地下室外墙计算

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。

为了满足抗渗要求，地下室外墙（以下简称外墙）的厚度一般不应小于250mm，混凝土强度等级常用C20~C30。
1． 荷载：竖向荷载有上部及各层地下室顶板传来的荷载和外墙自重；水平荷载有室外地坪活荷载、侧向土压力、地下水压力、人防等效静荷载。
（1） 室外地坪活荷载：一般民用建筑的室外地面（包括可能停放消防车的室外地面），活荷载可取5kN/m2。有特殊较重荷载时，按实际情况确定。（京院技措2.0.6）
a》 水平筋：外墙按连续梁计算时，水平筋为构造。但当外墙较长时，考虑到混凝土硬化过程及温度影响产生收缩裂缝的现象极为普遍，水平筋配筋率宜适当加大，宜采用变形钢筋，直径宜小间距宜密，最大间距不宜大于200mm。
b》 外墙根部节点：一般外墙厚度远小于基础底板，底板计算时在外墙端常按铰支座考虑，外墙计算时在底板端常按固端考虑，所以底板上下钢筋伸至外墙外侧即可，端头不必设弯钩。外墙外侧竖向钢筋在底板底部弯后直段长度满足与底板下筋搭接要求，即可形成对外墙的嵌固。
地面活荷载对外墙产生的压力为沿墙高度方向的均布荷载Px，
Px=qx.Ka= qx/3, qx为地面活荷载
（2）水压力：水位高度可按最近3~5年的最高水位确定，不包括上层滞水。（京院技措3.1.8）
（3）土压力：a. 当地下室采用大开挖方式，无护坡桩或连续墙支护时，地下室外墙承受的土压力宜取静止土压力，土压力系数K0，对一般固结土可取K0=1-sinφ(φ为土的有效内摩擦角)，一般情况可取0.5。（京院技措2.0.16）
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。

αs=M/(α1*fc*b*h0^2) 0.0719 rs= 0.9626 ζ= 0.0747 <
0.55 Mk'= 68.02
As=M/(rs*fy*h0) = 742 mm^2 实配D 14 @ 150 AS= 1026 mm^2 配筋满足 6 裂缝验算 σsk =Mk/(0.87*As*h0) 304.72 N/mm^2 ρte=As/(0.5*1000*t)= 0.006842 < 0.01 ρte= 0.01 ψ=1.1-0.65ftk/(ρteσsk)= 0.63072 w=αcrψσsk/Es(1.9c+0.08d eq/ρte)= 0.417735 > 裂缝计算不满足!!! 7 另一侧和本侧的最小配筋 As,min0.2=0.2%*1000*t= 600 mm^2 实配D 12 @ 150 AS= 754 mm^2 配筋满足
3900 300 300 500 3100 18
mm mm mm mm mm KN/m^2
14.3 2.2 50 250
N/mm^2 N/mm^2 mm mm
360 N/mm^2 200000 N/mm^2
0.5 10 KN/m^2 1.40 5.0 7 KN/m a= d= l= 3.35 0.05 5 b= c= 1.65 4.95
1.20 7.20 14.88 KN/m RA= 1.00 31.00 KN/m 34.50 KN/m
15.08
13.31 KN*m 24.58 KN*m 51.21 KN*m RA= 7.237 a= d= l= 3.35 0.05 5 b= c= 1.65 4.95
M1k=q1k*0.125*H^2= 9.51 M2k=q22k*H^2/15= 7.30 M3k=RA*l-q*c*b/2= 104.70 ∑M=M1+M2+M3+M4= 64.30 KN*m ∑Mk=M1k+M2k+M3k+M4k= 121.51 KN*m

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计算荷载图一地下室外墙压力分布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条和《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。

其出发点是行车道距离建筑物外墙总是有一定距离的，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）。

但是，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。