受限制,考虑采用无梁楼盖不知可不可以。还有如果才用采用无梁楼盖是不是可以象算普通无梁楼盖一样算,上面要重大的消防车荷载应该如何考虑!荷载规范上面的

35是不是考虑了最不利的情况!谢谢!

地下室顶板可以采用无梁楼盖。柱网不太大时采用等厚加柱帽,柱网较大或荷载较大时采用柱上板带加厚。至于荷载取值按新的荷载规范。无梁楼盖的计算可以用等代框架法,也可以用SATWE里的复杂楼板计算,具体做法请搜索相关帖子。

个人认为无梁楼盖适用于跨度和荷载相对较大的情况,这样会比较经济。

消防车区区35KPa的荷载,用无梁楼盖一定可以算下来。现在桩筏基础中

筏板所受的水浮力往往大于35KPa,而筏板中往往不做肋梁,只做暗梁,相当于无梁楼盖,筏板配筋按无梁楼盖配。

有一点值得注意的是,只有当无梁楼盖跨度相近的时候才可以用等代框架法

计算。

如果顶板是马路,并考虑走消防车的话,个人意见不宜采用无梁楼盖,建议顶楼的兄弟找本《城市道路设计规范》看看。

筏板所受的水浮力不能不考虑,是否考虑采用桩基。

7请教各位:

1.有一个十二层办公楼平面如下图,外轮廓尺寸为110mX88m,

共设了四道缝,请问地下室是否要分开?如不分开如何处理?

2.规范规定现浇外露结构伸缩缝间距不宜大于12米,请问各位

是怎么处理这类问题的。

地下室可以只设两条竖向的或只设两条横向的沉降缝;如果做后浇带,也可以不设。

1,采用后浇带,不设缝。从你的贴图看,此时结构平面凹进较大,应该属于平面不规则结构,设计计算时应满足规范对此类不规则平面的相关要求。

2,设由底到上设两道横向缝,按新规范设防撞墙等措施,此时地下室分缝防水较难处理。

3,地下室整体不分缝,地面以上设两道横向缝,此时应加强地下室

整体刚度。

伸缩缝均由后浇带代替。

建议采取1或3。

1.留后浇带肯定要,至少一个月(规范说不宜少于2个月),并且断钢筋

2.更关键是要求施工的混凝土(标号不大于C40)水灰比不大于0.42

并且做良好的养护。

3.如果能够在地下室侧墙和顶板断开伸缩缝(底板不断)就更好!我们公司做的最好的实例:170米,没裂。

建模时是不是不用把地下室外墙输入,首先要看你用的计算程序是什么?它是如何考虑这个问题的?

比如。在TBSA6.0以前版本的软件中,没有考虑地下室的影响,如果你把地下室当一层输入了(尽管满足固端要求),但整个建筑物高度增加了一层,风载增大了,地震力增大了,剪力墙底部加强区高度计算不对了(带来的问题是软件所确定的加强区的构造配筋的范围不对了),而在新的版本中增加了这一功能,把地下室当作一层输入时,以上的问题可以得到解决。

另外就是要看你的地下室顶能不能满足作为上部嵌固的要求(具体见高规),

一般为了设计基础的方便,都把地下室当作一层来输入,但首先要看清楚你用的软件的功能及要求。

地下室外墙应输入,SATWE计算时会将其与上部建筑结构一起考虑。新规范规定的取嵌固层要求计算上下两层侧向刚度比,建模计算后可以很方便地从总信息里查到这一比值,然后判断嵌固位置。

模型建立的差异对内力作用的影响是不一样的,PKPM软件可以考虑地下室结构,整体计算时应予以输入。当然对挡土墙,应进行必要的复核计算或单独分离出来手工设计。但是,把地下室外墙作为梁输入,在模型上似乎就有问题。

1.地下室(层1或层2,3)大都是作为设备层、地下车库、人防平战结

合而设置,空间大隔墙少,均满足不了箱基的条件,地下室顶板不能作为嵌固端来考虑,此时计算总层数应填成带地下室的层数,程序会将地下室作为上部结构的一部分进行共同计算,算得的结构比较真实。

2. 当然进行地下室外围墙配筋计算时,还要加上土、水的侧压力

影响进行补充计算。

3. 如果地下室钢筋混凝土墙较多,刚度大,土体提供的侧向约束

充分,埋深满足要求,同时又满足规范规定的下层与上层抗侧刚度比的要求时,可将地下室顶板作为底层嵌固点来考虑,但要慎重。

如果是用软件计算的话,软件根据刚度分配自行判断,但是建议手算,手算的时候,可以根据上部结构和土压考虑是按两端固结还是下端固结、上端简支考虑。通常地下室外围挡土墙按单向板就算就可以,如果没有人防的话,外墙配筋甚至没有必有做成双面一样的,对剪力墙

结构可以考虑按双向板计算,但对于内部没有墙直接支承的框架柱(或壁柱)如果按双向板计算,则应就算柱作为板的支承时的抗剪、抗弯以及挠度。

小区地下车库结构设计说明

小区地下车库结构设计一章编制依据及工程概况 第一节编制依据

四.主要图集、规范、规程、标准 4.1图集 4.2规范、规程、标准

国家国

五.企业管理文件

第二节工程概况 一.工程总概况 1. 1.建筑概况 (1). 本工程为小区地下车库1,工程位于辽宁省东戴河新区山海同湾小区内,工程场地开阔。工程总建筑面积为9881平方米,地下1层,层高为3.6m。 (2).该工程按半地下车库进行设计,设置2个汽车坡道和5个踏步楼梯。建筑耐火等级为一级。地下防水设防等级:Ⅰ级。建筑主要结构形式:现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构。建筑结构耐久年限:3类,50年。抗震设防烈度:6 度。基础类型;独立基础。 2.结构概况: (1).本工程拟建场地地形基本平坦,场地类别Ⅰ类,场地内不存在影响整体稳定性的不良地质作用。基础根据相邻楼房的勘察报告进行设计。据相邻楼房的勘察报告,勘察范围内未见地下水,可不考虑抗浮水位。拟建场地可不考虑地震液化影响。建议的地基基础承载力:天然地基,基础持力层为②层强风化花花岗岩持力层。 (2).车库结构形式为钢筋混凝土全现浇框架剪力墙结构,基础为独立基础。建筑抗震设防类别为丙类,建筑结构安全等级为二级;所在地区抗震设防烈度为6度;设计基本地震加速度为0.05g;设计地震分组为第三组;建筑场地类别为Ⅰ类;场地标准冻深:1.10m,地面粗糙程度:B类,本工程设计使用年限为 50年,地基基础设计等级:二级。 3.现场情况: (1).现场整体地势较平坦。 (2).现场位于小区院内,现场设置两个出入口分别设于现场东北角和西南角,现场周边交通条件较为便利。 (3).现场周围属于正在建设中小区,工程建设过程中,扰民和民扰问题影响比较小。 (4).工人居住区和办公区均设在场外。 (5).施工现场电源、水源条件:现场电源及水源均从12#楼西南侧甲方给

【结构设计】地下室结构设计要点和易错总结

地下室结构设计要点和易错总结 1、暗梁当楼面梁使用. 这是最常见的错误.暗梁之所以不能当楼面梁是因为其刚度不够,荷载不能按自己设想的方式传递,即楼面荷载-板-暗梁-柱的传递方式几乎是不可能的.这样将大大低估板的内力.根据内力按最短距离传递的原则,用暗梁代替梁只有在板受集中力时, 在集中力处沿板的最短方向(双向板沿两个垂直方向)设置暗梁,可以认为集中力由暗梁承受以满足抗弯强度和裂缝要求,此时板的计算跨度绝对不能按支承于暗梁来考虑.但很多时候,这种做法也没有必要,直接加大板的受力钢筋即可,除非因抗剪(冲切)需要箍筋而使用暗梁. 2、与上一个问题相对应的是,在刚度发生较大突变(增加)处,应视为梁. 典型的问题是不同高程的板之间出现的错台,错台本身平面外刚度比较大,而板的平面外刚度较小,不管你是否愿意,板上的荷载都要传递到错台上,因此应当按梁来设计,尤其是抗剪钢筋应满足要求.地下通道、车站遇到的这种情况较多,其荷载又比较大,但大多数人对错台的处理却非常草率,这很令人担忧.

3、框架结构形成事实上的铰接. 最常见的是梁刚度比柱大的多,使柱对梁的约束作用较弱,形成事实上的铰.这样减少了超静定次数,于抗震不利,也难以形成“强柱弱梁”.日本坂神地震时,地铁车站柱的破坏相当严重,也提醒我们不能忽视这个问题. 地铁车站顶底板可看作筏板,其梁的刚度当然大于柱,但中板处不宜将梁的刚度做得较大. 另外,地下工程如通道、涵洞、地铁车站等,有时不小心也容易作成刚度较大的顶底板和刚度较小的侧墙,这样横剖面就形成铰接的四边形,两侧墙土压力相差较大时很容易失稳,也不利于抗震. 4、板墙受力钢筋置于分布钢筋的内侧. 很多人总把分布钢筋想象成类似梁的箍筋,因此配筋不小心就这样倒置.分布钢筋的作用在于固定受力钢筋位置,传递受力及防止温度收缩裂缝,它不需要象梁柱箍筋那样外包以防止钢筋受压向外鼓出,更重要的是,板墙截面高度较小,为增加有效高度发挥受力筋作用,一般情况下应当外置受力钢筋.某些特殊情况,如地下连续墙,由于施工方便原因可牺牲板有效高度,将受力钢筋内置. 5、在紧靠柱的位置框架梁上搭梁.

浅析建筑工程地下室结构设计与探讨

浅析建筑工程地下室结构设计与探讨 摘要:近年来,随着我国城市化发展进程加快,以及城市实际容纳人口总量的 高速增长,绝大部分建筑工程的地表建筑所容纳的人口数量有限,无法满足城市 的发展与实际需求。此外,伴随着城市用地的紧张,部分建筑工程将设备管理间 等功能区域放置于地下结构区域,因此当前我国绝大部分建筑工程普遍附带地下 室建筑。但与此同时,我国建筑行业对于建筑工程地下室结构设立原则与设计要 点缺乏深入了解与系统规划,因此本文对这一问题开展以下深入探讨。 关键词:建筑工程;地下室;结构设计;探讨 建筑工程的地下室主要指,在地面水平高度以下的建筑结构,也泛指水平高 度低于建筑物室外地面以下的房间。在建筑中,地下室建筑主要承担着容纳更多 人口、地下停车区域、防空安全区域以及设备杂物储存管理间等应用职责,并在 整体层面上提高了建筑工程的建设性价比与企业的经济效益。但在当前我国部分 建筑工程地下室结构设计、地下室建筑竣工交付使用阶段中,部分所设计的建筑 工程地下室结构方案缺乏合理性,并因此受到建筑工程土壤深层地下水的强烈腐蚀、渗透作用。此外,在出现建筑工程地下室结构设计方案缺乏合理性问题时, 也会衍生建筑工程抗震稳定性能下降等诸多问题,其重要性不言而喻。 一、在建筑工程地下室结构设计工作开展过程中,主要存在的设计难点分析 首先,相较于建筑的其他设计工作而言,地下室结构设计工作的开展需要设 计人员具有全面性设计理念与极高的专业素养。例如在建筑工程地下室结构设计 工作开展过程中,设计人员将不但需要充分考虑到地下室结构设计方案的抗潮性、抗渗透性,还需要考虑到在地下室结构设计方案的整体结构强度系数、稳定性、 抗震性、防火性等多方面建筑性能,并构建配套的地下室通风、排水等配套系统。 其次,在建筑工程地下室结构设计工作开展过程中,设计人员也需要考虑到 其他因素对于地下室结构设计方案科学合理性的干扰影响问题。例如在建筑工程 土壤底层所分布的地下水出现水位高度上升问题时,会对建筑工程地下室结构稳 定性造成较强程度的干扰影响,并在严重情况下导致建筑工程地下室整体结构出 现上浮、挪动问题。而在建筑地下室受到燃气泄露爆炸、地震等事故与不可抗力 因素干扰影响时,也会对地下室整体结构造成较强冲击,并以此为诱因降低整体 建筑的结构强度系数、抗震性等诸多性能。因此在建筑工程地下室结构设计工作 开展过程中,设计人员也需要适当提高地下室结构设计方案的稳定性、防爆性等 性能,从而避免上述问题的出现,而这也进一步提高了建筑工程地下室结构设计 工作的难度系数。 二、在开展建筑工程地下室结构设计工作时,设计人员需要注重的设计要点 与问题事项分析 (一)在开展建筑工程地下室平面结构的设计工作时,设计人员需要注重的 设计要点与问题事项 首先,设计人员需要从实际层面着手,开展建筑工程地下室结构设计工作。 例如,设计人员需要在建筑工程地表建筑的主体结构分布情况、施工区域占地面积、建筑工程抗震性能施工标准等信息数据与实际施工情况的基础上,才能开展 针对性的建筑工程地下室平面结构设计工作。 其次,在这一设计阶段中,设计人员也需要遵循优先级结构设计原则。例如

大底盘多塔结构地下室设计要点

大底盘多塔楼高层建筑、地下商场、地下车库建筑以及大跨空间、多层地下结构的出现,在目前住宅小区建设以及大型公建项目中都占有非常重要的地位,其面积可达总竣工建筑面积的10%。大底盘高层建筑由于上部结构塔楼相对大底盘地下结构刚度大,荷载不均匀,基底反力不均匀,基础底板的均匀变形,设计不当会引起基础开裂。除此,之外,大底盘高层建筑地下室结构还有一些关键设计需要重点关注。 一、大底盘高层建筑地下室结构类型及设计要点说明 根据地下室层数及地下室与主楼连接方式通常可分为5种结构类型,我们以地下车库结构为例说明,即与主楼断开单层地下车库、与主楼断开双层地下车库、与主楼相连单层地下车库、与主楼相连双层地下车库、地上一层、地下一层大平台式车库五种。 (1)与主楼断开单层车库 一种是车库与主楼完全脱开,仅以通道相连。另一种是车库和主楼各为单体,结构计算相对简单。设计时应注意车库埋深大于主楼基础埋深时,应尽量使主楼外墙与车库外墙净距增加。如无条件时,车库与主楼间应设有效支护,并交代先施工车库后施工主楼,车库基坑开挖时不应使主楼基底土受到扰动。【7度设防】车库一般为丙类建筑,抗震等级为四级[1]。 7度Ⅰ、Ⅱ类场地丙类建筑不需进行地震作用计算。中柱最小总配筋率应增加 0.2%。 (2)与主楼断开双层车库 一种是车库与主楼完全脱开,仅以通道相连。另一种车库和主楼各位单体,结构计算相对简单。车库自重远不足以抗浮,车库底板配筋基本由水浮力控制。设计时应注意在设计前摸清主楼边界与车库边界关系。确定主楼基础埋深时,应考虑主楼与车库边界距离,保证施工的可行性。注明基础施工顺序: 先车库后主楼。

(3)与主楼相连单层车库 车库与多栋主楼相连形成大底盘。设计时应注意嵌固部位设在主楼地下室顶板时,应注意主楼顶板与车库顶板高差不能太大(最好≤ 0.8m)。嵌固部位设在基底时,上部结构应按多塔模型复核构件配筋。车库柱配筋应考虑 0.2Q0剪力调整。主楼顶板与车库顶板间应设加腋,便于传递地震力。主楼相关范围内抗震等级应同主楼抗震等级。 (4)与主楼相连双层车库 双层车库与多栋主楼相连形成大底盘。 (5)地上一层、地下一层大平台式车库 主要特点: 车库分地下一层,地上一层。地上车库周边一般设置沿街商铺。小区景观设在地上车库顶板上。主楼范围在地下、地上一层、大平台均有入口大堂。主楼范围在大平台处底部架空。设计时为避免地面二层以上形成多塔结构,大平台层应合理分缝,避开景观水池、避开小区变用户变、防止塔楼偏置。主楼剪力墙布置应充分考虑架空层及大堂的效果。±0.0处楼板无覆土且不设缝形成超长结构,应采取防裂措施。 二、大底盘多塔结构地下室设计要点 1、嵌固部位的位置与地下室抗震等级的关联 主楼± 0.0结构板作为嵌固部位时,主楼地下一层相关范围的抗震等级应按上部结构采用,地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级,但不应低于四级;地下室中超出上部主楼相关范围且无上部结构的部分,其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。具体条文参见《高层建筑混凝土结构技术规程》第

浅谈建筑工程地下室结构设计分析

浅谈建筑工程地下室结构设计分析 摘要:受建筑结构以及经济发展等多个方面的影响,在进行地下室的工程建设 时要着重关注地下室的结构设计工作,随着我国经济的不断发展和科学技术的成熟,我国的建筑领域也达到了更高的发展领域。而部分企业为了寻求经济与社会 效益,在进行地下室建设时不断的增加地下室的层数以及面积。地下室的建筑是 总的建筑工程的一个重要组成部分,他在某种程度上,对于建筑工程的总体质量 具有十分重要的影响。同时,地下室因为结构、位置以及地下环境的特殊以及复 杂性,因此,在修建过程中会面临诸多的挑战。本文主要分析了地下室在进行设 计时应该注意的要点,希望可以以此对地下室结构设计工作者提供一些参考。 关键句:建筑工程;地下室;结构设计;分析 1进行合理的建筑物选址 选择良好的建筑地址可以有效的防止自然灾害。因此,选择合适的地下室建 筑地址对于建筑工程设计来说十分的重要。在开展建筑工程设计之前,设计工作 者首先要做的就是对周边环境进行考察,在进行地下室的建筑工程时,一定要避 开泥石流、滑坡等地质灾害频发的地区,要进行合理的选址,最佳的地段应该是 平坦开拓的平原地区。选择平原地区的主要原因是,平原地势平坦,在发生地震、洪水等自然灾害时有利于人们及时的脱险,另一个原因是可以为建筑工程的稳定 性提供最基本的保障。另外,坚硬的土壤对于建筑工程具有保护作用,因此,地 下室的修建工作可以选择在较为坚硬的土壤上进行,它可以有效的防止地震等自 然灾害给人们的居住环境造成危害,从而对人们的人身安全以及建筑工程的稳定 提供保障。 2地下室的建造应考虑抗震设计 抗震设计主要是为了在出现地震这种自然灾害的时候,建筑工程的抗震设计 可以将危害与损失降到最低。在进行建筑工程的设计研发过程中,最应该重视的 就是地基的稳固。这个道理人人都懂,因为支撑起整个建筑工程的就是地基,因此,地基所具备的抗震能力对于整的工程建筑来说是至关重要的。另外为了使整 个建筑工程具有较强的抗震能力,在进行地下室结构的设计与建造过程中应该充 分的利用相对规则的几何图形,之所以选择几何图形作为地基的建设基础,主要 是因为相对规则的几何体具有十分稳定的结构,而运用这种稳定的结构来进行地 下室的修建工作,不仅是因为它可以有效的提高地下室的稳定性,更重要的是它 可以有效的防止地下室的变形的坍塌,从而为整个建筑工程打下一个良好又稳固 的地基。同时,要对地下室修建过程中的薄弱角落设计以及受力设计高度的重视 起来,要时刻关注细节方面的处理。在进行地下室修建过程中,一旦忽视这些小 的方面的处理,就会直接影响建筑工程的抗震能力,甚至有可能对整个建筑工程 带来十分严重的后果。我国还针对建筑工程的修建提出了明确的抗震设计要求, 并且提出了相关的标准。因此,建筑工程设计人员在进行建筑工程的设计与实施 工作时,要严格按照国家的相关规定来进行建筑操作,要将建筑的高度、密度等 多个因素都考虑在内。还要注重建筑工程的竖向结构,对其进行重视的主要原因 是竖向的结构可以支撑起整个建筑工程的重量,因此,在进行地下室的修建工作时,应该格外的重视竖向结构,从而有效减少地震发生时建筑物倾斜或者到倒塌 的现象。

地下车库的结构设计

地下车库的结构设计 在普通地下车库设计中,合理选取结构类型和符合实际的计算模型是合理设计和准确计算的前提;合理设计地基基础是结构安全经济的重要指标;防渗漏防开裂技术则是保证建筑物正常使用的重要措施。本文就以上问题进行了探讨,供结构设计者参考。 【关键词】地下车库;独立柱基; 防水板;裂缝控制 1. 前言 目前,城市建设特别是住宅小区的建设中,地下车库越来越多,在地下车库设计中,如何使结构设计更科学、合理,如何采用新技术显得尤为重要和迫切。 2. 结构布置与计算 2.1 柱网、梁板体系的合理布局。 目前,车库顶板常用的结构型式有无梁楼盖,无粘结预应力无梁楼盖、双向密肋及预应力双向密肋楼盖、主次梁楼盖等。当为方形柱网或接近方形柱网时,可采用前四种楼盖,各种楼盖的经济跨度如下:普通钢筋混凝土无梁楼盖为4.5m~7.2m;无粘结预应力无梁楼盖为7.2m~10.5m;普通双向密肋楼盖为9m~12m;预应力双向密肋楼盖为12m~21m。当为矩形柱网时,以短跨为主梁,长跨为次梁,且短跨与长跨比小于0.75比较经济,一般常用的主次梁跨度比为0.65~0.70,这样主次梁截面高度能协调一致,做到梁底平齐,从而能保证楼盖得结构高度最小。注意这里所说的双向密肋不是指与柱连接的都是大截面尺寸的“框架梁”开间内为井字梁的传统的结构型式,而是将柱顶网格填实成与梁同高的实心板,这样柱上实心板带承担大部分荷载,并直接将荷载传给柱子,而且实心板能有效地加大这些梁的刚度。另外能提供更大的空间高度和最大限度的减小板厚。 2.2 挡土墙的设计与计算。 地下车库的外墙应按挡土墙进行设计。挡土墙的内力与侧向土压力、水压力、垂直荷载以及边界条件有关。当垂直荷载较大时,垂直荷载作用引起的挡土墙内力将占很大比重,垂直荷载不可忽略,不能只考虑水平荷载,这时如要取得较精确的内力,应取封闭刚架结构模型来分析。当垂直荷载较小时,可以根据边界条件作简化计算,支承条件应按相对刚度比而定。有的工程外墙配筋计算中,凡外墙带扶壁柱的,不区别扶壁柱尺寸大小,一律按双向板计算配筋,而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋,又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调的原理,其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、而外墙的水平分布筋则偏于保守。只有垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大时,外墙板块按双向板计算配筋外,其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。挡土墙

地下室结构设计难点分析

地下室结构设计难点分析 地下室工程涉及的专业极为复杂,在建筑的地下室结构设计时,需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。对于具有大底盘地下室的高层建筑群体而言,塔楼部分一般在使用阶段不会存在抗浮问题,但裙房及纯地下室部分经常会有抗浮不满足要求的问题。而且由于实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态,对施工过程和洪水期重视不足,因而也会造成施工过程中由于抗浮不够而出现局部破坏,加上地下室防水工程是一项系统性工程,涉及设计、施工、材料选择等诸多方面因素,因此造成了地下室结构设计难点繁多,一般包括结构平面设计、抗震设计、地下室抗浮、抗渗设计、外墙结构设计。 1、结构平面设计 在高层建筑的地下室结构设计时,需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定长度时,需要与结构专业配合,确定是否设置变形缝,通常应尽可能少设或不设变形缝,因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式,达到不设缝的目的。若地下室过长依靠设置后浇带的方法难以解决,设计人员应合理地调整平面将地下室分割成几个小地下室,中间用较窄的通道相连,以满足使用及管道相连的要求,而将变形缝设置在通道处,这样可以使接缝较少且处于受力较小处,便于补救。在结构设计时应

合理地设置采光通风井,若高层建筑采光通风井位置设计不当,例如在侧壁外作附加通长采光井,而采光井外壁又不能与地下室顶板整体连接,会造成地下室保证结构稳定功能的丧失,不能有效地将上部的地震及风力作用传至侧壁及地面,不能满足高层建筑的埋深要求。 2、外墙结构设计 2.1、基础设计 在进行地下室基础设计之前一定要做好工程地质的勘查工作,基础设计可以采用预应力管桩基础,为了能够满足沉降的要求,要加强岩层的承载能力,所以基于这一个要求,持力层应该要采用强风化岩和中风化岩层。 2.2、顶板设计 (1)如果有的地下室顶板有设置园林景观的,覆土的厚度一定要建立在充分考虑设备管线高度和保护土层的基础上,经过全面的考虑才对顶板上园林景观覆土厚度和部分室内的覆土。 (2)主楼室内个别地下室顶板的承载力应该在施工阶段进行验算,所以在楼板荷载力计算的时候应该要充分考虑施工荷载,适宜制定为5kN/m2。 (3)具体的地下室顶板园林景观荷载条件除了覆土的重量,还需要结合道路和部分附属设施产生的荷载。 (4)另外有的地下室首层是人防地下室,针对这一个特点,人防的地下室还要额外考虑爆动荷载的因素,人防地下室的爆动荷载比

地下室楼板结构设计优化

地下室楼板结构设计优化 发表时间:2020-04-09T01:11:10.949Z 来源:《防护工程》2020年1期作者:杨泳芳[导读] 其中楼板结构对地下室经济性影响较大,为了实现技术与经济的统一,本文结合案例对地下室楼板结构设计优化进行了分析。 肇庆市端州建筑设计院有限公司广东省肇庆市 526000 摘要:随着地下空间的广泛应用,地下室结构占整个项目的比重越来越大,其中楼板结构对地下室经济性影响较大,为了实现技术与经济的统一,本文结合案例对地下室楼板结构设计优化进行了分析。 关键词:地下室;楼板结构;设计优化 为了提高城市土地利用率,建筑向上、下两个方向拓展,一方面高层建筑越建越多,另一方面地下空间也得到更充分利用[1]。地下室是利用地下空间的主要形式之一,楼板结构是影响工程造价和效益的重要因素,其材料用量占整个结构比例很高[2],而且楼板设计也是地下室结构设计的难点[3]。因此,本文对地下室楼板结构设计优化进行了探讨。 1 地下室楼板结构形式与设计优化 1.1 地下室楼板结构形式 地下室楼板结构主要包括有梁楼盖、无梁楼盖、空心楼盖等形式。有梁楼盖也称为梁板式楼盖,这种形式在相互垂直的两个方向设置梁,并且梁有主次之分,适合跨度和开间较大的房间,也是最常见的一种形式,按照梁系布置还可细分为井字梁楼盖、十字梁楼盖、主次梁楼盖、主梁大板楼盖、主梁加腋大板楼盖等形式。无梁楼盖是一种不设梁的楼盖形式,混凝土板直接支承在柱上,适合非抗震设防区对净空有一定要求的场合。空心楼盖是由双向密肋梁和薄板构成的楼盖体系,中间空腔由轻质材料芯模填充,这种形式的楼盖看不到明梁,与无梁楼盖一样具有较好的视觉效果,且还具有较好的隔声效果。 1.2 地下室楼板结构设计优化的意义 地下室楼板结构采用大量的混凝土和钢筋,对整个工程项目的经济性有重要影响,设计是决定工程投资控制的关键环节,设计合理性对工程造价有决定性作用。由于地下室楼板结构形式多,哪种效果最好并没有定论,这就为楼板结构选型及各类型楼板结构的参数选择提供很大空间。如果设计人员只关注技术性,地下室楼板结构设计必然偏于保守和浪费,导致工程项目经济性能较差;但如果设计人员偏重经济性,又可能使技术指标不符合规范要求,导致工程项目存在安全隐忧。优化设计的目的就是通过合理分析地下室楼板结构因素,选择最适合工程项目的结构形式和合理参数,达到技术性与经济性的对立统一,使工程项目取得较好经济效益和社会效益。 2 地下室楼板结构设计优化技术 2.1项目背景 案例项目为高层住宅小区地下室,抗震设防烈度为6度,主楼抗震等级为三级,地下室抗震等级为四级。地下室共2层,层高为3.9m,柱网尺寸为8.4 m×8.4m。C30混凝土柱,截面尺寸为600mm×600mm。顶板作为上部结构嵌固端,覆土厚度1.2m,活载取4kN/m2。 2.2地下室楼板设计优化 2.2.1顶板结构设计优化 根据项目情况,地下室楼板提出井字梁结构、十字梁结构、主次梁结构、主梁大板结构4个方案,其中板厚按规范均取180mm,恒载取1.5kN/m2(不考虑自重),主梁截面均取300mm×700mm,次梁截面均取250mm×500mm(主梁大板结构除外)。经软件计算钢筋用量,井字梁结构梁配筋14.4kg/m2,板配筋15.2kg/m2,钢筋总用量为29.6kg/m2;十字梁结构梁配筋12.5kg/m2,板配筋15.2kg/m2,钢筋总用量为27.7kg/m2;主次梁结构梁配筋13.2kg/m2,板配筋15.2kg/m2,钢筋总用量为28.4kg/m2;主梁大板结构梁配筋6.4kg/m2,板配筋15.2kg/m2,钢筋总用量为25.9kg/m2。混凝土用量,井字梁结构0.272m3/m2,十字梁结构0.252m3/m2,主次梁结构0.252m3/m2,主梁大板结构0.233m3/m2。因实际工程用筋量比软件计算大,故需对数据进行修正。按一跨来计算,井字梁结构用筋量为1929.6kg,十字梁结构用筋量为1867.2kg,主次梁结构用筋量为1981.3kg,主梁大板结构用筋量为1865.2kg。混凝土用量,井字梁结构27.31m3,十字梁结构21.01m3,主次梁结构21.01m3,主梁大板结构18.91m3。设定单价,C30混凝土为1250元/m3,钢筋为6500元/t,各方案造价如下:井字梁结构46680元,十字梁结构38399元,主次梁结构39141元,主梁大板结构35761元。 为比较各方案的承载能力和耐久性,计算各方案楼板结构的裂缝和挠度。裂缝宽度,井字梁结构0.003mm~0.013mm,十字梁结构 0.007mm~0.029mm,主次梁结构0.002mm~0.008mm,主梁大板结构0.024mm~0.158mm。挠度值,井字梁结构0.297mm,十字梁结构 1.505mm,主次梁结构0.611mm,主梁大板结构21.2mm。

地下室结构设计

地下室结构设计问题探讨 摘要:结合工程实例,从安全技术以及经济的优化角度,对地下室结构设计的计算方法以及构造措施等进行深入分析,结合笔者的多年设计体会,提出地下室结构设计的一些设计要点,希望为同类工程设计提供指导性的借鉴。 小清新:地下室;结构设;地下室底板;地下室顶板 1地下室结构平面设计 地下室工程涉及的专业极为复杂,高层建筑的地下室结构设计,需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定的长度时,需要与结构专业配合,确定是否设置变形缝,通常应尽可能少设或不设变形缝,因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝土外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式,达到不设缝的目的。若地下室过长,依靠设置后浇带的方法难以解决,设计时可合理地调整平面,通过分割地下室,用较窄的通道相连,以满足使用及管道相连的要求,而将变形缝设置在通道处,这样可以使接缝较少且处于受力较小处,便于补救。在结构设计时应合理地设置采光通风井,若采光井位置设计不当,也会影响地下室的结构稳定功能。 2 地下室外墙结构设计 地下室的外墙是结构设计的重点,应按水、土压力验算外墙抗裂。在设计时应注意以下要求: (1)荷载。地下室外墙所承受的荷载分为水平荷载和竖向荷载。竖向荷载包括上部及地下室结构的楼盖传重和自重,水平荷载包括室外地面活载、侧向土压力、地下水侧向压力和人防等效静荷载。在实际工程设计中,竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力一般不起控制作用,墙体配筋主要由垂直墙面的水平荷载产生的弯矩确定,而且通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用,仅按墙板弯曲计算弯曲的配筋。 (2)地下室外墙截面设计时,土压力引起的效应为永久荷载效应。地下室外墙承受的土压力宜取静止土压力,静止土压力宜由试验确定。当不具备试验条件时,砂土可取0.34~0.45,黏性土可取0.5~0.7。水位稳定的水压力按永久荷载考虑,分项系数可取1.2;水位急剧变化的水压力按可变荷载考虑,分项系数宜取1.3。有人防要求的地下室外墙的永久荷载分项系数,当其效应对结构不利时取1.2,有利时取1.0;抗爆等效静荷载分项系数取1.0。 (3)地下室外墙的配筋计算。实际设计时,配筋的计算,对于带扶壁柱的外墙,不是根据扶壁柱的尺寸大小进行计算,而是均按双向板计算配筋;扶壁柱则按地下室结构的整体电算分析结果进行配筋,不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理,这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。 (4)地下室底板标高的设计。地下室底板标高变化处仅设1根梁,梁宽甚至小于底板的厚度,梁内仅靠两侧箍筋传递板的支座弯矩难以满足要求。地面层开洞位置(如楼梯问)外墙顶部无楼板支撑,计算模型和配筋构造均应与实际相符。 3地下室防水设计 地下室防水设计是一项十分重要的工作,甚至是决定地下室设计成败的关键。在防水设计时,应根据工程的性质、使用要求和重要性等合理确定防水等级,根据防水等级确定防水层数。无论防水等级为几级,地下室混凝土都应采用结构自防水混凝土,防水混凝土的抗渗等级应根据水头高度与混凝土壁的厚度比确定,不得人为地自行降低。根据防水等级的要求,建筑的地下室仅设l 道防水混凝土是不能满足要求的,一般应做卷材防水。在选用防水卷材时,应考虑到地下室环境恶劣、无法更换的特点,尽量选用耐久性好的卷材。防水卷材在

浅谈地下室结构抗浮设计问题分析

浅谈地下室结构抗浮设计问题分析 发表时间:2019-08-28T14:01:27.280Z 来源:《基层建设》2019年第16期作者:李坚 [导读] 摘要:近几年来,有不少地下室由于各种原因而造成工程事故,如某医院两层独立地下车库,在施工过程中,出现整体上浮;又如,某体育中心游泳馆,地下室上浮造成上部结构梁、板、柱产生大量裂缝;再如,某高层建筑地下室底板局部隆起高达350mm,柱间板出现45°破坏性裂缝等等问题经常性的发生,造成了严重的财产损失和经济损失。 广东建筑艺术设计院有限公司 510655 摘要:近几年来,有不少地下室由于各种原因而造成工程事故,如某医院两层独立地下车库,在施工过程中,出现整体上浮;又如,某体育中心游泳馆,地下室上浮造成上部结构梁、板、柱产生大量裂缝;再如,某高层建筑地下室底板局部隆起高达350mm,柱间板出现45°破坏性裂缝等等问题经常性的发生,造成了严重的财产损失和经济损失。本文就是针对这些事故的原因进行归纳和分析。 关键词:地下室;抗浮设计;抗水板 一、概述 随着国民经济的发展,城市建设的也得到迅速的发展。而城市土地资源的日益紧缺,建筑及城市交通逐步向地下发展。大商业建筑、高层及超高层建筑由于其功能和结构本身的需要,大多设置了地下室。随着建筑层数的日益增高,地下结构已向多层发展,其基坑支护、地下结构设计、地下室的施工及防水等日益成为建筑工程界关注的热点。由于地下室工程的施工环境特殊、隐蔽性大、涉及的工种多、施工复杂,也容易出现质量问题,因而对设计有一定的特殊要求。 二、地下室抗浮水位的合理选取 设防水位的确定对建筑物的安全和业主的投资有较大的影响。较多文献已指出岩土地基中的地下水浮力的确定,不能简单按静水压力公式计算,即地下水的水压力在垂直方向上并非随深度增加而线性增加。从《铁路桥涵设计规范》和《岩土工程手册》的规定中可以看出建筑物基础位于不同持力层时,浮力计算有差别。当位于粉土、粘土、砂土、碎石土和节理裂缝发育的岩石地基时,由于地层的透水性好,水浮力不应折减,而位于节理裂隙不发育的岩石地基时,甚至工程底板与岩石密贴时,可考虑水浮力的折减,甚至不考虑水浮力的作用。当建筑物位于黏土地基时,其浮力较难准确确定,应结合地区的实际经验考虑。 根据勘察单位提供的岩土工程勘察报告,确定地下室抗浮设防水位时,应根据设计规范中确定的原则:防水要求严格的地下室,其设防水位可按历年最高地下水位;对防水要求不严格的地下室其设防水位可参照近3~5年最高水位及勘查时的实测静止地下水位。 由此,如何合理确定抗浮水位的取值,应根据工程的特点、地理环境、地质情况及场地条件等因素,还有工程勘察报告中提供场区历年最高水位和近年的最高地下水位,并结合当地的工程经验综合考虑,确定建筑物的设防水位和抗浮设计水位,使设计做到经济、安全。 在建筑允许的情况下,尽可能提高基坑坑底的设计标高,间接降低抗浮设防水位。具体措施可采用平板式筏板,一般而言,平板式筏板基础的重量与“低板位”梁板式筏板基础上填覆土的重量基本相当,但后者的基础高度一般要比前者高。地下室楼盖提倡使用宽扁梁或无梁楼盖。宽扁梁的截面高度一般为跨度的1/16~1/22,宽扁梁的使用将有效地降低地下结构的层高,从而相对降低了抗浮设防水位。 三、地下室抗浮方案 目前针对地下室抗浮问题主要有增加自重法和设置抗拔桩这两种方案。 1、增加自重法方案 增加自重法包括地下室顶板压载、地下室底板加载及边墙加载等方法,增加地下结构物自身重量(即恒载),使其自身的重力始终大于地下水对结构物所产生的托浮力,确保结构物不上浮。这种方法的优点是:施工及设计较简单;缺点是:当结构物需要抵抗浮力较大时,由于需大量增加混凝土或相关配重材料用量,故费用增加较多。还可能影响对地下结构物室内使用净高。 1)顶部压载措施 顶部压载措施是将地下结构物顶板的混凝土加厚或增加其他压载材料,使自身重量(即恒载)增加以抵抗地下水的上浮力,但增加的混凝土却占去原有覆土的位置,所以增加的重量仅为混凝土与覆土重量之差。因为混凝土与覆土重量的差距不大,所以此法的效益不大,并且使地下结构与地表的距离拉近,由此减少了地下结构上方覆土厚度。此法一般用于埋深较浅、不需增加太厚压载物且其顶部有条件压载的地下结构物的抗浮,否则,其顶部有条件压载也会增加结构自身造价和基础造价,对规模较大、埋深较深的地下结构物的抗浮不宜采用此法作抗浮措施。 另外,当采用此法作抗浮措施时,施工时应避开雨季;因为刚封顶后地下室,还来不及做其他项目时,雨季使地下室处于其最不安全的时期。 2)底板加载措施 基板加载措施是将地下结构物底板的混凝土加厚,使自身重量增加以抵抗地下水的上浮力,但在增加混凝土的同时也增加了水的上浮力,所以它增加的重量是混凝土与水的重量之差。因为混凝土与水的重量差距远比混凝土与覆土的重量差距大,所以每增加单位体积的基底板混凝土,其抗浮效益比顶板压载法要大,但会提高工程造价,采用基板加载抗浮措施,不仅在地下室底板需浇筑大量的压载混凝土,在材料上造成极大的浪费,厚板给施工也带来非常大的困难和不便。因压载增加了地下室底板的厚度,造成地下室净空变小,给以后的使用带来不便。此方案造价很高既费钱又费工,此法一般用于埋深较浅、不需增加太厚混凝土的地下结构物的抗浮。 3)侧墙加载措施 侧墙加载措施是将地下结构物侧墙的混凝土加厚,这种做法虽然增加了水的上浮力,但也由此加宽了地下结构物上方覆土的范围。这种做法虽然也可得到较大的抗浮力,并且不需要加深基坑开挖,但开挖的范围却因此增宽,在地价昂贵的地区,经济效益也将因此折减。此法一般适用于不受场地限制、地价不贵地区的规模较小地下结构物的抗浮。 2、设置抗浮桩 目前,设置抗拔桩是在地下室抗浮设计中使用较为广泛的一种方法。但仔细分析,这种方法也有一定的局限性。因为地下室的抗浮设防水位是根据拟建场地历年最高水位,并结合近几年的水位变化情况提出来的,即使经过重新评估后确定的抗浮设防水位,也是按一定的统计规律得出的结论。显然,该方法确定的地下水位在一般的情况下是很难达到的;加之设计计算的不精确性,也使得抗拔桩都具有一定的安全储备,因此,“抗拔桩”实际上长期起着“抗压桩”的作用,这种“反作用”将阻碍有抗浮要求的地下室的合理沉降,而这种变化将会使不

地下车库设计优化方案

地下车库设计优化的重点汇总 地下车库结构复杂,一旦设计存在失误,返工量和更改难度均较大,所造成的无效成本数额也巨大。经过多年来的施工经验,总结了地下车库设计方面优化的重点汇总。 一、地下车库平面布置 在条件允许的情况下,应尽可能设计成半地下室形式,且地下停车库宜集中布置。 半地下车库尽量减小地下部分埋深,并利用顶板上部绿化覆土荷载,减少或不采用抗拔桩,节省地下工程量。 全地下车库设计时,应尽量综合利用水浮力和上部荷载取值的平衡,减少桩基础抗浮,并控制绿化种植、综合管线埋设要求的最小覆土厚度,减少地库埋深。 二、地下车库适应的柱网尺寸 考虑停车效率与工程成本、车型适应范围,综合性最优柱网8.1m*8.1m,建议高档项目采用。 经济柱网 7.8m*8.1m,为节省成本,建议大部分项目采用此种尺寸,同时另设10%大型尺寸停车位,解决大型车停车问题。 根据项目的实际情况可以采用短跨小柱距的结构方案,尤其是杭州、宁波等对停车位尺寸要求高的城市。 虽然理论上停车效率较 7.8m*8.1m 方案,单车面积上升 1.5平方米左右,立柱数量增加近50%,但立柱对总成本影响甚微,且优点是层高可以降低200~300。 在地质情况复杂、水位较高且基坑维护条件较差的项目中,可以节省相当的开挖量和基坑支护费用,成本节约显著。 但此柱网选用,须经过结合具体地库方案的经济性比较后采用。

三、地下车库面积优化设计 集中地库面积优化设计方法: (1)使用效率最高的高效停车单元进行组合设计。 高效单元是经设计研究优化的车道面积最小、停车效率最高、面积是 4000平方米(一个消防分区)的设计模数单元。 方案规划设计阶段,增加地库适应性方案比较,使用地库停车标准,进行地库概念方案设计,调整住宅楼栋间距避免出现车辆单排布置、被动利用塔楼地下空间、支护间距预留不够等等问题。 (2)停车库端头优化停车布置设计:近端式停车布置,在近端的两跨比循环式布置可多停车 7辆。 因此,在满足规范 50 辆停车分组及防火间距要求的情况下,应尽量采用尽端式布置。 (3)规整地库外轮廓,减少无效建筑面积。 (4)充分利用地库角部空间,布置机房及竖向交通口。 (5)在满足分组(50 辆)布置停车的情况下,尽量减少竖向通道数量;鱼骨状排列为最经济布置方式。 四、车道宽度 (1)普通直线车道: 单行车道宽度4米为宜,如考虑停车,车道最小宽度为5.5米;双行车道宽度6米,停车方式为垂直式后退停车。 (2)车库出入口宽度:单行车道宽度为4米,双行车道宽6米。 (3)直线坡道:一般单车道宽4米;防火疏散用单车道4米;双行车道宽6米,防火疏散用双车道7米。 (4)曲线坡道:一般单车道宽4米,双行车道宽7米。

人防地下室结构设计经验总结 人防地下室结构设计规范

人防地下室结构设计经验总结人防地下室结构设计规范广东建材2009年第11期建筑设计与装饰 人防地下室结构设计经验 卓毅刚 摘 (广州市人防建筑设计研究院有限公司) 要:本文较系统的结合规范介绍了人防地下事结构设计特点和设计原则,对人防地下室结构设 计中的主要构件进行了设计分析,并对设计中应注意的几个问题进行了探讨,供同行参考。 关键词:人防地下室;结构设计;经验;经济性 随着经济建设的迅速发展,高层、超高层建筑在全国各大中等城市拔地而起,地下停车库、地下商场等地下建筑物的大量兴建,人防工程建设逐步走向与城市建设相结合的道路。特别在经济发达的地区

和城市,繁华的商业地段成为地下空间开发的热点和焦点,其地下空间的利用离不了以防灾救灾为目的的人防工程。本文就人防工程中最常见的低抗力等级人防地下室(核5,常5级以下)为例子,进行结构设计经验总结。 1材料 人防地下室在有人防荷载参与结构计算过程中,应注意乘以材料强度综合调整系数Yd。详见GB50038-2005《人民防空地下室设计规范》(以下简称《人防规范》)4.2条。 1.1混凝土 人防地下室选用混凝土的强度等级一般为C30C35。笔者不建议选用C40以上的混凝土,原因有二:(1)C40--一C55混凝土中受拉钢筋的最小配筋率为0.3,而C25~C35混凝土中受拉钢筋的最小配筋率为0.25。由于人防地下室考虑防辐射及密闭防毒作用,墙体及顶板较厚,所以对于低抗力等级的人防地下室,结构设计计算中会出现较多构造钢筋就能满足受力要求的情况。故在抗力等级及平时荷载不大的情况下,采用强度等级低于C40的混凝土,可降低工程的含钢量,其经济性是显而易见的。(2)人防

地下室结构设计说明

地下室结构设计说明 1.本工程为非人防地下室,设计标高±0.000相当于黄海高程系绝对标高详结构设计总说明。本说明应结合结构设计总说明一同使用。 2.结构设计设防标准: (1)本建筑物得结构安全等级:二级,设计使用年限为50年。建筑物在使用过程中应注意定期维护,未经设计许可,不得改变结构的用途和使用环境。 (2)本工程结构抗震设计: ①抗震设防烈度:有关参数及指标详结构总说明。 ②地下室结构的框架和剪力墙的抗震等级:主楼范围框架的抗震等级为四级,辅楼范围框架的抗震等级为三级,剪力墙的抗震等级为三级,纯地下室(无上部结构)框架的抗震等级为四级。 (3)本工程地下室的顶板作为主楼上部结构的嵌固端。 (4)本工程地下室的防水等级为二级。 (5)本工程地下室楼面均布活荷载取值如下表所示:

地下室顶板控制的填土厚度为0.2m,地下室顶板施工时堆放材料或作临时工场的荷载不得大于5KN/㎡。 3.混凝土: (1)地下室混凝土强度等级除与主楼和辅楼上部结构对应的框架柱为C45外,其余结构构件均为C35.地板及承台底铺设150厚C15素混凝土垫层 (2)地下室板、顶板、基础梁、承台、水池侧壁、游泳池侧壁、外墙、与外墙相连的柱及剪力墙、出入口汽车坡道均采用防水混凝土,抗渗等级不低于P6. 4.本工程地下室属超长结构,混凝土浇捣后易产生较大的收缩应力,导致外墙、楼板、梁开裂,为了降低这种危害,从地下室地板至地下室顶板设置多道后浇带(具体位置详地下室顶板平面布置图)。其要求如下: (1)地下室顶板及楼板后浇带大样详03ZG003第38页节点① (2)现浇梁后浇带大样详03ZG003第38页节点② (3)地下室底板后浇带大样详03ZG003第39页节点⑤⑥ (4)地下室外墙后浇带大样详03ZG003第39页节点③④ (5)一般后浇带应在其两侧混凝土龄期达到60d后,主楼周围后浇带应在主楼封顶14d后,且观测沉降速率不大于0.03mm/d后,方可施工,后浇带混凝土应采用补偿性收缩混凝土浇筑,气强度等级应较两侧混凝土强度等级提高一级,养护不少于28d。 (6)混凝土应添加缓凝抗裂剂,具体掺量详产品说明,用于屋

浅论人民防空地下室结构设计计算方法

人民防空地下室结构设计计算方法 随着建筑结构新规范全面颁布,新规范在工程设计中已全面开始,这对于如何在工程设计中正确应用理解规范条文,正确选择设计软件及合理选取设计参数显得优为重要。大家知道:各新规范都明确要求结构设计必须对结构分析软件的计算结果,进行分析判断,确认其合理,有效后方可作为工程设计依据。如何判断:当然只能依靠概念设计来判断;另外大家一定要注意,编程序的人以再讲“设计者采用他们的程序计算,出了问题他们并不负责,仍然由设计者负责”;另外施工图审查单位只承担相应的技术审查失察责任,主要的质量责任还由设计者负责(在合理使用年限内负终身责任)。 一、上部结构与防空地下室分析模型 上部结构与防空地下室组成一个承力体系,具有共同的位移场,相互协调变形。地下室外的回填土对结构侧向有一定的约束作用。地下室楼层侧移刚度通常较大。 上部结构与防空地下室分析模型可简化为①分离模型(有条件的):将上部结构与地下室分开,分别设计计算。按规范确定嵌固层作为二者分界。②共同工作分析(无条件的):将上部结构与地下室作为一个整体,考虑共同作用,采用如下两种方式之一来考虑地下室外回填土对结构的约束作用。方法1:地下室水平位移的侧向嵌固(-K法)。方法2:地下室水平位移的有限(弹簧)约束(K 法)。 地下室如果设计不当,对整体抗震性能会产生较大影响,对于半地下室的埋深要求应大于地下室外地面以上的高度,才能不计其层数,总高度才能从室外地面算起。地下室的墙柱与上部结构的墙柱要协调统一。地下室顶板室内外板面标高变化处,当标高变化超过梁高范围时则形成错层,未采取措施不应作为上部结构的嵌固部位,规范明确规定作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构,地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构嵌固部位。结构计算应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板,但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算,并应包括地下层。 上部结构固定端,当高层建筑仅设单层地下室且底板采用天然地基筏板基础或桩一筏基础时,通常选择基础底板而非首层作为结构嵌固端,这有利于充分利用其基础的“无限”刚度,为首层楼面的灵活结构选型创造条件,即使是首层楼面留有大孔洞,或选用无梁楼盖结构,都不会有什么影响。此外,规范规定地下室负一层的抗震等级与上部结构必须一致,以基础底板作为嵌固端不会造成地下室结构造价的提高,反而可能取得较好的经济效益。即使单层地下室底板是以桩为基础的普通梁板结构,一般情况下仍然取底板处为结构嵌固端,唯一例外的是地下室作为抗爆级别较高的防空地下室时,其顶板通常具有作为结构嵌固端的刚度,因此可取其作为上部结构的嵌固端。 二、可用于人防地下室结构设计设计软件 可用于人防地下室结构设计软件有:1、理正人防设计软件包,只能计算顶、

【结构设计】地下室抗浮设计优化学习

地下室抗浮设计优化学习 随着经济的发展,高层建筑的增多,大部分高层建筑都下设单层或多层地下室,当抗浮设计水位较高时会承受较大的水浮力.在优化项目中,经常发现有些工程抗浮设计浪费严重. 一、整体抗浮 1、确定是否需要整体抗浮 依据《地基规范》5.4.3条 建筑物基础存在浮力作用时应进行抗浮稳定性验算,并应符合下列规定: 1对于简单的浮力作用情况,基础抗浮稳定性应符合下式要求: ——建筑物自重及压重之和(kN); 式中:G k N ——浮力作用值(kN); w,k kw——抗浮稳定安全系数,一般情况下可取1.05. 2、整体抗浮的解决方案 (1)配重法 适用于结构自重与地下水浮力相差不大的情况.可采取如增加覆土厚度、采用配重混凝土等具体手段. (2)设置抗拔桩 适用于水浮力较大的情况.

(3)设置抗浮锚杆 同样适用于水浮力较大的情况,但要特别注意抗浮锚杆对施工工艺要求较高.分为岩石锚杆和土层锚杆两种,岩石锚杆适用于基础直接坐落在基岩的情况,锚杆直接插入基岩灌浆,岩石锚杆抗拔力较大.若在一般图层中,则为土层锚杆,但淤泥质土等土质条件不好情况下不可采用. (4)浮力消除法 采取疏、排水措施,使地下水位保持在预定的标高之下. 二、局部抗浮 结构构件的强度验算、变形验算和裂缝验算. 三、抗浮优化案例分析 (1)一桩两用 海南文昌某项目,上部30层酒店及25层住宅若干,下设一层全埋式地下室,地上建筑面积95334㎡,地下建筑面积13350㎡.地库结构形式为框架结构.基础原设计采用桩基础(小于6米大于3米采用墩基础)+抗浮锚杆,如下图所示.

优化建议: 取消抗浮锚杆,采用抗压桩兼做抗拔桩进行抗浮,且只需增加少量桩配筋,当墩基础较短时,可在墩底设置锚杆抗拔.仅此一项举措可节约结构造价约300万元. 【设计要点】 抗拔桩的配筋需满足裂缝要求,且全长配筋. (2)抗拔桩改为抗浮锚杆 安徽省合肥市某大型商业综合体,总建筑面积约26.5万平方米,地上一栋超高层约162米,两栋高层,1栋附属裙房,3层地下

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