地下室外墻在設(shè)計(jì)中的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)

馮潔 孔軍

摘要：關(guān)于地下室的設(shè)計(jì)在實(shí)際工程中會(huì)遇到很多問題，特別是地下室外墻需要考慮的因素比較多，比如計(jì)算模型的選取、承受的荷載取值與傳遞、外墻的保護(hù)層厚度以及外墻鋼筋和外墻抗裂性的問題。

關(guān)鍵詞：地下室外墻計(jì)算模型荷載取值

Abstract：In the actual project , the design of the basement will encounter many problems, especially the basement wall need to consider more factors, such as the calculation model selection, the loads value and pass the protective layer thickness of the external walls and external walls of steel and external wall crack resistance problem.

Keywords: basementthe calculation model of external wallload value

中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

目前，人們的居住水平越來越好，樓房建設(shè)發(fā)展的越來越迅速，高層建筑越來越多，城市化 規(guī)模越來越明顯，地下空間的利用越來越重要。建造最多的就是地下室，地下室可作為車庫、儲(chǔ)藏間、自行車庫或是設(shè)備用房使用，這樣避免了在地面上建倉庫或自行車棚，增加小區(qū)綠化和公共場(chǎng)地面積，節(jié)約了土地面積的使用率，對(duì)住戶來說也經(jīng)濟(jì)適用，是很受歡迎的。然而由于潮濕，通風(fēng)采光較差使得地下室外墻的設(shè)計(jì)極其重要。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，具體情況具體分析，對(duì)地下室的頂板、底板、內(nèi)隔墻、壁柱進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)，從而選擇相應(yīng)的支座類型，通過分析選擇合理的簡化模型，只有這樣，才能保證選擇的計(jì)算模型符合實(shí)際，才能保證地下室外墻結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)與安全。對(duì)于設(shè)計(jì)地下室外墻來說，計(jì)算模型的選取和荷載取值都十分重要，最后還要注意是否由裂縫控制變形。

1 計(jì)算模型

(1) 地下室無橫墻或橫墻間距大于層高2倍時(shí)，其底部與剛度很大的基礎(chǔ)底板或基礎(chǔ)梁相連，可認(rèn)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(duì)應(yīng)位置的主體結(jié)構(gòu)墻為剪力墻時(shí)，首層墻體與地下一層外墻連續(xù)，可以對(duì)外墻形成一定的約束。但是，主體結(jié)構(gòu)的外墻開有較大的門窗洞口時(shí)，其對(duì)外墻的約束很有限。當(dāng)主體結(jié)構(gòu)為框架類結(jié)構(gòu)（包括純框架和框-剪結(jié)構(gòu)）時(shí)，外墻僅與首層底板相連，首層底板相對(duì)于外墻而言平面外剛度很小，對(duì)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。

另外，如果地下室頂板處有采光井或室外車道等開洞時(shí)，該處外墻與頂板的連接應(yīng)按自由端考慮[1]。

(2) 地下室內(nèi)橫墻較多且間距不大于層高2倍時(shí)，地下室外墻就如同下端嵌固、上端鉸支的連續(xù)雙向板。

(3) 有的工程外墻配筋計(jì)算中，凡外墻帶扶壁柱的，不區(qū)別扶壁柱尺寸大小，一律按雙向板計(jì)算配筋，而扶壁柱按地下室結(jié)構(gòu)整體電算分析結(jié)果配筋，又未按外墻雙向板傳遞荷載驗(yàn)算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理，其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。建議：除了垂直于外墻方向由鋼筋混凝土內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大(如高層建筑外框架柱之間)外墻板塊按雙向板計(jì)算配筋外，其余的外墻宜按豎向單向板計(jì)算配筋為妥。地下室外墻計(jì)算時(shí)底部為固定支座(即底板作為外墻的嵌固端)，側(cè)壁底部彎矩與相鄰的底板彎矩大小一樣，底板的抗彎能力不應(yīng)小于側(cè)壁，其厚度和配筋量應(yīng)匹配[2]。地下室無橫墻但外墻上有壁柱時(shí)，除非柱設(shè)計(jì)時(shí)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。對(duì)于側(cè)墻，主要考慮影響地下室結(jié)構(gòu)剛度，在計(jì)算時(shí)地震力會(huì)變大。

(4) 有的工程基礎(chǔ)底板上有較厚的覆土，這時(shí)最下層外墻的計(jì)算高度應(yīng)視該層地面做法確定。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，則外墻的計(jì)算高度可算至地下室地坪。而實(shí)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(jī)電管線布置后才施工，相隔很長時(shí)間。這種情況下，外墻計(jì)算高度就應(yīng)算至底板上皮。為了減小外墻計(jì)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(shí)外墻計(jì)算高度仍可算至地下室地坪[6]。

2 荷載

地下室外墻所承受的荷載分為水平和豎向荷載。豎向荷載有上部及地下室結(jié)構(gòu)的樓蓋傳重和自重，水平荷載有地面活載、側(cè)向土壓力、人防等效靜荷載。當(dāng)?shù)叵率彝鈮χ苯映惺苌喜拷Y(jié)構(gòu)的豎向荷載時(shí)，墻身計(jì)算應(yīng)計(jì)入豎向荷載影響，否則偏不安全；當(dāng)上部結(jié)構(gòu)的豎向荷載由扶壁柱直接傳遞給基礎(chǔ)時(shí)，可不考慮上部結(jié)構(gòu)的豎向荷載[1]。風(fēng)荷載或水平地震作用對(duì)地下室外墻平面內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力較小。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，豎向荷載及風(fēng)荷載或地震作用產(chǎn)生的內(nèi)力一般不起控制作用，墻體配筋主要由垂直墻面的水平荷載產(chǎn)生的彎矩確定，而且通常不考慮與豎向荷載組合的壓彎作用，僅按墻板彎曲計(jì)算彎曲的配筋。當(dāng)豎向荷載很大時(shí)，也可分別按受彎和軸心受壓計(jì)算墻體配筋，然后將二者疊加。計(jì)算側(cè)向水壓力時(shí)要注意地下水位的選取。非人防工況時(shí)，應(yīng)考慮地下水位一般隨季節(jié)變化，水壓力的計(jì)算不能完全依靠地質(zhì)報(bào)告中的常年地下水位計(jì)算，應(yīng)根據(jù)建筑物最高澇水位確定。側(cè)向土壓力的計(jì)算：a. 當(dāng)?shù)叵率也捎么箝_挖方式，無護(hù)坡樁或連續(xù)墻支護(hù)時(shí)，地下室外墻承受的土壓力宜取靜止土壓力。b. 當(dāng)?shù)叵率沂┕げ捎米o(hù)坡樁或連續(xù)墻支護(hù)時(shí)，地下室外墻土壓力計(jì)算中可以考慮基坑支護(hù)與地下室外墻的共同作用，宜取主動(dòng)土壓力。c. 地下水位以下土的容重，可近似取11 kN/ m [1]。

3 外墻保護(hù)層厚度

按《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》“迎水面鋼筋保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm”。但因外墻截面有效厚度損失較大，厚度比較厚，且拆模早，養(yǎng)護(hù)困難，為了避免開裂，則在保護(hù)層內(nèi)附加Φ8@200構(gòu)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，外墻外側(cè)環(huán)境類別為“二類b”，內(nèi)側(cè)“二類a”，據(jù)此，外側(cè)保護(hù)層厚度25mm，內(nèi)側(cè)20mm[9]。

4 外墻鋼筋

水平筋：外墻按連續(xù)梁計(jì)算時(shí)，水平筋為構(gòu)造配筋。但當(dāng)外墻較長時(shí)，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，水平鋼筋配筋率宜適當(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。外墻的水平分布筋要根據(jù)扶壁柱截面尺寸大小，可適當(dāng)另配外側(cè)附加短水平負(fù)筋加強(qiáng)，外墻轉(zhuǎn)角處也同此適當(dāng)加強(qiáng)，考慮外墻水平鋼筋受力時(shí)應(yīng)注意滿足最小配筋率要求。

外墻根部節(jié)點(diǎn)：一般外墻厚度遠(yuǎn)小于基礎(chǔ)底板，底板計(jì)算時(shí)在外墻端常按鉸支座考慮，外墻計(jì)算時(shí)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)，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足與底板下筋搭接要求，即可形成對(duì)外墻的嵌固[6]。

5 地下室外墻抗裂性驗(yàn)算

按正常使用極限狀態(tài)下進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算。外墻的厚度目前做得比較薄，外墻鋼筋保護(hù)層比較厚，其裂縫寬度控制在0.2mm之內(nèi)，往往配筋量由裂縫寬度驗(yàn)算控制。

參考文獻(xiàn)

[1]. 沈燕華.淺談高層建筑地下室外墻設(shè)計(jì).山西建筑.2010,10

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