地下室外墻設計

地下室外墻設計 為了滿足抗?jié)B要求，地下室外墻（以下簡稱外墻）的厚度一般不應小于250mm，混凝土強度等級常用C20~C30。 1．  荷載：豎向荷載有上部及各層地下室頂板傳來的荷載和外墻自重；水平荷載有室外地坪活荷載、側向土壓力、地下水壓力、人防等效靜荷載。 （1）  室外地坪活荷載：一般民用建筑的室外地面（包括可能停放消防車的室外地面），活荷載可取5kN/m2。有特殊較重荷載時，按實際情況確定。（京院技措2.0.6） 地面活荷載對外墻產(chǎn)生的壓力為沿墻高度方向的均布荷載Px， Px=qx.Ka= qx/3, qx為地面活荷載 （2）水壓力：水位高度可按最近3~5年的最高水位確定，不包括上層滯水。（京院技措3.1.8） （3）土壓力：a. 當?shù)叵率也捎么箝_挖方式，無護坡樁或連續(xù)墻支護時，地下室外墻承受的土壓力宜取靜止土壓力，土壓力系數(shù)K0，對一般固結土可取K0=1-sinφ(φ為土的有效內(nèi)摩擦角)，一般情況可取0.5。（京院技措2.0.16）             b. 當?shù)叵率沂┕げ捎米o坡樁或連續(xù)墻支護時，地下室外墻土壓力計算中可以考慮基坑支護與地下室外墻的共同作用，或按靜止土壓力乘以折減系數(shù)0.66近似計算，Ka=0.5x0.66=0.33，相當于主動土壓力。（京院技措2.0.16）             c. 地下水位以下土的容重，可近似取11kn/m2。（京院技措2.0.5） 實際上，風荷載和地震區(qū)地面運動使土壓力超過靜態(tài)土壓力而有所增加，但其對外墻平面外產(chǎn)生的內(nèi)力較小，可以不予考慮。 2．  荷載設計值：以前的算法地面活荷載取1.4外，其他包括水壓力均取1.2�，F(xiàn)依據(jù)《建筑結構荷載規(guī)范，當活荷載占總荷載之比值不大于20%時，γG=1.35, γQ=1.40,ΨC=0.7，綜合分析后外墻各項荷載分項系數(shù)均取1.30。 3．  計算簡圖： （1）  地下室無橫墻或橫墻間距大于層高2倍時，其底部與剛度很大的基礎底板或基礎梁相連，可認為是嵌固端；頂部的支座條件應視主體結構形式而定。當與外墻對應位置的主體結構墻為剪力墻時，首層墻體與地下一層外墻連續(xù)，可以對外墻形成一定的約束。但是，主體結構的外墻往往開有較大的門窗洞口，其對外墻的約束很有限。當主體結構為框架類結構（包括純框架和框剪）時，外墻僅與首層底板相連，首層底板相對于外墻而言平面外剛度很小，對外墻的約束很弱。所以，外墻頂部應按鉸接考慮。地下室中間層可按連續(xù)鉸支座考慮。這樣，地下室外墻就如同下端嵌固、上端鉸支的連續(xù)梁。 （2）  地下室內(nèi)橫墻較多且間距不大于層高2倍時，地下室外墻就如同下端嵌固、上端鉸支的連續(xù)雙向板。 （3）  地下室無橫墻但外墻上有附壁柱時，除非柱設計時考慮了外墻傳來的水平荷載，否則該柱不應作為外墻的支座，仍應按（1）考慮。 （4）  有的工程基礎底板上有較厚的覆土，這時最下層外墻的計算高度應視該層地面做法而定。如為混凝土面層較厚的剛性地面，且在基坑肥槽回填之前完成地面做法，則外墻計算高度可算至地下室地坪。而實際施工順序往往是出地面后肥槽立即回填，而地下室地面在完成機電管線布置后才施工，相隔很長時間。這種情況下，外墻計算高度就應算至底板上皮。為了減小外墻計算高度，可在外墻根部與基礎底板交接處覆土厚度范圍內(nèi)設八字角，并配構造鋼筋，作為外墻根部的加腋，加腋坡度按1：2。這時外墻計算高度仍可算至地下室地坪。 4．為了便于配筋構造和節(jié)省鋼筋，外墻可考慮塑性變形內(nèi)力重分布。塑性計算不僅可以在有外防水的墻體中采用，也可在混凝土自防水的墻體中采用。塑性變形可能只在截面受拉區(qū)混凝土中出現(xiàn)較細微的彎曲裂縫，不會貫通整個截面厚度，所以外墻仍有足夠的抗?jié)B能力。 5．  墻配筋計算：外墻除承受水平荷載外，還承受上部結構及各層地下室頂板傳來的荷載和外墻自重等豎向荷載。所以，嚴格來講，外墻應按偏心受壓構件計算配筋。但在實際工程設計中，考慮豎向荷載產(chǎn)生的截面應力很小，而且為了計算方便，僅按墻板平面外受彎計算配筋。當豎向荷載很大時，也可分別按受彎和軸心受壓計算墻體配筋，然后將二者疊加。 6．  外墻保護層厚度：按〈地下工程防水技術規(guī)范〉50108-2001-4.1.6條，“迎水面鋼筋保護層厚度不應小于50mm。”為強制性條文。但實際操作有困難之處。一方面外墻截面有效厚度損失較大，另一方面外墻一般較厚，且拆模早，養(yǎng)護困難。施工單位為了避免開裂，在50mm厚保護層內(nèi)附加Φ8@200構造筋，與外墻受力筋間距很小，垂直澆搗混凝土困難。按〈混凝土結構設計規(guī)范〉50010-2002，外墻外側環(huán)境類別為“二b”，內(nèi)側“二a”，據(jù)此，外側保護層厚度25mm，內(nèi)側20mm。也是強制性條文。按〈混凝土結構設計規(guī)范〉執(zhí)行。 a)  水平筋：外墻按連續(xù)梁計算時，水平筋為構造。但當外墻較長時，考慮到混凝土硬化過程及溫度影響產(chǎn)生收縮裂縫的現(xiàn)象極為普遍，水平筋配筋率宜適當加大，宜采用變形鋼筋，直徑宜小間距宜密，最大間距不宜大于200mm。 b)  外墻根部節(jié)點：一般外墻厚度遠小于基礎底板，底板計算時在外墻端常按鉸支座考慮，外墻計算時在底板端常按固端考慮，所以底板上下鋼筋伸至外墻外側即可，端頭不必設彎鉤。外墻外側豎向鋼筋在底板底部彎后直段長度滿足與底板下筋搭接要求，即可形成對外墻的嵌固。