地下室-结构设计新手必看

493 mm
2
注： 1.12@100=1131 mm ，10@150=524 mm 。
2 2
As =0.25%*300*1000=750。 2.构造配筋： 按 “人防规范” ， 配筋率按 0.25%计算， 300 厚的墙，
14@200=770 mm2 ,12@150=754 mm2 。实际工程中，地下室外墙配筋可以在跨度的 1/3
7.外墙计算高度：
有的工程基础底板上有较厚的覆土，这时最下层外墙的计算高度应视该层地面做法而 定。如为混凝土面层较厚的刚性地面，且在基坑肥槽回填之前完成地面做法，则外墙计算高 度可算至地下室地坪。 而实际施工顺序往往是出地面后肥槽立即回填， 而地下室地面在完成 机电管线布置后才施工，相隔很长时间。这种情况下，外墙计算高度就应算至底板上皮。为 了减小外墙计算高度， 可在外墙根部与基础底板交接处覆土厚度范围内设八字角， 并配构造 钢筋，作为外墙根部的加腋，加腋坡度按 1：2。这时外墙计算高度仍可算至地下室地坪。
9.顶底板和柱：
侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样，底板的抗弯能力不应小于侧壁； 抗规 6.1.14 条，顶板厚度 180mm，双层双向配筋， C30，每层每向 0.25% 高规 12.2.4：筏形基础的钢筋间距不应小于 150mm，宜为 200～300mm，受力钢筋直 径不宜小于 12mm。采用双向钢筋网片配置在板的顶面和底面； 地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积， 除应满足计算要求外， 不应少于地上一层对应柱每 侧纵筋面积的 1.1 倍； 位于地下室顶板的梁柱节点左右梁端截面实际受弯承载力之和不宜小 于上下柱端实际受弯承载力之和。
处断开。 1.2.3. 假设是二层地下室，墙厚均为 300，其它参数同上
F侧 max
强度控 制 裂缝控 制
F1
59
V1
217
V2
150
V3
106
V4
22
As1
1931
As 2
808 1185
As 3
ห้องสมุดไป่ตู้1143 1696
As 4
250 352
105
3151
注：16@100=2011 mm2 ，12@125=905 mm2 ，14@125=1232 mm2 ，12@150=754 mm2 ； 20@100=3151 mm2 ，14@125=1232 mm2 ，18@150=1026 mm2 ，12@200=565 mm2 。 1.2.4.假设是二层地下室，地下一层墙厚均为 300，地下二层墙厚 350，其它参数同上，则弯 矩设计值不变，强度控制与裂缝控制时， As 分别为：
4.墙厚：
多高层 250mm。 地下室侧壁厚度取值主要取决于地下室深度， 同时也要考虑到承受水 压的最大水头 H 与相应壁厚 t 的比值，H/t 的比值一般宜控制在 25 以内以取得较好的防水 效果。普通地下室的侧壁厚度：一层地下室可取 250—400mm；二层可取 400—500mm； 三层可取 500—600mm。
1.2.定量总结： 1.2.1.假设是一层地下室：层高 4m，地下水位在-4m 处，室内外高差 0.3m，底面活荷载取 10 kN / m ，土的重度取 18 kN / m ，土的浮重度取 11 kN / m ，水的重度取 10 kN / m ， 内摩擦角一般取 30 ， 慎重一点可以取 20 ， 荷载分项系数除活荷载取 1.4 外， 其它的取 1.2；
地下室
摘要：
本文总结了在已知条件下，一层、二层地下室的力与配筋；总结了混凝土强度等级、保 护层厚度及垫层、墙厚、荷载、水平荷载及分项系数、外墙计算高度、外墙计算模型、顶 底板和柱、地下水与抗浮、地下室超长处理措施、裂缝及裂缝措施、不均匀沉降时处理方 法、外墙配筋、固接、铰接、锚固、人防地下室、pkpm 建模、无人防要求的地下室嵌固部 位的设计步骤等等。 本文主要总结于刘铮“建筑结构设计快速入门” 、朱炳寅“建筑结构设计问答与分析” 、 郁彦“高层建筑结构概念设计” ，杨星“pkpm 结构软件从入门到精通” ，钢结构论坛，文 献以及网上别人经验总结。共 13 页。 2012-1-10----2012-1-29
14@200=770 mm2 ,12@150=754 mm2 。
1.2.2.假设墙厚 300，端部与跨中最大弯矩设计值不变
F侧 max
强度控制
V1
100KN
V2
27KN
M1
68.6 kN .m
M2
31.4 kN .m
As1
955 mm
2
As 2
424 mm
2
2
59 KN/m
裂缝控制 0.2mm
1131 mm
0 0 2 3 3 3
混凝土用 C30，钢筋用三级钢，250 厚墙：
F侧 max 为侧压力最大设计值， F1 为当有 2 层地下室时，负一层侧压力值； M 1 ， M 2 ，
M 3 ， M 4 为从下向上，支座，跨中，支座，跨中弯矩设计值； V1 ， V2 ， V3 ， V4 为从下向
上支座剪力设计值； As1 ， As 2 ， As 3 ， As 4 为从下向上支座、跨中、支座、跨中配筋大小值。
5.荷载：
1.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。 2.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） ----- Px=qx.Ka= qx/3, qx 为地面活荷载，但工程上一般取静止土压力系数 Ka＝0.5 来进行计算 3. 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） 4. 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） 当地下室施工采用护坡桩或连续墙支护时，地下室外墙土压力计算中可以考虑基坑支 护 与 地 下 室 外 墙 的 共 同 作 用 ， 或 按 静 止 土 压 力 乘 以 折 减 系 数 0.66 近 似 计 算 ， Ka=0.5x0.66=0.33，相当于主动土压力。 （京院技措 2.0.16）------当无试验条件时，对砂土可 取 0.34~0.45，对粘性土可取 0.5~0.7。上海一般取 0.5 地下水位以下土的容重，可近似取 11kn/m2。 （京院技措 2.0.5） 实际上，风荷载和地震区地面运动使土压力超过静态土压力而有所增加，但其对外墙 平面外产生的内力较小，可以不予考虑。 5.风荷载：地下室在底面以下，不受风荷载的影响；如果地下室层数不填 0，表示有 地下室，程序自动取地下室部分的基本风压为 0，并从上部结构风荷载中自动扣除地下室部 分的高度。 6.地震作用：地下室的地震作用主要被室外回填土吸收，只有少部分由地下室构件承 担，因此“抗规”第 5.2.5 条要求的最小地震剪力调整，地下室部分可不考虑，即不考虑剪 重比，不作为不合格的指标，但程序仍然给出调整，影响不大。 结构在地震作用下的反应（周期、振型、位移、内力）受地下室外的回填土约束程 度的影响，但竖向位移不受侧向约束的影响；约束越强，地下室地震作用考虑越少，约束非 常大时，相当于不考虑地下室地震作用。 柱的弯矩、剪力随地下室楼层的变化，可以看到弯矩在地下室楼层中急剧减小。剪力 在地下室 1 层有应力集中现象，导致地下室 1 层的剪力反而有所增加。
2.混凝土强度等级：
高层 C30，多层 C25；混凝土强度等级越高，水泥用量大，易产生裂缝；当地下室有 防水要求时， 地下室外墙的抗渗等级应由最大水头与墙厚之比确定， 但任何情况下都不应低 于 0.6MPa。
3.保护层厚度及垫层：
《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)对防水混凝土结构规定，迎水面钢筋保护层 厚度 50mm；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。 全国技术措施人防工程分册里也明确指出， 当有外包柔性防水层时， 迎水面保护层厚度可以 取 30，与混凝土规范规定的值近似。只有当无外防水时，才规定要取 50。 防水混凝土结构底板混凝土垫层，强度等级 C15，厚度 100mm，在软弱土层中 150mm。工程实践表明如果结构厚度或迎水面钢筋保护层厚度小于规范限值常常是引起渗 漏水现象的常见原因。
6.水平荷载及分项系数：
水压力若取最高水平，则一般按恒载设计，地下室底板的强度计算时，根据《建筑结 构荷载规范》(GB50009-2001)第 3.2.5 条板、覆土的自重的荷载分项系数取 1.0。抗浮计算
时，板、覆土的自重的荷载分项系数应取为 0.9。 如果地下室顶部没有房屋，是空旷场地，地下室顶板应考虑覆土荷载，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。尚应考虑 施工堆载 10kN/m2。
8.外墙计算模型：
考虑到外墙与扶壁柱之间的变形协调， 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(如高层建筑外框架柱之间)外墙板块按双向板计算配筋， 其 余的外墙宜按竖向单向板计算配筋； 竖向荷载(轴力)较小的外墙扶壁桩， 其内外侧主筋也应予以适当加强。 外墙的水平分布 筋要根据扶壁柱截面尺寸大小， 可适当另配外侧附加短水平负筋予以加强， 外墙转角处也同 此予以适当加强。 不应计算弯矩调幅 （有的地方又说可以） ； 室外出入口与主体结构相连处应设沉降缝；严 格来讲，外墙应按偏心受压构件计算配筋。但在实际工程设计中，考虑竖向荷载产生的截面 应力很小，仅按墙板平面外受弯计算配筋。当竖向荷载很大时，也可分别按受弯和轴心受压 计算墙体配筋，然后将二者叠加。 地面层开洞位置（如楼梯间、地下车道）地下室外墙顶部无楼板支撑，为悬臂构件，计 算模型的支座条件和配筋构造均应与实际相符。 PKPM 软件地下室外墙按支撑在顶板和底板之间的单向板考虑，这种模型对于层高较小 而柱距较大的无窗洞地下室计算误差不大。 而对于柱距与层高接近的地下室， 外墙按单向板 考虑不合适，会导致外墙水平方向配筋偏小，而竖向配筋偏大；由于没有考虑柱的侧压力， 将使柱的计算不安全。特别是对于上部有较多窗洞的半地下室，按此模型考虑不符合实际。