探析地下室外墻設(shè)計

1、探析地下室外墻設(shè)計 為了滿意抗?jié)B要求，地下室外墻（以下簡稱外墻）的厚度一般不應(yīng)小于250mm，混凝土強度等級常用C20C30。 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(cè)向土壓力、地下水壓力、人防等效靜荷載。 （1）室外地坪活荷載：一般民用建造的室外地面（包括可能停放消防車的室外地面），活荷載可取5kN/m2。有特別較重荷載時，按實際狀況決定。（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35年的最高水位決定，不包括上層滯水。（京院技

2、措3.1.8） （3）土壓力：a. 當(dāng)?shù)叵率也捎么箝_挖方式，無護坡樁或繼續(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(jié)土可取K0=1-sin(為土的有效內(nèi)摩擦角)，一般狀況可取0.5。（京院技措2.0.16） b. 當(dāng)?shù)叵率沂┕げ捎米o坡樁或繼續(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(dāng)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(fēng)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

3、所增強，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(shè)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。現(xiàn)依據(jù)建造結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范，當(dāng)活荷載占總荷載之比值不大于20%時，G=1.35, Q=1.40,C=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(chǔ)底板或基礎(chǔ)梁相連，可認為是嵌固端；頂部的支座條件應(yīng)視主體結(jié)構(gòu)形式而定。當(dāng)與外墻 對應(yīng)位置的主體結(jié)構(gòu)墻為剪力墻時，首層墻體與地下一層外墻繼續(xù)，可以對外墻形成一定的約束。但是，主體結(jié)構(gòu)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(dāng)主體結(jié)

4、構(gòu)為框架類結(jié)構(gòu)（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(yīng)按鉸接考慮。地下室中間層可按繼續(xù)鉸支座考慮。這樣，地下室外墻就猶如下端嵌固、上端鉸支的繼續(xù)梁。 （2）地下室內(nèi)橫墻較多且間距不大于層高2倍時，地下室外墻就猶如下端嵌固、上端鉸支的繼續(xù)雙向板。 （3）地下室無橫墻但外墻上有附壁柱時，除非柱設(shè)計時考慮了外墻傳來的水平荷載，否則該柱不應(yīng)作為外墻的支座，仍應(yīng)按（1）考慮。 （4）有的工程基礎(chǔ)底板上有較厚的覆土，這時最下層外墻的計算高度應(yīng)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，

5、則外墻計算高度可算至地下室地坪。而實際施工挨次往往是出地面后肥槽立刻回填，而地下室地面在完成機電管線布置后才施工，相隔很長時光。這種狀況下， 外墻計算高度就應(yīng)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(chǔ)底板交接處覆土厚度范圍內(nèi)設(shè)八字角，并配構(gòu)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(gòu)造和節(jié)約鋼筋，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)混凝土中消失較微小的彎曲裂縫，不會貫穿囫圇截面厚度，所以外墻仍有足夠的抗?jié)B能力。 5墻配筋計算：外墻除承

6、受水平荷載外，還承受上部結(jié)構(gòu)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(yīng)按偏心受壓構(gòu)件計算配 筋。但在實際工程設(shè)計中，考慮豎向荷載產(chǎn)生的截面應(yīng)力很小，而且為了計算便利，僅按墻板平面外受彎計算配筋。當(dāng)豎向荷載很大時，也可分離按受彎和軸心受壓 計算墻體配筋，然后將二者疊加。 6外墻庇護層厚度：按地下工程防水技術(shù)規(guī)范50108-2022-4.1.6條，“迎水面鋼筋庇護層厚度不應(yīng)小于50mm?！睘閺娭菩詶l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。施工單位為了避開開裂，在50mm厚庇護層內(nèi)附加 8200構(gòu)造筋，與外墻受

7、力筋間距很小，垂直澆搗混凝土困難。按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范50010-2022，外墻外側(cè)環(huán)境類別為“二b”，內(nèi)側(cè)“二 a”，據(jù)此，外側(cè)庇護層厚度25mm，內(nèi)側(cè)20mm。也是強制性條文。按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范執(zhí)行。 a) 水平筋：外墻按繼續(xù)梁計算時，水平筋為構(gòu)造。但當(dāng)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(dāng)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(chǔ)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(cè)即可，端頭不必設(shè)彎鉤。外墻外側(cè)豎向鋼筋在底板底部彎后直段長度滿意與底板下筋搭接要求，即可形成對外墻的嵌固。 地下室頂板鋼筋應(yīng)加強，庇護層和混凝土墊層及強度等級應(yīng)按規(guī)范加注(GB50108-2022第4.1.6條)。否則就會產(chǎn)生如下類似問題：地下室外墻、 底板等迎水面庇護層厚40mm，底板與土接觸處鋼筋庇護層厚35mm，不適宜GB50108-2022第4.1.6條；柱庇護層25mm，違背 GB50010-2022第9.2.1條；地下室墊層采用C10混凝土，或底板下未做混凝土墊層，違背GB501082022第4.