地下室挡土墙的设计
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地下室挡土墙施工方案地下室挡土墙施工方案一、工程概述地下室挡土墙施工是指在地下室周围进行挡土、支护、防水等工作,确保地下室的稳定性和安全性。
本方案包括挡土墙的选址、设计、施工工艺等内容。
二、挡土墙选址1. 根据地质调查报告,确定地下室的地质条件,包括土壤类型、地下水位等。
选择适合挡土墙施工的位置。
2. 在确定的地点进行地面勘测,确定挡土墙施工的尺寸和形状。
三、挡土墙设计1. 根据地下室的需求和地质条件,设计挡土墙的高度、厚度、倾斜角度等。
2. 根据设计要求,选择合适的材料和结构形式,如混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙等。
四、挡土墙施工工艺1. 挖掘基坑:根据设计要求,在挡土墙周围挖掘基坑,确保基坑的稳定性。
2. 浇筑基础:在基坑底部浇筑混凝土基础,提供挡土墙的承载力。
3. 进行挡土墙施工:按照设计要求和施工工艺,进行挡土墙的施工。
包括搭建模板、配筋、浇筑混凝土等。
4. 完成挡土墙后,进行地下室的支护和防水工作,确保地下室的安全性和稳定性。
五、施工安全措施1. 施工前需进行安全教育,确保工人了解施工风险和安全规范。
2. 施工现场设置警示标志,划定危险区域,确保人员不靠近施工区域。
3. 施工过程中,严格执行施工工艺,确保施工质量。
4. 定期检查和维护工程设施设备,确保施工安全性。
六、质量控制措施1. 施工前进行质量验收,包括挡土墙材料的检验和施工方案的审查。
2. 施工过程中,进行质量检验和检测,确保施工质量符合标准要求。
3. 施工结束后进行质量验收,对挡土墙的稳定性、外观质量等进行检查。
以上是地下室挡土墙施工方案的简要介绍,以确保地下室工程的安全和稳定。
在实际施工中,应根据具体情况进行调整和改进,确保工程的质量和效果。
挡土墙设计方案说明书一、工程概述本挡土墙工程位于_____(具体位置),主要目的是为了防止土体坍塌、保持边坡稳定,保障周边建筑物和道路的安全。
挡土墙的建设长度为_____米,高度在_____米至_____米之间。
二、设计依据1、相关的工程地质勘察报告,了解土体的物理力学性质和地下水位等情况。
2、国家和地方现行的有关建筑设计规范和标准,如《建筑地基基础设计规范》、《混凝土结构设计规范》等。
3、业主提供的设计要求和相关资料。
三、工程地质条件1、地形地貌工程场地地形起伏较大,存在一定的坡度。
2、土层分布根据地质勘察报告,场地内土层主要包括表层填土、粉质黏土、粉土和砂土等。
3、地下水情况地下水位较深,对挡土墙的设计影响较小。
四、荷载取值1、土压力采用库仑土压力理论计算主动土压力,考虑土的内摩擦角、粘聚力等参数。
2、墙身自重根据挡土墙的材料和尺寸计算墙身自重。
3、其他荷载考虑地震作用、风荷载等偶然荷载的影响。
五、挡土墙类型选择经过综合比较和分析,本工程选用重力式挡土墙。
重力式挡土墙依靠自身重力来抵抗土压力,具有结构简单、施工方便、造价较低等优点,适用于本工程的地质条件和使用要求。
六、挡土墙尺寸设计1、墙高和墙顶宽度根据工程需要和稳定性要求,确定挡土墙的高度和墙顶宽度。
2、墙身坡度墙身背面坡度一般采用 1:025 至 1:05,墙面坡度采用 1:01 至 1:02,以保证挡土墙的稳定性和美观性。
3、基础尺寸基础宽度和深度应根据地基承载力和墙身稳定性要求确定,一般基础宽度为墙身宽度的 15 至 2 倍,基础埋深不小于 1 米。
七、材料选择1、墙体材料采用强度等级不低于 C20 的混凝土或 MU30 以上的毛石砌体。
2、基础材料基础采用 C25 混凝土,钢筋采用 HRB400 级。
八、排水设计为了排除墙后土体中的水分,防止积水对挡土墙的稳定性产生不利影响,设置了完善的排水系统。
1、墙身排水在墙身设置泄水孔,间距为 2 至 3 米,采用直径为 100mm 的 PVC 管,向外倾斜 5%。
砌体地下室外墙(挡土墙)验算:【正文】砌体地下室外墙(挡土墙)验算1. 引言砌体地下室外墙(挡土墙)是建造工程中用来抵御土压力、桩基水压和地下水的一种结构墙体。
本文旨在提供详细的验算方法和步骤,以确保砌体地下室外墙(挡土墙)的结构安全和稳定。
2. 地基条件在开始砌体地下室外墙(挡土墙)的验算之前,需要详细了解地基条件。
包括地下水位、土壤类型、土层厚度、土壤分类等参数。
3. 地下水位与土压力计算根据地下水位和土层厚度,计算土压力的大小。
考虑在地基中可能存在的不同土层,采用等效土层法进行土压力的计算。
4. 挡土墙的结构设计砌体地下室外墙(挡土墙)的结构设计是确保其稳定性和承载能力的关键。
需考虑墙体的高度、宽度、厚度、墙身坚固程度等参数,以满足承受土压力和地下水压力的要求。
5. 墙体荷载的计算考虑到墙体承受的其他荷载,如冲击力、风载和地震力等因素,对墙体荷载进行详细计算。
6. 抗倾覆验算由于挡土墙在承受土压力时可能发生倾覆,需要对其进行抗倾覆验算。
通过计算倾覆稳定性系数,确定挡土墙的设计安全性。
7. 挡土墙的加固措施针对砌体地下室外墙(挡土墙)在验算中可能浮现的安全隐患,提出相应的加固措施和建议。
8. 结构施工方案提供详细的结构施工方案,包括挡土墙的砌筑方法、材料选用、连接件的设置等,以确保施工质量和结构稳定。
9. 扩展内容1)本所涉及的附件如下:附件1:地基条件调查报告附件2:土压力计算表格附件3:挡土墙结构设计图纸附件4:墙体荷载计算表格附件5:倾覆验算计算表格附件6:挡土墙加固方案2)本所涉及的法律名词及注释:法律名词1:地基条件调查 - 指对建造工程所在地的地基情况进行调查的活动。
法律名词2:土层厚度 - 土壤层的垂直厚度,用于计算土压力。
法律名词3:倾覆稳定性系数 - 用于评价挡土墙抗倾覆能力的指标。
挡土墙设计(很全面)(一)引言概述:挡土墙设计在土木工程中扮演着重要的角色,用于防止土地滑坡和土壤侵蚀等问题。
本文将从设计原则、工程材料、结构类型、施工方法和监测控制等方面全面介绍挡土墙设计的相关知识。
正文内容:1. 设计原则1.1 考虑土壤特性:设计过程中应充分考虑土壤的力学性质,如抗剪强度、压缩性和液化特性等。
1.2 确定地基条件:对挡土墙的设计应充分了解地基的类型和性质,确定适合的基础形式和尺寸。
1.3 考虑水分影响:挡土墙要考虑降雨和地下水对土体及结构的影响,采取合适的防水措施。
1.4 考虑荷载:挡土墙要根据设计荷载,确定合适的结构类型和尺寸,以确保安全可靠。
2. 工程材料2.1 壤土:选用合适的土体材料,考虑土壤的稳定性和排水性能。
2.2 砖石:挡土墙可选用砖石材料进行建造,要考虑砖石的强度和耐久性。
2.3 预制板材:采用预制板材作为挡土墙的结构材料,具有施工速度快、质量可控的优势。
2.4 钢筋混凝土:挡土墙采用钢筋混凝土结构,具有较好的抗震性能和承载能力。
3. 结构类型3.1 重力挡土墙:以自重为主要抵抗力的挡土墙结构,适用于较低的挡土高度。
3.2 块石挡土墙:采用块石堆砌构成的挡土墙,具有较好的抗坡度能力和抗滑性能。
3.3 框架挡土墙:挡土墙采用钢筋混凝土框架结构,具有较好的刚度和稳定性。
3.4 跳墙:跳墙是一种新型的挡土墙结构,通过斜坡和壁板的组合实现土体自重的平衡。
4. 施工方法4.1 挡土墙基础施工:基础施工包括地基处理、基础开挖和基础填筑等工程。
4.2 挡土墙支护及固结:利用支撑系统对挡土墙进行支护,如钢支撑、土钉和锚杆等。
4.3 应力调整:挡土墙施工过程中要进行应力调整,控制土体变形,确保结构的稳定性。
4.4 坡面护面:挡土墙的坡面需要进行护面处理,可采用混凝土喷涂、草皮覆盖等方法。
4.5 排水系统:为了保证挡土墙的排水性能,需要建立合理的排水系统,包括排水管网和防渗设施。
钢筋混凝土地下室挡土墙计算一、土体参数的确定在进行地下室挡土墙的计算之前,首先需要确定土体参数。
常用的土体参数有土壤的重度γ,摩擦角ψ,内摩擦角φ,黏聚力c等。
通过室内室外的土样试验,可以得到土体参数的取值。
二、土压力的计算计算挡土墙所承受的土压力是计算地下室挡土墙的重要步骤。
1.被动土压力的计算被动土压力是指土体对挡土墙表面施加的垂直力。
根据库埃特方程,可以计算出被动土压力。
具体公式为:P=0.5×K×γ×H²其中,P为被动土压力,K为土压力系数,γ为土体的重度,H为土体的高度。
2.主动土压力的计算主动土压力是指土体对挡土墙的背面施加的水平力。
根据瑞吉曼公式,可以计算出主动土压力。
具体公式为:Pa=0.5×Ka×γ×H²其中,Pa为主动土压力,Ka为土压力系数,γ为土体的重度,H为土体的高度。
三、结构参数的确定1.墙体厚度的确定挡土墙的墙体厚度应按照抗弯强度设计。
通常情况下,墙体厚度约为1/15到1/25倍的挡土墙高度。
2.钢筋设计为了增加挡土墙的强度和刚度,通常在挡土墙中设置钢筋。
钢筋的布置应符合相关的规范要求。
四、荷载条件的确定1.挡土墙的自重自重是指挡土墙本身的重量,在计算中需要考虑自重的影响。
2.土压力荷载土压力是指土体对挡土墙施加的荷载,在计算中需要考虑土压力的影响。
3.地震荷载考虑到地震会对挡土墙产生影响,需要根据相关的规范对地震荷载进行计算和考虑。
五、计算方法根据以上所述的参数,可以利用力学原理对挡土墙进行计算。
常用的计算方法有等效水平力法、弹性地基法、极限平衡法等。
六、施工要求1.墙体的质量和强度应满足设计要求。
2.挡土墙的基础应符合规范要求,以保证整个结构的稳定性。
3.施工中要注意墙体与地基之间的连接,以增加整体的稳定性。
4.在挡土墙的施工过程中要注意防水的要求,以确保地下室的使用功能。
总结:钢筋混凝土地下室挡土墙的计算涉及到土体参数的确定、土压力的计算、结构参数的确定、荷载条件的确定以及施工要求等方面。
挡土墙设计(很全面)(二)引言概述:挡土墙是一种用于抵御土壤压力、防止土方坍塌并保护土地稳定的结构。
在挡土墙的设计过程中,需要考虑多个因素,如土壤性质、挡土墙的高度和形状、排水系统等。
本文将从五个大点出发,详细阐述挡土墙设计的相关内容。
正文:1.土壤性质1.1 确定土壤的粒径组成和颗粒间的摩擦力1.2 测定土壤的压缩特性和剪切强度1.3 评估土壤的均匀性以及可能的下滑和滑动问题1.4 确定土壤对水的渗透性和膨胀性2.挡土墙高度和形状2.1 根据挡土墙所处的地形和地势确定墙的高度和形状2.2 选择合适的挡土墙类型,如重力式墙、反力式墙或混合式墙2.3 考虑挡土墙的倾斜度和抗滑稳定性2.4 考虑挡土墙顶部的平台宽度和坡度,以便安置材料和保证施工安全3.排水系统3.1 确定挡土墙附近的地下水位及其对墙体的影响3.2 设计排水系统,包括排水管道和排水带,以防止水压力对挡土墙施加影响3.3 考虑降低土壤饱和度和渗流速度的措施,如过滤材料和渗流控制层4.材料选择和加固4.1 选择合适的材料,如混凝土、钢筋和土工合成材料4.2 确定合适的挡土墙加固方法,如使用锚杆、土钉或地钉增加墙体的抗滑稳定性4.3 对挡土墙进行合适的排水和防腐处理,以延长其使用寿命4.4 考虑挡土墙的可持续性,并选择环保材料和施工技术5.施工和监测5.1 制定详细的施工方案,包括挖掘、倾倒和加固等步骤5.2 进行施工监测,包括墙体位移和应力的测量,以确保施工质量和墙体稳定性5.3 对施工过程中的问题进行及时处理,如土体塌方、墙体开裂等5.4 进行施工工艺和安全培训,以确保施工人员的安全意识和技能总结:挡土墙设计是一个复杂而全面的过程,需要考虑土壤性质、挡土墙高度和形状、排水系统、材料选择和加固,以及施工和监测等因素。
仔细规划和设计可以确保挡土墙在长期使用中保持稳定和安全,有效地防止土方坍塌和土壤侵蚀。
通过不断优化和创新,挡土墙设计可以更好地适应各种地质环境和工程需求。
挡土墙的设计步骤一、确定墙高二、墙上荷载(主动土压力、墙上移动荷载、振动系数)三、墙体型式四、墙底基底承载力五、计算1)抗倾覆计算(主动土压力+移动荷载*振动系数)2)抗滑动计算(同上)3)墙身水平截面强度验算4)墙身垂直截面变位计算(截面应力校核)六、设计1、根据具体情况,通过技术和经济比较,确定墙址位置;2、测绘墙址处的纵向地面线,核对路基横断面图,收集墙址处的地质和水文等资料;3、选择墙后填料,确定填料的物理力学计算参数和地基计算参数;4、进行挡土墙断面型式、构造和材料设计,确定有关计算参数;5、进行挡土墙的纵向布置;6、用计算法或套用标准图确定挡土墙的断面尺寸;7、绘制挡土墙立面、横断面和平面图。
挡土墙墙身抗弯强度计算:1 按弹性计算;2 砌体为脆性材料,抗拉能力很差;3 应考虑竖向压力产生的压应力与弯曲拉应力的叠加;4 受拉一侧外缘真实应力=N/A-M/W,小于砌体抗拉能力既是安全的。
第一节概述能够保持结构物两侧的土体、物料有一定高差的结构称为支挡结构。
支承路堤填土或山坡土体,防止填土或土体变形失稳,而承受侧向土压力的建筑物称为挡土墙。
支挡结构在各种土建工程中得到广泛的应用,如铁路、公路工程中可以用于支承路堤或路堑边坡、隧道洞口、支承桥台台后填土,以减少土石方量和占地面积,防止水流冲刷路基,并经常用于整治坍方、滑坡等路基病害;水利、港湾工程中支挡河岸及水闸的岸墙;民用与工业建筑中的地下连续墙等。
随着大量土木工程在地形复杂地区的兴建,支挡结构愈加显得重要。
支挡结构的设计将直接影响到工程的经济效益及安全。
挡土墙各部位的名称如图10-1所示,墙身靠填土(或山体)一侧称为墙背,大部分外露的一侧称为墙面(或墙胸),墙的顶面部分称为墙顶,墙的底面部分称为墙底,墙背与墙底的交线称为墙踵,墙面与墙底的交线称为墙趾。
墙背与竖直面的夹角称为墙背倾角,一般用表示,墙踵到墙顶的垂直距离称为墙高,用H表示。
挡土墙的类型划分方法很多,根据墙体自身的刚度可将其分为柔性挡土墙和刚性挡土墙;根据挡土墙的结构形式可将其分为重力式(包括衡重式)挡土墙和轻型挡土墙;根据挡土墙在路基横断面上的位置可分为:路堑挡土墙、路肩挡土墙、路堤挡土墙、山坡挡土墙、抗滑挡土墙、站台挡土墙等;根据建筑材料可分为石、混凝土及钢筋混凝土挡土墙等;根据所处的环境条件可分为一般地区挡土墙、浸水地区挡土墙与地震地区挡土墙等。
引言:挡土墙作为一种重要的土木工程结构,被广泛应用于土方工程中。
挡土墙的设计在工程中起着至关重要的作用,它不仅能提供土方的稳定性,还能起到美化环境的作用。
本文将围绕挡土墙设计展开,首先概述挡土墙的概念和作用,然后从土体力学、结构设计、材料选择、施工技术和维护保养五个大点进行详细阐述。
概述:挡土墙是一种利用人工建筑物或自然物理原理抵抗土压力,阻挡土体势力,确保土方工程的稳定性的结构工程。
挡土墙的设计旨在合理利用材料和力学原理,使挡土墙能够承受土压力、水压力和地震力等外荷载。
挡土墙的设计应考虑土体的特性、工程环境和施工条件等多个因素,以确保其可靠性和稳定性。
正文:1. 土体力学1.1 土体性质分析分析土体的物理性质、力学性质和渗透性等指标,确定土体的整体特性,为挡土墙的设计提供基础数据。
1.2 土压力计算通过应力平衡原理和土体力学理论,计算土压力分布及作用方向,确定挡土墙的最大承载能力和稳定性。
1.3 土体变形与排水分析土体的变形特性和排水性能,确定挡土墙的墙体结构和土工材料的选择,以保证挡土墙的稳定性和抗滑安全系数。
2. 结构设计2.1 挡土墙结构类型选择根据工程要求和土体特性,选择适合的挡土墙类型,如重力式挡土墙、钢筋混凝土挡土墙、悬臂式挡土墙等。
2.2 墙体几何形状设计根据土体力学分析和结构设计原理,确定挡土墙的几何形状,在满足稳定性要求的前提下尽可能减小材料消耗。
2.3 构造件设计设计挡土墙的构造件,如加强筋、排水设施、防渗措施等,以提高墙体的整体强度和抗渗性。
3. 材料选择3.1 挡土墙材料分析分析常用挡土墙材料的特性,如混凝土、钢筋、填料等,确定其适用范围和性能指标。
3.2 材料强度评定根据挡土墙的设计要求,评定材料的强度和耐久性,确保材料的质量和可靠性。
3.3 填料材料的选择根据不同挡土墙的设计要求,选择合适的填料材料,如砾石、碎石、沙土等,以提高墙体的稳定性和抗渗性。
4. 施工技术4.1 墙体基础施工根据土壤地质条件,选择适合的基础施工方法,如浅基础、深基础等,确保基础的承载力和稳定性。
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。
挡土墙设计说明一、工程概述本挡土墙工程位于_____(具体位置),旨在保障周边区域的稳定性和安全性,防止土体滑坡、坍塌等地质灾害的发生。
该挡土墙的建设将为周边的建筑物、道路以及其他基础设施提供有效的防护。
二、设计依据1、相关的国家和地方规范标准,如《建筑地基基础设计规范》、《混凝土结构设计规范》等。
2、地质勘察报告,详细了解了场地的地质条件,包括土层分布、土的物理力学性质等。
3、周边建筑物和道路的布置情况,以及对挡土墙的使用要求。
三、设计参数1、墙高:根据地形高差和防护要求,确定挡土墙的高度为_____米。
2、墙顶宽度:考虑到施工和使用的便利性,墙顶宽度设计为_____米。
3、墙面坡度:为了保证墙体的稳定性和美观性,墙面坡度设计为_____。
4、基底坡度:根据地基土的性质和承载力,基底坡度设置为_____。
5、土压力计算参数:采用库仑土压力理论计算土压力,土的内摩擦角为_____,粘聚力为_____,重度为_____kN/m³。
四、材料选择1、混凝土:挡土墙主体采用 C_____混凝土,其具有良好的抗压强度和耐久性。
2、钢筋:选用HRB_____级钢筋,以满足墙体的抗拉和抗弯要求。
3、砌体:在某些部位可能会使用砖石砌体,选用强度等级不低于MU_____的砖和 M_____的砂浆。
五、结构设计1、挡土墙的形式根据场地条件和使用要求,本挡土墙采用重力式挡土墙。
重力式挡土墙依靠自身的重量来抵抗土压力,结构简单,施工方便。
2、基础设计基础应置于坚实的地基上,若地基承载力不足,需进行地基处理,如换填、夯实等。
基础的埋深应根据地质条件和冻深要求确定,一般不小于_____米。
3、墙体构造墙体应设置伸缩缝和沉降缝,缝宽为_____厘米,缝内用沥青麻筋或其他柔性材料填充。
在墙高较高时,应设置泄水孔,间距为_____米,孔径为_____厘米,以排除墙后积水,减少水压力对墙体的影响。
4、栏杆设置在墙顶可能会设置栏杆,以保障行人安全。
第42卷第31期山西建筑Vol.42No.312 0 1 6 年 1 1 月SHANXI ARCHITECTURE Nov. 2016 • 51 •文章编号:1009-6825 (2016)31-0051-02地下室挡土墙的设计孑L鹏(山西省建筑设计研究院,山西太原030013)摘要:理论分析了混凝土地下室外墙的防水措施,并采用结构构造措施对两种材料的连接作了进一步加强处理,指出混凝土结 构的外墙计算要选择合理的计算模型,且需要做详细分析并加强重点受力部位的配筋。
关键词:砌体结构,混凝土结构,地下室外墙,防水措施中图分类号:TU476.4随着经济的发展和科学技术的不断进步,人们的生活水平也 有了不断地提高。
由于土地资源的紧张促使目前建筑朝着超高 和大深度方向不断发展。
地下建筑的开发和利用已经给我们带 来生活上的便利和舒适的享受。
地下建筑外挡墙的防水和安全 问题既影响到建筑工程造价又关系到室内的正常合理使用,故地 下外墙的合理设计与防护显得尤为重要。
1高水位地区砌体建筑地下外墙的设计据不完全统计,华北某市城区有大量的砌体结构房屋地下室 存在不同程度的渗水现象(20世纪80年代~90年代的旧有建筑更严重一些),这造成许多地下室储物间内长期充水而不能有效 利用。
根据该市地形及地质情况研究可知漏水的砲体建筑共同 特点是地下水位相对较高及防水层严重失效。
从结构耐久性角 度讲,高水位地下建筑在防水层失效后在水压作用下容易通过建 筑砖缝的孔隙渗人建筑内部,且在北方随着季节性冻融的变化冻 土层范围内的砌体更容易受到冻融影响,随着时间的推移必将影 响到结构的耐久性。
砌体地外墙同混凝土地外墙不同,由于散体 材料的砂浆粘结及施工的不确定性,目前结构本身并没有特别有 效的抗渗措施,从GB50108—2008条款内容看,大部分条款均为 介绍混凝土部分的防水与防漏措施。
从以上分析可知,从防护的角度讲,这对建筑外防水层提出 更高要求,尤其是其耐久性的要求。
从结构角度讲,对最高水位 超过基础顶面的砲体结构用混凝土地外墙并确定抗渗等级也更 加合理。
以砌体住宅为例,砌体结构侧向刚度大,地震作用下侧向位 移小,地下层结构本身所承受的地震力小,且在仅局部地下外墙 改为较薄厚度的混凝土墙的情况下,结构地下层整体刚度增大较 小,因此局部调整情况下对结构抗震影响甚微,故抗震问题暂且构施工应运而生。
其优点是有效地减少施工现场湿作业量,降低 劳动力和材料成本,缩短工期,减少噪声和粉尘污染,在保证质量文献标识码:A不在这里讨论。
因砌体和混凝土材料的弹性模量的差别较大,加 之砌体为散体材料,抵抗不均匀变形的能力比一般混凝土结构差 些,故竖向荷载下地下室交接处的变形协调是突出的问题,尤其 在结构两种材料衔接部位。
这个问题理论上可以通过调整地下 室砌体材料和混凝土强度等级及混凝土墙截面尺寸来解决。
实际工程中,任何结构在结构材料相同的情况下同一楼层不 可能每个竖向构件的轴向应力都相同(如框架结构同层柱各柱的 轴压比),均为各个部位大小不等的应力分布,因此按理论分析工 程总存在竖向构件的竖向变形差,一般结构会通过结构楼层处构 件的面外变形以及地基沉降予以调节,但这个差值会随楼层的增 大而逐渐积累。
另外从基础规范5. 3. 4条可知砲体承重结构的 局部倾斜为〇.2%~0.3% ,这里是对地基变形条件下的结构变形 控制并且未考虑砲体结构的竖向压缩变形。
假如该变形是砲体 房屋内横墙的两端沉降差,则对于一般建筑外墙横向尺寸假设为 15 m(如住宅的单元分户隔墙,且一般无洞口)的砌体房屋来说,该墙两端点间的竖向变形为30 mm~45 mm,这也从侧面说明砲 体结构本身具有一定的竖向不均匀变形的调节能力。
从结构设计的角度讲,该处所说的混凝土墙和砌体墙变形不 协调问题可通过以下结构措施在结构内部予以消除。
具体原因 可说明如下:其一,既然两种材料弹性模量差别大,那就可以通过 改变上下两种材料的截面尺寸来调整,让模量小的材料截面尺寸 尽量大些,而模量大的材料截面尺寸尽量小些,在地下室部分建 筑横墙截面加大(对于住宅楼一般由240 mm变为490 mm)。
两 种材料竖向交界面处通过类似“牛腿”构造来实现竖向传力的顺 畅,在有混凝土楼板的情况下,这种方案对结构整体分析不会产 生大的影响。
其二,由于砌体结构的竖向承重墙普遍较多,结构 纵横向通过砲体咬合连接,这样实现了较大的结构空间刚度(远的前提下,节能环保,因此说建筑装配式结构将是未来建筑业的 发展趋势。
Discussion on the assembly-style structuredevelopment tendency of architectural industry in futureSun Haijun(Shanxi 2nd Construction Group Co., Ltd, Taiyuan030013, China)Abstract :The thesis introduces the concept of assembly-style structure,analyzes the meaning of promoting and applying assembly-style structure, explores the relationship between developing assembly-style structure and national macro-policy,and finally puts forward some strategies of promoting assembly-style structure by combining with current assembly-style structure utilization ratio and cost.Key words :assembly-style structure,engineering quality,construction safety收稿日期=2016-08-20作者简介:?L鹏(1983-),男,工程师• 52 •第42卷第31期20 1 6年1 1月山西建筑大于框架结构的梁柱连接刚度),故在荷载向下传递的过程中砌体 结构的空间内力重分布效应更大,这有利于不同刚度构件间变形 的协调,刚度大的部分荷载自然会承担多一些。
这种有利作用因 为砌体材料的离散性较大的本性而不易在目前的空间结构软件中 实现,但确实是客观存在的,设计时需要合理把握。
其三,以上分 析的基础上再增加一些结构的构造措施来进一步减少不同刚度材 料的竖向变形差异,这对于结构是至关重要的措施。
可以在混凝 土外墙和砌体连接部位设置高度适当大一些的圈梁并配合设置离 外墙尺寸较近的横墙(即支撑墙)内构造柱以尽量改善该部分砌 体抵抗不均变形的能力。
另外地下砌体部分墙体中部可以多设几 道素混凝土带以达到置换墙体的目的,这样会进一步改善墙体抗变 形能力并且提高墙体总体的竖向变形模量(如图1,图2所示)。
第 四,如果当地条件允许,还可以尽量选用弹性模量大的砌块和砂浆 组合来加大地下部分的砌体的弹性模量,这样可以从根本上解决两 种材料变形差异的问题。
由以上可知,钢筋混凝土外墙配合建筑柔 性防水层基本上可以从理论上解决高水位地区砌体结构的地下室 防水问题。
从上述分析看,该方法在实际操作中亦具有可行性。
2混凝土建筑地下外墙的设计目前大部分民用建筑的地下室外墙普遍采用简化的计算方法进行结构设计。
实际工程中,混凝土挡土墙的设计应该向稍微精 细化的方向迈进。
在工程土压确定的情况下,合理确定结构的周边支承是非常 重要的。
一般情况下,挡墙较厚而楼板较薄,挡墙顶部楼板对其面 外的转动约束较弱,通常取铰接设计挡土墙;但是在有人防工况或 者楼板较厚时,楼板与挡墙厚度比较接近时两者面外刚度相差不 悬殊,可以适当考虑楼板对挡墙的约束作用。
这时挡墙和顶部楼 板连接的钢筋构造宜按固接处理。
这样可以降低挡墙中部的面外 弯矩,并且在挡墙越靠近顶部土压会线性减少的情况下,这样简化 更有利于减小挡墙厚度并因受力的合理性而降低结构含钢量。
目前,有人员活动的地下建筑出于对建筑功能的考虑普遍要 求地下室要采光及加强通风,这样就需设置窗井墙。
地下室窗井 墙要配合建筑专业要求尽可能合理确定窗井墙的纵向分段长度, 适当设置横隔可以有效减小墙厚并合理确定配筋。
窗井墙设计时 一般情况下自重可以忽略不计,这样就简化成面外受力的纯弯构件。
曾经遇到高层住宅两层地下室,约10 m 高的窗井墙沿建筑外 墙通长设置。
原设计按照纯悬臂计算挡墙配筋造成墙厚过大并造 成配筋的极大浪费,并且结构配筋方案并不合理。
对于多层超深地下室这种方案更不合理。
在这种情况下,将内外墙交接处混凝土 墙延伸至窗井墙以形成有效面外支承,在采用有限元软件合理模 拟边界条件的情况下计算并根据挡墙受力状态分区配置钢筋才是更加合理的方案。
从图3,图4可知,挡墙内侧的配筋有可能起控 制作用,而悬臂板配筋计算模式下,墙内侧只受压,根本不可能出 现受拉区。
由以上可知挡土墙计算模式的假定不可以过于随意, 这样容易造成安全隐患。
设计中应根据结构的实际受力详细分 析,选择出符合结构受力的模型才是最合理的。
通常情况下,应力 分布图决定了结构配筋可采用分区域配置,一般挡墙截面尺寸不 大,可以采用双层双向配置最小配筋率(若同时为抗震墙时需在 结构抗震计算满足的前提下)局部再补充附加钢筋的方案,对重 点受力部位局部加强处理。
这不仅可以节省钢筋用量且受力合 理,还有利于防止高水位地区的外墙裂缝的开展。
对于高层框架结构或剪力墙结构的混凝土地外墙因其上部荷 载较大,故设计时宜考虑墙体轴向应力的影响。
墙体作为压弯构 件,其轴向应力有利于减小混凝土裂缝的开展。
对于框剪结构或 框架结构因地外墙的应力从框柱与混凝土墙交接部位才开始向下扩散,这样混凝土地外墙的开间尺寸及墙体净高成为确定墙体轴 向应力的关键因素,因地外墙在竖向有非常大的竖向刚度且整体 性好,故在墙体开间和净高之比接近时可以适当考虑框柱轴向应 力的平均分布,其他情况可暂不考虑此有利因素。
为进一步增加 结构的安全度,分布应力需适度折减,设计时应根据具体情况合理 把握。
3结语1) 高水位区常规砲体结构地下室外墙可采用较薄尺寸的混凝 土外挡墙解决结构自防水问题。
2)混凝土建筑地下室外墙的设计应采用精细化设计,对于大宽度及大深度的地下室挡墙应选取合适的结构方案。
挡墙采用分 区域配筋的方案更加合理且重点部位应适当加强。
3) 对于高层剪力墙、框架剪力墙结构的混凝土外墙,当开间与净高尺寸接近时可以适当考虑墙体上部的轴向应力影响按压弯构件设计。