单体地下室外墙Q1计算
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一. 计算条件地下室层高L = 4.5室内外高差b =0.9 地下室外墙厚h =300 堆载p =20土容重γ18 地下水位为室外地坪下a =1.1 混凝土强度标号C30f c =14.3N/mm 2土层内摩擦角φ=10 钢筋抗拉强度设计值360 水容重γ水=10二. 荷载计算(取每延米板宽,按单向板计算)(一)土压力K 0=1-sin φ=0.826352 q1=K 0(γa+(γ-10)(L-b-a))=32.8888kN/m(二)水压力q2=γ水(L-b-a)=25kN/m(三)堆载q3=K0*p =16.52704kN/m 土压力 水压力堆载压力三. 内力计算(一)土压力引起的内力β=(L-b)/L=0.8底部负弯矩Mb =-(q1*(L-b)2*(4-3β+3β2/5))/24=-35.2357kN·m顶板支座处反力Ra=q1*(L-b)3*(1-β/5)/(8*L 2)=7.956459kN跨中最大弯矩Mmax=Ra(b+2*(L-b)*(2Ra/(q1*(L-b)))0.5/3)=14.16134kN·m(二)水压力引起的内力h1=a+b=-0.2m h2=L-h1=4.7mβ=h2/L=1.044444底部负弯矩Mb =-(q2*h22*(4-3β+3β2/5))/24=-35.0031kN·m 顶板支座处反力Ra=q2*h23*(1-β/5)/(8*L 2)=12.67524kN跨中最大弯矩Mmax =Ra*(h1+2*h2*(2Ra/(q2*h2))0.5/3)=15.91242kN·m(三)堆载引起的内力β=(L-b)/L=0.8底部负弯矩Mb=-(q3*(L-b)2*(2-β))/8=-38.5543kN·m顶板支座处反力Ra=q3*(L-b)3*(4-β)/(8*L2)=15.23132kN跨中最大弯矩Mmax=Ra(b+Ra/(q3*2))=20.72678kN·m(一)基本组合(以永久荷载效应控制γG=1.35)底部负弯矩S=γG S Gk+γQiψci S Qik=-132.606kN·m跨中最大弯矩S=γG S Gk+γQiψci S Qik=60.91182kN·mAs1=1682.868mm2As2=773.0181mm2As min=600mm2底部负弯矩实配钢筋面积753.9822mm2跨中最大弯矩实配钢筋面积753.9822mm2(一)标准组合底部负弯矩S=S Gk+S Qik=-108.793kN·m钢筋直径12mm间距150mmω1s,max=1.594693mm跨中最大弯矩S=S Gk+S Qik=50.80054kN·m钢筋直径12mm间距150mmω2s,max=0.438167mm。
WQ1计算书条件:1、土质参数:容重γ=18kN/mm ,浮容重γ` = 11kN/mm ,静止土压力系数K=0.50,地下水位设防高度为4400mm;2、地下室参数:覆土层厚h1=800mm,地下室侧墙计算跨度Lo=3400mm,临水面保护层为50mm;地面堆载q=10kN/mm ,侧壁厚度d=285mm,截面有效高度ho=235mm3、材料参数:混凝土强度等级为C35,fc=16.7 N/mm ,钢筋抗拉强度为fy=360N/mm ;挡土墙荷载工况示意图计算:1、荷载计算,土压力按静止土压力计算[《全国民用建筑工程设计技术措施》2.6.2] 堆载折算为土压力q1=K×q=0.50×10=5.00kN/mm地下水位以上土压力q2=K×γ×h1=0.50×18×0.80=7.20kN/mm地下水位以下土压力q3=K×γ`×(h2 + h3)=0.50×11×(1.00+3.40)=24.20kN/mm水压力q4=γw×(h2 + h3)=10×(1.00+3.40)=44.00kN/mm2、支座弯距计算,按单向板底端固定顶端简支计算,查静力计算手册m1=q1×Lo /8=5.00×3.4 /8=7.23kN.mm2=q2×Lo /15=7.20×3.4 /15=5.55kN.mm3=q1×Lo /15=24.20×3.4 /15=18.65kN.mm4=q1×Lo /8=44.00×3.4 /15=33.91kN.m3、强度计算:土压力及水压力均按恒载考虑,[《全国民用建筑工程设计技术措施》2.6.2],按支座调幅0.8计算m=0.8×1.35×(m1+m2+m3+m4)=70.56kN.mξb=0.8÷{1+360÷[20000×(0.0033-<30-50>×0.00001)]}=0.5283 《砼》规公式7.1.4x=ho-√(ho -2×m/α1/fc/b)=235-√(235-2×70.559928×1000000/1/14.3/1000)=22.03mm<ξb×ho=124.15mmAs=α1×fc×b×x/fy=1×14.3×1000×22.03/360=875mm ,根部实配 12@75,As=1508,承载力满足要求。
地下车库外墙WQ1计算书============================================一.配筋计算1 计算简图:2 计算条件:荷载条件:均布恒载标准值: 0.00kN/m 活载准永久值系数: 0.50均布活载标准值: 0.00kN/m 支座弯矩调幅系数: 100.0%梁容重 : 25.00kN/m3计算时考虑梁自重: 不考虑恒载分项系数: 1.35 活载分项系数 : 1.40配筋条件:抗震等级 : 非抗震纵筋级别 : HRB400混凝土等级 : C30 箍筋级别 : HRB400配筋调整系数: 1.0 上部保护层厚度 : 40mm面积归并率 : 0.0% 下部保护层厚度 : 25mm最大裂缝限值: 0.000mm 挠度控制系数C : 200截面配筋方式: 双筋3 计算结果:单位说明:弯矩:kN.m 剪力:kN纵筋面积:mm2箍筋面积:mm2/m裂缝:mm 挠度:mm----------------------------------------------------------------------- 梁号 1: 跨长 = 4100 B×H = 1000 × 300左中右弯矩(-) : 0.000 0.000 -97.487弯矩(+) : 0.000 47.163 0.000剪力: 48.639 -14.322 -134.016上部as: 50 50 50下部as: 35 35 35上部纵筋: 600 600 1184下部纵筋: 600 608 600箍筋Asv: 953 953 953----------------------------------------------------------------------- 4 所有简图:二.裂缝验算1 计算简图:2 计算条件:荷载条件:均布恒载标准值: 0.00kN/m 活载准永久值系数: 0.50均布活载标准值: 0.00kN/m 支座弯矩调幅系数: 100.0%梁容重 : 25.00kN/m3计算时考虑梁自重: 不考虑恒载分项系数: 1.35 活载分项系数 : 1.40配筋条件:抗震等级 : 非抗震纵筋级别 : HRB400混凝土等级 : C30 箍筋级别 : HRB400配筋调整系数: 1.0 上部保护层厚度 : 40mm面积归并率 : 0.0% 下部保护层厚度 : 25mm最大裂缝限值: 0.200mm 挠度控制系数C : 200截面配筋方式: 双筋按裂缝控制配筋计算3 计算结果:单位说明:弯矩:kN.m 剪力:kN纵筋面积:mm2箍筋面积:mm2/m裂缝:mm 挠度:mm----------------------------------------------------------------------- 梁号 1: 跨长 = 4100 B×H = 1000 × 300左中右弯矩(-) : 0.000 0.000 -81.886弯矩(+) : 0.000 41.136 0.000剪力: 45.526 -13.976 -109.455上部as: 50 50 50下部as: 35 35 35上部纵筋: 600 600 1002下部纵筋: 600 600 600箍筋Asv: 953 953 953上纵实配: 6E12(679) 6E12(679) 12E12(1357)下纵实配: 6E12(679) 6E12(679) 6E12(679)箍筋实配: 4E12@200(2262) 4E12@200(2262) 4E12@200(2262)腰筋实配: ----(0) ----(0) ----(0) 上实配筋率: 0.23% 0.23% 0.45%下实配筋率: 0.23% 0.23% 0.23%箍筋配筋率: 0.23% 0.23% 0.23% 裂缝: 0.000 0.126 0.172挠度: 0.000 3.615 0.000最大裂缝:0.172mm<0.200mm最大挠度:3.615mm<20.500mm(4100/200)----------------------------------------------------------------------- 4 所有简图:汽车坡道挡土墙计算书一、PDQ1/PWQ3计算书============================================1 计算简图:2 计算条件:荷载条件:均布恒载标准值: 0.00kN/m 活载准永久值系数: 0.50均布活载标准值: 0.00kN/m 支座弯矩调幅系数: 100.0%梁容重 : 25.00kN/m3计算时考虑梁自重: 不考虑恒载分项系数: 1.35 活载分项系数 : 1.40配筋条件:抗震等级 : 非抗震纵筋级别 : HRB400混凝土等级 : C30 箍筋级别 : HRB400配筋调整系数: 1.0 上部保护层厚度 : 40mm面积归并率 : 0.0% 下部保护层厚度 : 25mm最大裂缝限值: 0.200mm 挠度控制系数C : 200截面配筋方式: 双筋按裂缝控制配筋计算3 计算结果:单位说明:弯矩:kN.m 剪力:kN纵筋面积:mm2箍筋面积:mm2/m裂缝:mm 挠度:mm----------------------------------------------------------------------- 梁号 1: 跨长 = 2800 B×H = 1000 × 250左中右弯矩(-) : 0.000 0.000 -19.757弯矩(+) : 0.000 8.823 0.000剪力: 10.584 -2.646 -42.336上部as: 50 50 50下部as: 35 35 35上部纵筋: 500 500 500下部纵筋: 500 500 500箍筋Asv: 953 953 953上纵实配: 5E12(565) 5E12(565) 5E12(565)下纵实配: 5E12(565) 5E12(565) 5E12(565) 上实配筋率: 0.23% 0.23% 0.23%下实配筋率: 0.23% 0.23% 0.23%箍筋配筋率: 0.23% 0.23% 0.23% 裂缝: 0.000 0.019 0.060挠度: 0.000 0.672 0.000最大裂缝:0.060mm<0.200mm最大挠度:0.672mm<14.000mm(2800/200)----------------------------------------------------------------------- 4 所有简图:二、PDQ2计算书============================================1 计算简图:2 计算条件:荷载条件:均布恒载标准值: 0.00kN/m 活载准永久值系数: 0.50均布活载标准值: 0.00kN/m 支座弯矩调幅系数: 100.0%梁容重 : 25.00kN/m3计算时考虑梁自重: 不考虑恒载分项系数: 1.35 活载分项系数 : 1.40配筋条件:抗震等级 : 非抗震纵筋级别 : HRB400混凝土等级 : C30 箍筋级别 : HRB400配筋调整系数: 1.0 上部保护层厚度 : 40mm面积归并率 : 0.0% 下部保护层厚度 : 25mm最大裂缝限值: 0.200mm 挠度控制系数C : 200截面配筋方式: 双筋按裂缝控制配筋计算3 计算结果:单位说明:弯矩:kN.m 剪力:kN纵筋面积:mm2箍筋面积:mm2/m裂缝:mm 挠度:mm----------------------------------------------------------------------- 梁号 1: 跨长 = 1300 B×H = 1000 × 250左中右弯矩(-) : -0.000 -3.051 -6.101弯矩(+) : 0.000 0.000 0.000剪力: -4.693 -4.693 -4.693上部as: 50 50 50下部as: 35 35 35上部纵筋: 500 500 500下部纵筋: 500 500 500箍筋Asv: 953 953 953上纵实配: 5E12(565) 5E12(565) 5E12(565)下纵实配: 5E12(565) 5E12(565) 5E12(565)箍筋实配: 4E12@200(2262) 4E12@200(2262) 4E12@200(2262)腰筋实配: ----(0) ----(0) ----(0) 上实配筋率: 0.23% 0.23% 0.23%下实配筋率: 0.23% 0.23% 0.23%箍筋配筋率: 0.23% 0.23% 0.23% 裂缝: 0.000 0.008 0.017挠度: 0.000 -0.088 0.000最大裂缝:0.017mm<0.200mm最大挠度:0.000mm<6.500mm(1300/200)----------------------------------------------------------------------- 梁号 2: 跨长 = 2800 B×H = 1000 × 250左中右弯矩(-) : -6.101 0.000 -16.706弯矩(+) : 0.000 7.118 0.000剪力: 13.853 0.623 -39.068上部as: 50 50 50下部as: 35 35 35上部纵筋: 500 500 500下部纵筋: 500 500 500箍筋Asv: 953 953 953上纵实配: 5E12(565) 5E12(565) 5E12(565)下纵实配: 5E12(565) 5E12(565) 5E12(565)箍筋实配: 4E12@200(2262) 4E12@200(2262) 4E12@200(2262)腰筋实配: ----(0) ----(0) ----(0) 上实配筋率: 0.23% 0.23% 0.23%下实配筋率: 0.23% 0.23% 0.23%箍筋配筋率: 0.23% 0.23% 0.23% 裂缝: 0.017 0.015 0.045挠度: 0.000 0.491 0.000最大裂缝:0.045mm<0.200mm最大挠度:0.491mm<14.000mm(2800/200)----------------------------------------------------------------------- 4 所有简图:三、PDQ4计算书============================================1 计算简图:2 计算条件:荷载条件:均布恒载标准值: 0.00kN/m 活载准永久值系数: 0.50均布活载标准值: 0.00kN/m 支座弯矩调幅系数: 100.0%梁容重 : 25.00kN/m3计算时考虑梁自重: 不考虑恒载分项系数: 1.35 活载分项系数 : 1.40配筋条件:抗震等级 : 非抗震纵筋级别 : HRB400混凝土等级 : C30 箍筋级别 : HRB400配筋调整系数: 1.0 上部保护层厚度 : 40mm面积归并率 : 0.0% 下部保护层厚度 : 25mm最大裂缝限值: 0.200mm 挠度控制系数C : 200截面配筋方式: 双筋按裂缝控制配筋计算3 计算结果:单位说明:弯矩:kN.m 剪力:kN纵筋面积:mm2箍筋面积:mm2/m裂缝:mm 挠度:mm----------------------------------------------------------------------- 梁号 1: 跨长 = 1100 B×H = 1000 × 250左中右弯矩(-) : 0.000 0.000 -1.198弯矩(+) : 0.000 0.535 0.000剪力: 1.634 -0.408 -6.534上部as: 50 50 50下部as: 35 35 35上部纵筋: 500 500 500下部纵筋: 500 500 500箍筋Asv: 953 953 953上纵实配: 5E12(565) 5E12(565) 5E12(565)下纵实配: 5E12(565) 5E12(565) 5E12(565)箍筋实配: 4E12@200(2262) 4E12@200(2262) 4E12@200(2262)腰筋实配: ----(0) ----(0) ----(0) 上实配筋率: 0.23% 0.23% 0.23%下实配筋率: 0.23% 0.23% 0.23%箍筋配筋率: 0.23% 0.23% 0.23% 裂缝: 0.000 0.001 0.003挠度: 0.000 0.006 0.000最大裂缝:0.003mm<0.200mm最大挠度:0.006mm<5.500mm(1100/200)----------------------------------------------------------------------- 4 所有简图:。
地下室外墙计算书1、地下室外墙(DWQ1)计算主动土压力系数Ka取0.5土重度r=18KN/m³无地下水地下室9.9m深按单向板计算主动土压力q土=rHKa=18x0.5x9.9=89.1KN/m 地面荷载产生侧压力q活=10x0.5=5KN/m①竖向配筋计算计算简图三种压力产生的弯矩①地下二层弯矩支座基本组合弯矩值=(Ms+Mw)x1.27+1.4xMm=168.6KN·m支座准永久组合弯矩值=Ms+Mw+0.5Mm=129.9 KN·m跨中基本组合弯矩值=(Ms+Mw)x1.27+1.4xMm=81N·m跨中准永久组合弯矩值=Ms+Mw+0.5Mm=61.9KN·m②地下一层弯矩支座基本组合弯矩值=(Ms+Mw)x1.27+1.4xMm=147.1KN·m支座准永久组合弯矩值=Ms+Mw+0.5Mm=106.4KN·m跨中基本组合弯矩值=(Ms+Mw)x1.27+1.4xMm=67.2N·m跨中准永久组合弯矩值=Ms+Mw+0.5Mm=46.2KN·m假设壁厚地下二h2=350,地下一h1=300,混凝土强度C35(1)地下二层配筋地下室外墙外侧查表可知选筋C16@100的裂缝(0.20mm)和承载力弯矩分别为134.76KN·m、233.2KN·m,大于支座计算准永久弯矩129.9KN·m和基本组合弯矩168.6KN·m,满足要求。
且配筋率0.574%,合适。
地下室外墙内侧侧查表可知选筋C12@100的裂缝(0.20mm)和承载力弯矩分别为91.61KN·m、122.1KN·m,大于支座计算准永久弯矩61.9KN·m和基本组合弯矩81KN·m,满足要求。
且配筋率0.323%,合适。
∴外侧钢筋选配C16@100 As=2011mm²/m内侧钢筋选配C12@100 As=1131mm²/m(2)地下一层配筋地下室外墙外侧查表可知选筋C16@100的裂缝(0.20mm)和承载力弯矩分别为112.72KN·m、175.1KN·m,大于支座计算准永久弯矩106.4KN·m和基本组合弯矩147.1KN·m,满足要求。
地下室外墙(挡土墙)的计算1 计算方法1、1计算简图①根据墙板长边与短边支承长度的比例关系,地下室外墙(挡土墙)、窗井外墙按双向板或单向板计算。
②对单层或多层地下室外墙,当基础底板厚度不小于墙厚时,可按底边固结于基础、顶边铰接于地下室顶板的单跨或连续板计算。
当基础底板厚度小于墙厚时,底边按铰接计算。
窗井外墙顶边按自由计算。
墙板两侧根据实际情况按固结或铰接考虑。
③墙板的支承条件应符合实际受力状态,作为墙板支座的基础与内墙(或扶壁柱),其内力与变形应满足设计要求。
1、2计算荷载图一地下室外墙压力分布地下室外墙承受竖向荷载与水平荷载。
竖向荷载包括地下室外墙自重、上部建筑(结构构件与围护构件)竖向荷载、地下室各层楼板传递的竖向荷载。
水平荷载包括土压力(地下水位以下为土水混合压力)、地下水压力、室外地面活荷载引起的侧压力、人防外墙等效静荷载。
2计算中需注意的问题2.1《全国民用建筑工程设计技术措施/结构/地基与基础》(2009年版)[1]第5、8、11条与《北京市建筑设计技术细则-结构专业》(2005版)[2]第2、1、6条对室外地面活荷载,建议取5kN/m2(包括可能停放消防车的室外地面)。
该规定适用于有上部结构的地下室外墙,且当考虑消防车时消防车重不超过30吨。
其出发点就是行车道距离建筑物外墙总就是有一定距离的,即一般情况下汽车不可能紧贴上部建筑外墙行驶(《城市居住区规划设计规范》、《建筑设计防火规范》等对室外行车道距离建筑物外墙的距离有明确规定),消防车更不可能紧贴上部建筑外墙进行消防扑救(因消防云梯车在工作时受云梯高度与仰角的制约必须与建筑物外墙保持一定距离)。
但就是,对于没有上部结构的纯地下车库,或处于上部结构范围之外的地下室外墙,以及消防车重超过30吨的,笼统地按5kN/m2计算就是有问题的,应当根据车道与地下室外墙的位置关系、地下室顶板覆盖层厚度及其应力扩散角、车辆轮压按实际情况计算。
2.2文[1]第5、8、5条计算水压力时,当勘察报告提供了地下室外墙水压力分布时,按勘察报告计算;当勘察报告未提供时,可取历史最高水位与近3~5年的最高水位的平均值(水位高度包括上层滞水),水压力按静止压力直线分布计算。
地下室外墙计算(DXWQ-1)(墙厚250mm)----------------------------------------------------------------------- 1 基本资料1.1 几何信息2 计算内容(1)荷载计算(2)内力计算(3)配筋计算(4)裂缝验算3 计算过程及结果 单位说明:弯矩:kN.m/m ,竖向力:kN/m ,钢筋面积:mm 2/m ,裂缝宽度:mm 荷载说明:永久荷载:土压力荷载,竖向荷载可变荷载:地下水压力,地面荷载,竖向荷载 3.1 荷载计算 3.1.1 竖向荷载竖向荷载基本组合:N=1.40×5.00+1.20×5.00=13.00kN/m 竖向荷载标准组合:N k =5.00+5.00=10.00kN/m 3.1.2 侧压力荷载 (1)土压力:o=p K a γ h(2)地面荷载导算侧压力:p k = 0.588×20.00 = 11.76kN/m 223.2 内力计算3.2.1 竖向压力计算竖向压力基本组合:13.00kN/m 竖向压力标准组合:10.00kN/m 3.2.2 弯矩计算(1)弯矩正负号规定内侧受拉为正,外侧受拉为负 (2)计算类型按双向板(Lx = 3.100m ,Ly = 3.500m)计算3.3 配筋计算3.3.1 计算配筋面积竖向按压弯构件计算,水平向按纯弯构件计算3.3.2 裂缝控制配筋不进行裂缝控制配筋计算(1)弯矩及配筋计算以每米板宽为计算单元;(2)计算As=-1时表示计算超筋。
3.4 裂缝计算(参见配筋及裂缝计算表)裂缝计算根据《混凝土规范》8.1.2 公式计算最大裂缝宽度0.04mm ≤0.30mm,符合要求-----------------------------------------------------------------------。
说明:a)、基本资料外墙厚度t=550mm 土容重,γE=18.0kN/m 3室外地坪标高,GL=-3.00m 砼强度等级C30地下室顶板标高,Lv1=-5.00m 砼抗压强度设计值,fc=14.3N/mm 2地下室底板标高,Lvo=-11.00m砼抗拉强度设计值,ftk= 2.01N/mm 2承载力验算室外堆载,qo=20.0kN/m2钢筋强度设计值,fy=360N/mm 2裂缝宽度验算室外堆载,qo=10.0kN/m 2钢筋弹性模量,Es= 2.00E+05N/mm 2土侧压力系数,K=0.50钢筋相对粘结特性系数,ν=1.0承载力验算水位取值,Lvw1=-6.00m 荷载分项系数 1.35裂缝宽度验算水位取值,Lvw2=-6.00m 水容重,γw=10.00kN/m3b)、荷载计算1. 承载力验算的荷载(标准值) ①上部覆土及堆载产生的q11=28.00kN/m ②三角形荷载q12=K×γE×(Lv1-Lv0)=54.00kN/m ③三角形荷载q13=(1-K)×γw×(Lv1-Lv0)(当Lvw1>Lv1时), 或 =(1-K)×γw×(Lvw1-Lv0)(当Lvw1<Lv1时)=25.00kN/m 2. 裂缝宽度验算的荷载(标准值) ①上部覆土及堆载产生的q21=23.00kN/m ②三角形荷载q22=K×γE×(Lv1-Lv0)=54.00kN/m ③三角形荷载q23=(1-K)×γw×(Lv1-Lv0)(当Lvw2>Lv1时), 或 =(1-K)×γw×(Lvw2-Lv0)(当Lvw2<Lv1时)=25.00kN/m1. 承载力验算水位根据地勘提供的抗浮水位取值,裂缝宽度验算水位根据地勘提供的常年平均水位取值。
2. 地下室外墙按顶板铰接,底板刚接的单向板进行计算。
挡土墙WQ1挡土墙计算一、墙身配筋计算(一)已知条件:墙身混凝土等级30钢筋设计强度N/mm2360混凝土容重γc=25KN/mm3墙背填土容重γ土=20KN/mm3裂缝限值0.2mm覆土厚H1=5.9m水位距离墙底H3=9.2m墙高H=3.6m地面堆积荷载q0=10KN/m2墙厚h(mm)=350mm保护层(mm)=35mm横载分项系数1.2(二)土压力按主动土压力计算:Ka=0.50q=γ土H1Ka=59.00KN/m2q1=q0Ka+q土1=64.00KN/m2q土2=(γ土×H-γ水×H3)×Ka=18.00KN/m2q水2=γ水H3=92KN/m2q2=q1+q土2+q水2=174.00KN/m2q11=1.2×q1=76.8KN/m2q22=1.2×q2=208.8KN/m2(三)内力计算(基本组合下):M支座=-H2×(8q22+7q11)/120=-238.46KN·MQ墙顶=H×(11q11+4q22)/40=126.00μ=q11/q22=0.37ν=[(9μ2+7μ+4)/20]0.5=0.624191907X=(ν-μ)H/(1-μ)=1.459943734m Xo=H-X= 2.1400563m Mmax=Q墙顶X-q11X2/2+(q22-q11)X3/6H=83.08937KN·M(四)配筋计算混凝土抗压强度fcd=14.3N/mm2ho=305mm钢筋设计强度fy=360N/mm2计算宽度b=1000mmM支座 =f cd bx(h0-x/2)238464000.00 =14300x(305-x/2)x =60.719 m≤ξb h0 =0.53×305.00 =161.7mm 解得A s = M支座/(ho-x/2)/f y =2480mm2Mmax =f cd bx(h0-x/2)83000000.00 =14300x(305-x/2)x =19.664 mm≤ξb h0 =0.53×305.00 =161.7mm 解得跨中A s = Mmax/(ho-x/2)/f y =803mm2(五)裂缝计算钢筋直径d=18mm钢筋间距75mm每延米实配钢筋A s=3392.92mm2标准组合下Mk支座=-H2×(8q2+7q1)/120=-198.72KN·Mσsk=Mk支座/(0.87hoAs)=220.7236N/mm2αcr=2.1ρte=0.019388115ftk=2.01ψ=0.794701285< 1 且>0.2所以ψ取0.794701285Es=200000c=35deq=18裂缝宽度W fk=0.259274198mm裂缝不满足要求。
地下室设计说明一、设计依据1.1现行国家有关设计规范1.2设计合同。
二、工程概况2.1功能布局:平时作为地下汽车库,战时作为人员掩蔽部。
2.2主体结构合理使用年限:50年三、地下室:(一)荷载(标准值):1、顶板恒载按实际板厚和覆土厚度取值2、顶板活载按规范相关规定取值3、人防荷载部分:(以下取值未特别说明均根据GB50038-2005《人民防空地下室设计规范》,6级人防)由表4.8.2,顶板等效静荷载标准值顶板覆土h≤0.5m时qe1=60kN/m2,顶板覆土0.5<h≤1.0m时qe1=70kN/m2,顶板覆土1.0<h≤1.5m时qe1=75kN/m2,由4.8.15条,有桩基钢筋混凝土底板等效静荷载标准值qe3=25kN/m2由4.8.3条,钢筋混凝土外墙等效静荷载标准值qe2=55kN/m2六级人防单元与六级人防单元之间隔墙、门框墙的水平等效静荷载标准值,由表4.8.9-1,qe=50kN/m2。
(5)人防出入口临空墙(直通、单向)的水平等效静荷载标准值,由表4.8.8,qe=160kN/m2。
人防出入口临空墙(楼梯、电梯、竖井)的水平等效静荷载标准值,由表4.8.8,qe=130kN/m2。
(6)人防口部门框墙的水平等效静荷载标准值qe=240kN/m2,计算:1、地下室顶板梁柱计算:平面输入:采用SATWE计算程序电算,地下室顶板为第一标准层,不计地震及风荷载作用力。
用satwe人防计算,这样可以同时计算顶板常规配筋和人防配筋,自动取大值。
计算结果:梁柱配筋简图2、地下室顶板板筋计算:平面输入:采用PMCAD计算程序电算,地下室顶板为第一标准层。
混凝土强度等级:柱、墙C35,梁、板C35人防计算有关事项:(根据GB50038-2005《人民防空地下室设计规范》)(2)采用SATWE计算程序电算,地下室顶板为第一标准层,不计地震及风荷载作用力。
用satwe人防计算,这样可以同时计算顶板梁常规配筋和人防配筋,自动取大值。
WQ1计算书条件:1、土质参数:容重γ=18kN/mm,浮容重γ` = 11kN/mm,静止土压力系数K=0.50,地下水位设防高度为4400mm;2、地下室参数:覆土层厚h1=800mm,地下室侧墙计算跨度Lo=3400mm,临水面保护层为50mm;地面堆载q=10kN/mm,侧壁厚度d=285mm,截面有效高度ho=235mm3、材料参数:混凝土强度等级为C35,fc=16.7 N/mm,钢筋抗拉强度为fy=360N/mm;挡土墙荷载工况示意图计算:1、荷载计算,土压力按静止土压力计算[《全国民用建筑工程设计技术措施》2.6.2] 堆载折算为土压力q1=K×q=0.50×10=5.00kN/mm地下水位以上土压力q2=K×γ×h1=0.50×18×0.80=7.20kN/mm地下水位以下土压力q3=K×γ`×(h2 + h3)=0.50×11×(1.00+3.40)=24.20kN/mm水压力q4=γw×(h2 + h3)=10×(1.00+3.40)=44.00kN/mm2、支座弯距计算,按单向板底端固定顶端简支计算,查静力计算手册m1=q1×Lo/8=5.00×3.4/8=7.23kN.mm2=q2×Lo/15=7.20×3.4/15=5.55kN.mm3=q1×Lo/15=24.20×3.4/15=18.65kN.mm4=q1×Lo/8=44.00×3.4/15=33.91kN.m3、强度计算:土压力及水压力均按恒载考虑,[《全国民用建筑工程设计技术措施》2.6.2],按支座调幅0.8计算m=0.8×1.35×(m1+m2+m3+m4)=70.56kN.mξb=0.8÷{1+360÷[20000×(0.0033-<30-50>×0.00001)]}=0.5283 《砼》规公式7.1.4x=ho-√(ho-2×m/α1/fc/b)=235-√(235-2×70.559928×1000000/1/14.3/1000)=22.03mm<ξb×ho=124.15mmAs=α1×fc×b×x/fy=1×14.3×1000×22.03/360=875mm,根部实配12@75,As=1508,承载力满足要求。
挡土墙计算一、墙身配筋计算(一)已知条件:墙身混凝土等级30钢筋设计强度N/mm2360混凝土容重γc=26KN/mm3墙背填土容重γ土=20KN/mm3裂缝限值0.3mm覆土厚H1=1.65m水位距离墙底H3=0.3m墙高H=3.6m地面堆积荷载q0=10KN/m2墙厚h(mm)=300mm保护层(mm)=50mm横载分项系数1.2(二)土压力按主动土压力计算:Ka=0.50q=γ土H1Ka=16.50KN/m2q1=q0Ka+q土1=21.50KN/m2q土2=(γ土×H-γ水×H3)×Ka=34.50KN/m2q水2=γ水H3=3KN/m2q2=q1+q土2+q水2=59.00KN/m2q11=1.2×q1=25.8KN/m2q22=1.2×q2=70.8KN/m2(三)内力计算(基本组合下):M支座=-H2×(8q22+7q11)/120=-80.68KN·MQ墙顶=H×(11q11+4q22)/40=42.53μ=q11/q22=0.36ν=[(9μ2+7μ+4)/20]0.5=0.622333438X=(ν-μ)H/(1-μ)=1.460896594m Xo=H-X= 2.1391034mMmax=Q墙顶X-q11X2/2+(q22-q11)X3/6H=28.09764KN·M(四)配筋计算混凝土抗压强度fcd=14.3N/mm2ho=240mm钢筋设计强度fy=360N/mm2计算宽度b=1000mmM支座 =f cd bx(h0-x/2)80676000.00 =14300x(240-x/2)x =24.787 m≤ξb h0 =0.53×240.00 =127.2mm 解得A s = M支座/(ho-x/2)/f y =1012mm2Mmax =f cd bx(h0-x/2)28000000.00 =14300x(240-x/2)x =8.302 mm≤ξb h0 =0.53×240.00 =127.2mm 解得跨中A s = Mmax/(ho-x/2)/f y =339mm2(五)裂缝计算钢筋直径d=16mm钢筋间距150mm每延米实配钢筋A s=1340.41mm2标准组合下Mk支座=-H2×(8q2+7q1)/120=-67.23KN·Mσsk=Mk支座/(0.87hoAs)=240.2116N/mm2αcr=2.1ρte=0.008936086ftk=2.01ψ=0.491349398< 1 且>0.2所以ψ取0.491349398Es=200000c=50deq=16裂缝宽度W fk=0.295248318mm裂缝满足要求。
地下室外墙(挡土墙)的计算1 计算方法1、1计算简图①根据墙板长边与短边支承长度的比例关系,地下室外墙(挡土墙)、窗井外墙按双向板或单向板计算。
②对单层或多层地下室外墙,当基础底板厚度不小于墙厚时,可按底边固结于基础、顶边铰接于地下室顶板的单跨或连续板计算。
当基础底板厚度小于墙厚时,底边按铰接计算。
窗井外墙顶边按自由计算。
墙板两侧根据实际情况按固结或铰接考虑。
③墙板的支承条件应符合实际受力状态,作为墙板支座的基础与内墙(或扶壁柱),其内力与变形应满足设计要求。
1、2计算荷载图一地下室外墙压力分布地下室外墙承受竖向荷载与水平荷载。
竖向荷载包括地下室外墙自重、上部建筑(结构构件与围护构件)竖向荷载、地下室各层楼板传递的竖向荷载。
水平荷载包括土压力(地下水位以下为土水混合压力)、地下水压力、室外地面活荷载引起的侧压力、人防外墙等效静荷载。
2计算中需注意的问题2.1《全国民用建筑工程设计技术措施/结构/地基与基础》(2009年版)[1]第5、8、11条与《北京市建筑设计技术细则-结构专业》(2005版)[2]第2、1、6条对室外地面活荷载,建议取5kN/m2(包括可能停放消防车的室外地面)。
该规定适用于有上部结构的地下室外墙,且当考虑消防车时消防车重不超过30吨。
其出发点就是行车道距离建筑物外墙总就是有一定距离的,即一般情况下汽车不可能紧贴上部建筑外墙行驶(《城市居住区规划设计规范》、《建筑设计防火规范》等对室外行车道距离建筑物外墙的距离有明确规定),消防车更不可能紧贴上部建筑外墙进行消防扑救(因消防云梯车在工作时受云梯高度与仰角的制约必须与建筑物外墙保持一定距离)。
但就是,对于没有上部结构的纯地下车库,或处于上部结构范围之外的地下室外墙,以及消防车重超过30吨的,笼统地按5kN/m2计算就是有问题的,应当根据车道与地下室外墙的位置关系、地下室顶板覆盖层厚度及其应力扩散角、车辆轮压按实际情况计算。
2.2文[1]第5、8、5条计算水压力时,当勘察报告提供了地下室外墙水压力分布时,按勘察报告计算;当勘察报告未提供时,可取历史最高水位与近3~5年的最高水位的平均值(水位高度包括上层滞水),水压力按静止压力直线分布计算。
编号:RFWQ2C=20mm (内侧)混凝土强度等级 C 35则f c=16.7N/mm 2f tk = 2.2N/mm 2360N/mm 2墙侧填土重度γ=18KN/m 3土的饱和重度γsat取γ+1.5=19.5KN/m 3土的浮重度γ’=19.5-10=9.5KN/m 3水的重度γw =10KN/m3静止土压力系数K 00.50地面堆载q 地面10KN/m 3墙的计算简图如右图,其中:室外地坪标高H1=-0.3m 地下水位标高H2=-1.5m (地下水位取常水位)顶板标高H3=-1m 底板标高H4=-5.6m由于H3≤H1,且H3>H2,则采用计算模型(五)其中室外地坪至地下水h 1=H1-H2= 1.2m 室外地坪至顶板距离h 2=H1-H3=0.7m 顶板至底板L 0=H3-H4=4.6m3、荷载计算:a).土压力引起:q t1=K 0γh 2=6.3kN/m q t3=K 0γh 1=10.8kN/m 30.28kN/mb).水压力引起:q s2=γw (L 0+h 2-h 1)=41kN/m c).堆载引起:qd=K 0*q 地面=5.0kN/m d).核爆炸等效静荷载:q e =55kN/m钢筋采用 Ⅲ级钢(HRB400或RRB400) fy=q t2=qt 3+K 0γ'(L 0-h 1+h 2)=人防地下室外墙计算21、计算假定:(单层地下室)4、承载力计算-计算竖向钢筋:(1).墙底截面(地下室外侧)① 弯矩设计值a).由土压力引起的(标准值)α=(h1-h2)/L0=0.109β=1-α=0.891M B1=q t1(h1-h2)2(2-α2)/8+(q t3-q t1)(h1-h2)2(1-3α2/5)/6+q t3(L0-h1+h2)2(2-β)2/8+(q t2-q t3)(L0-h1+h2)2(4-3β+3β2/5)/24=53.06kN.mb).由水压力引起的(标准值)M B2=q s2(L0-h1+h2)2(4-3β+3β2/5)/24=51.77kN.mc).由堆载引起的(标准值)M B3=q d L02/8=13.23kN.md).核爆炸引起的(标准值)M B4=q e L02/8=145.48kN.m平时状态下总弯矩设计值M B=1.2M B1+1.4M B2+1.4M B3=154.67kN.m/m核爆作用下总弯矩设计值M Bd=0.8x(1.2M B1+1.2M B2+1.2M B3+M B4)=229.72kN.m/m②配筋计算h0=h-c-10=350a).平时状态下受压区高度x=h0-(h02-2M B/b/f c)1/2=27.55mmAs=bxf c/f y=1277.8mm2b).核爆状态下fcd=1.5fc=25.05N/mm2fyd=1.2fy=432.00N/mm2受压区高度x=h0-(h02-2M B/b/f cd)1/2=27.26mmAs=bxf cd/f yd=1581mm2c).实际配筋为:Ф14间距95As=1620mm2大于ρmin bh=1000mm2其中ρmin=0.25%(2).跨中截面(地下室内侧)① 弯矩设计值(偏安全地取各单项弯矩最大值进行叠加)a).由土压力引起的(标准值)R A'=q t1(h1-h2)(8-6α+α3)/8= 2.89kN/mM B1'=R A'2/2q t1=0.66kN.mR A"=(q t3-q t1)(h1-h2)(β+α3/5)/2= 1.003kN/mM B1"=2R A"(h1-h2)(2R A"/(q t3-q t1)/(h1-h2))0.5/3=0.3157kN.mR A"'=q t3(L0-h1+h2)3(4-β)/(8L02)=13.67kN/mM B1"'=R A"'[(h1-h2)+RA"'/2/q t3]=15.49kN.mR A""=(q t2-q t3)(L0-h1+h2)3(1-β/5)/8/L02= 6.52kN/mM B1""=R A""[(h1-h2)+2(L0-h1+h2)(2R A""/(q t2-q t3)/(L0-h1+h2))0.5/3=10.45kN.mM B1=M B1'+M B1"+M B1"'+M B1""=26.92kN.mb).由水压力引起的(标准值)R A=q s2(L0-h1+h2)3(1-β/5)/8/L02=13.72kN/mM B2=R A[(h1-h2)+2(L0-h1+h2)(2R A/q s2/(L0-h1+h2))0.5/3=22.01kN.mc).由堆载引起的(标准值)M B3=9q d L02/128=7.44kN.md).核爆炸引起的(标准值)M B4=9q e L02/128=81.83kN.m平时状态下总弯矩设计值M0=1.2M B1+1.4M B2+1.4M B3=73.52kN.m/m核爆作用下总弯矩设计值M0d=1.2M B1+1.2M B2+1.2M B3+M B4+0.25M BD=206.89kN.m/m②配筋计算h0=h-c-10=370a).平时状态下受压区高度x=h0-(h02-2M0/b/f c)1/2=12.10mmAs=bxf c/f y=561.15mm2b).核爆状态下受压区高度x=h0-(h02-2M0d/b/f cd)1/2=23.04mmAs=bxf cd/f yd=1336mm2c).实际配筋为:Ф20间距200As=1571mm2大于ρmin bh=1000mm2其中ρmin=0.25%5.平时状态下裂缝宽度验算:(1).墙底截面(地下室外侧)①基本资料:矩形截面受弯构件, 构件受力特征系数αcr= 2.1截面宽度b= 1000mm截面高度h=400mm最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离c= 40mm纵筋根数、直径第一种10.526Ф14受拉区纵向钢筋的等效直径d eq=d/υ=14mm受拉区纵向钢筋的面积As=1620mm2钢筋弹性模量Es= 200000N/mm截面有效高度h0=h-c-d/2=353mm混凝土抗拉强度标准值ftk= 2.2N/mm按荷载的标准组合计算的弯距值M k=MB1+MB2+MB3=118.06kN.m②最大裂缝宽度验算:有效受拉截面面积:Ate = 0.5 * b * h =200000mm2按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率ρteρte = As / Ate = 0.008( 注:当ρte<0.01时,取ρte =0.01)取ρte=0.010按荷载效应标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力σsk: σsk = Mk / (0.87 * ho * As) σsk =237.2N/mm裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ = 1.1 - 0.65ftk / ρte / σskψ = 0.497取0.497 ( 注:当ψ<0.2时,取ρte =0.2;当ψ>1时,取ρte =1 )最大裂缝宽度,按下列公式计算: ωmax = αcr * ψ * σsk * (1.9 * c + 0.08 * d eq / ρte ) / Es= 0.233mm(大于0.2mm,不满足要求)(2).跨中截面(地下室内侧)①基本资料:矩形截面受弯构件, 构件受力特征系数αcr= 2.1截面宽度b= 1000mm截面高度h=400mm最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离c= 20mm 纵筋根数、直径第一种5Ф20受拉区纵向钢筋的等效直径d eq=d/υ=20mm受拉区纵向钢筋的面积As=1571mm2钢筋弹性模量Es= 200000N/mm截面有效高度h0=h-c-d/2=370mm混凝土抗拉强度标准值ftk= 2.2N/mm按荷载的标准组合计算的弯距值M k=MB1+MB2+MB3=39.90kN.m ②最大裂缝宽度验算:有效受拉截面面积:Ate = 0.5 * b * h =200000mm2按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率ρteρte = As / Ate = 0.008( 注:当ρte<0.01时,取ρte =0.01) 取ρte=0.010按荷载效应标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力σsk: σsk = Mk / (0.87 * ho * As) σsk =78.9N/mm裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ = 1.1 - 0.65ftk / ρte / σskψ = -0.712取0.200 ( 注:当ψ<0.2时,取ρte =0.2;当ψ>1时,取ρte =1 )最大裂缝宽度,按下列公式计算: ωmax = αcr * ψ * σsk * (1.9 * c + 0.08 * d eq / ρte ) / Es= 0.033mm(小于0.3mm,满足要求)。
关于地下室外墙应如何计算1计算方法1.1计算简图(1)根据墙板长边与短边支承长度的比例关系,地下室外墙(挡土墙)、窗井外墙按双向板或单向板计算.(2)对单层或多层地下室外墙,当基础底板厚度不小于墙厚时,可按底边固结于基础、顶边铰接于地下室顶板的单跨或连续板计算;当基础底板厚度小于墙厚时,底边可按铰接计算或按弯矩平衡计算.不论采用何种计算简图,均应采用适宜的构造做法.窗井外墙顶边按自由计算.墙板两侧根据实际情况按固结或铰接考虑.(3)墙板的支承条件应符合实际受力状态,作为墙板支座的基础和内墙(或扶壁柱),其内力和变形应满足设计要求.1.2计算荷载地下室外墙承受竖向荷载和水平荷载.竖向荷载包括地下室外墙自重、上部建筑(结构构件和围护构件)竖向荷载、地下室各层楼板传递的竖向荷载.水平荷载包括土压力(地下水位以下为土水混合压力)、地下水压力、室外地面活荷载引起的侧压力、人防外墙等效静荷载.2计算中需注意的问题(1)《全国民用建筑工程设计技术措施/结构/地基与基础》(2009年版)第5.8.11条和《北京市建筑设计技术细则-结构专业》(2005版)第2.1.6条对室外地面活荷载,均建议取5kN/m2(包括可能停放消防车的室外地面).该规定对于有上部结构的地下室外墙是适用的,且当考虑消防车时消防车重不超过30吨.其出发点是行车道距离建筑物外墙是有一定距离的,即一般情况下汽车不可能紧贴上部建筑外墙行驶(《城市居住区规划设计规范》、《建筑设计防火规范》等对室外行车道距离建筑物外墙的距离有明确规定),消防车更不可能紧贴上部建筑外墙进行消防扑救(因消防云梯车在工作时受云梯高度和仰角的制约必须与建筑物外墙保持一定距离).对于没有上部结构的地下车库外墙,或处于上部结构范围之外的地下室外墙,以及消防车重超过30吨的,若笼统地按5kN/m2计算就可能因地面荷载取值偏小而引起结构安全问题.这时候应当根据车道与地下室外墙的位置关系、地下室顶板覆盖层厚度及其应力扩散角、车辆轮压分布按实际情况计算.(2)《全国民用建筑工程设计技术措施/结构/地基与基础》(2009年版)第5.8.5条计算水压力时,当勘察报告提供了地下室外墙水压力分布时,按勘察报告计算;当勘察报告未提供时,可取历史最高水位和近3~5年的最高水位的平均值(水位高度包括上层滞水),水压力按静止压力直线分布计算.《北京市建筑设计技术细则-结构专业》(2005版)第3.1.8条则相对更为简化,要求验算地下室外墙承载力时,水位高度可按最近3~5年的最高水位(水位高度包括上层滞水).当勘察报告缺少对地下水变化规律的描述,或勘察报告依据的场地标高与设计目标的差别可能影响设计结果时,应请勘察单位补充说明.如果勘察报告提供了抗浮设计水位,在计算地下室外墙承载力时应按抗浮设计水位计算.(3)计算地下室外墙土压力时,对采用大开挖方式施工的地下室,当没有护坡桩或连续墙支护时,地下室外墙土压力取静止土压力.《建筑地基基础设计规范GB50007-2011》第9.3.2条的条文说明指出,静止土压力系数宜通过试验测定,当无试验条件时,对正常固结土,静止土压力系数可按表24估算.静止土压力系数K=1-sinφ(φ为土的内摩擦角).当基坑支护采用护坡桩或连续墙时,除考虑支护结构和地下室外墙共同作用的情况外,地下室外墙土压力按静止土压力系数K乘以折减系数0.66计算(《全国民用建筑工程设计技术措施/结构/地基与基础》(2009年版)第5.8.11条,《北京市建筑设计技术细则-结构专业》(2005版)第2.1.16条).例如,北京地区静止土压力系数K一般取0.5,乘以折减系数0.66后即为0.33.(4)计算地下水位以下土对地下室外墙的侧压力时,土的重度应取有效重度:有效重度=饱和重度-水重度(水的重度取10kN/m3).注意,不能用天然重度减去水重度来计算有效重度,这是错误的概念.当勘查报告只提供了土的天然重度而没有提供饱和重度时,可根据报告提供的土粒比重(土粒相对密度)和孔隙比求出饱和重度,即:饱和重度=[(土粒比重-1)/(1+孔隙比)]×水重度,或根据勘察报告提供的其他参数计算有效重度,必要时应请勘察单位补充.有效重度一般在8~13kN/m3,北京地区一般第四纪土的有效重度可取11kN/m3.(5)《全国民用建筑工程设计技术措施/结构/地基与基础》(2009年版)第5.8.11条提出,配筋计算时,地下室外墙的侧向压力分项系数取1.3.这是指在完成荷载组合之后,对其荷载效应乘以该分项系数,适用于仅考虑水平荷载的情况.从受力状态上讲,地下室外墙属于压弯构件,同时存在水平荷载和竖向荷载.一般情况下,地下室外墙计算时可以忽略竖向荷载作用,是因为竖向荷载引起的效应在荷载效应组合中所占比例很低,对配筋结果的影响很小.但是对于地下室外墙上部有较大荷载的情况,例如地下室外墙与上部结构剪力墙相连的情况,当竖向荷载较大已经不可忽略时,仍应按恒、活荷载效应的比例确定具体分项系数,按压弯构件计算,并与按纯弯计算的结果比较,选较大值作为配筋设计的依据.(6)计算地下室外墙配筋时,如果考虑地下室外墙扶壁柱的支承作用,就必须考虑按外墙传递的荷载计算扶壁柱的内力和变形.当扶壁柱与上部结构框架柱相连时,扶壁柱的内力要考虑上部结构的整体作用.当上部结构的柱距较大时,可在地下室外墙加设扶壁柱,用以减小墙板的跨度,进而减小扶壁柱承担的水平荷载.当扶壁柱承担较大的上部结构传递的竖向荷载时,应按压弯构件计算.当扶壁柱承担的竖向荷载较小时,例如仅地下室设置的扶壁柱,可按底端固结、顶端连续的竖向单跨梁(或连续梁)计算.(7)对剪力墙结构的地下室挡土墙,应尽可能利用垂直于外墙方向的剪力墙作为外墙板的支座,按双向板计算配筋.对框架结构的地下室挡土墙,按竖向单向板计算配筋较为稳妥.挡土墙配筋可以采用通长钢筋+附加短筋(竖向、水平或两者兼有)的方式,而不必一律通长,可以节约钢材.对平面长度较大的窗井墙,可在其中部设置内隔墙作为窗井墙的支座,根据窗间墙长度确定工字形截面,按底部嵌固于基础、顶部铰接于地下室顶板的竖向梁计算其承载力和变形.图2设有内隔墙的窗井墙(8)根据一般民用建筑工程混凝土结构所处的环境类别,外墙外侧钢筋的混凝土保护层厚度取30mm已经足够,如无特殊需要,不必加厚.对《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)第4.1.7条的规定应慎重对待.设有防水层的人防外墙,混凝土保护层厚度取30mm.(2009年版全国民用建筑工程设计技术措施-防空地下室)(9)地下室外墙的厚度,当有防水要求时不小于250mm,具体厚度应根据计算确定.当为多层地下室时,其外墙可根据侧向压力、层高的大小,自下而上逐层减小墙厚,以节约混凝土和钢材.如果层高较大且室内有回填土及刚性地坪时,可以利用刚性地坪减小外墙的计算高度.此时,应要求施工时先回填室内,后回填室外,回填土的压实系数不应小于0.94.当有条件时,可在外墙根部设置加腋或地梁,用以减小外墙的计算高度.加腋或地梁的刚度应能约束外墙使之符合计算简图.当地下室外墙计算时确定底部为固结支座(即外墙固结于基础),侧壁底部与相连的基础底板应满足弯矩平衡条件,底板的抗弯能力不应小于侧壁.尤其对窗井外墙、地下车道外墙敞口段,车道侧壁等悬臂构件,要特别注意底板的抗弯能力不应小于侧壁底部.同时,对于地下室顶板开洞部位(如楼梯间、地下车道),地下室外墙顶部没有楼板支撑,应注意计算模型的支座条件和配筋构造要与实际情况相符.(10)由于一般地下室外墙所受弯矩是底部最大,因此一般竖向钢筋置于外层,水平钢筋置于内层,使挡土墙在承受水平荷载时有效高度最大,抗弯能力最高.《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇钢筋混凝土框架、剪力墙、梁、板)16G101-1》规定地下室外墙的水平筋在内层,但当设计有不同要求时,应按设计要求施工.需要注意的是,当大多数墙板的两侧弯矩相较于底端为大时,就应改变竖向钢筋和水平钢筋的内外位置,保障最大的有效高度.(11)地下室外墙的混凝土强度等级应尽量采用较低等级,以不超过C30为宜.因为混凝土强度等级越高,水泥用量越大,就越容易产生收缩裂缝.当地下室外墙(或扶壁柱)与上部结构剪力墙(或框架柱)相连时,若上部结构剪力墙(或框架柱)的混凝土强度等级高于地下室外墙的混凝土强度等级,应通过计算确定地下室外墙的混凝土强度等级,此时,不应简单地将地下室外墙的混凝土强度等级取与上部结构相同.混凝土强度等级的确定,尚应符合规范规定的环境类别.当地下室有防水要求时,根据相关规范,地下室外墙的抗渗等级应由最大水头与墙厚之比确定,且不应低于P6.3结论地下室外墙(挡土墙)既承担竖向荷载,亦承担水平荷载,经济、合理地设计地下室外墙,对结构安全、投资优化都会产生积极的影响.本文简单地讨论了地下室外墙(挡土墙)计算的相关问题,期待各位同行批评指正.。
地下室外墙Q1a计算(取1m宽计算)--1# 1.依据规范
《建筑地基基础设计规范》(GB 50007--2011)
《混凝土结构设计规范》(GB 50010--2010)
±0.000米相当于25.900米(黄海高程)
3.荷载计算(标准值)
静止土压力系数 K0=1-Sinφ'=1-Sin30º=0.50
(1)室外均布荷载
h w =m
h=
m kN.m
kN.m
mm 2mm 2mm 2mm 2
18mm 2
2)墙外侧抗裂验算
受拉区纵筋直径 di=mm, 受拉区纵向非预应力钢筋面积As=16961696混凝土墙内侧配筋:构造600实取Φ14-150,实际面积10266.抗裂验算
混凝土墙外侧配筋:
933实取Φ18-150,实际面积kN/m
4.内力计算
经计算,混凝土墙弯矩标准值:
墙外侧 M 负=56.84墙内侧 M 正=27.8951.30kN/m 地下室底板处回填土侧压力
q 土2=q 土1+(γ-γw )h w K 0=51.3+(18-10)*-1.5*0.5=45.30(3)回填土侧压力
4.5-(0+0.3)= 4.20地下水位处回填土侧压力
q 土1=γ(h-h w )K 0=18*(4.2--1.5)*0.5=(2)静水压力
4.5-(0+6)= 1.50q 水=γw h w =10*-1.5=1
5.00kN/m
q 堆=q.K 0=10*0.5= 5.00
kN/m
18mm
按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率
=mm 14mm 214mm
按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率
=mm 按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度=2.1*0.2*124/200000*(1.9*50+0.08*14/0.01)
0.05<0.3mm,满足最大裂缝宽度要求。
<0.01,实取0.01裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数
ψ=1.1-0.65ftk/(ρte σsk)
=1.1-0.65*2.01/(0.01*124)=0.05<0.2,实取0.2受拉区纵筋的等效直径
d eq =d i /νi =14/1=ρt
e =A s /A te =1026/150000=0.0071026按荷载效应的标准组合计算的受拉区纵筋应力
σsk = M k /0.87h 0A s =27885999/(0.87*250*1026)=124N/mm 2=2.1*0.35*154/200000*(1.9*50+0.08*18/0.0113066660.13<0.2mm,满足最大裂缝宽度要求。
3)墙内侧抗裂验算
受拉区纵筋直径 di=mm, 受拉区纵向非预应力钢筋面积As=ψ=1.1-0.65ftk/(ρte σsk)
2.01/(0.0113066666666667*154)=0.35>0.2,实取0.35按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度
ρte =A s /A te =1696/150000=0.011>0.01,实取0.011裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数
σsk = M k /0.87h 0A s =56841999/(0.87*250*1696)=154N/mm 2受拉区纵筋的等效直径
d eq =d i /νi =18/1=
按荷载效应的标准组合计算的受拉区纵筋应力。