地下室-结构设计新手必看

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

1.力与配筋（例）

1.1设计要点：

1. 在实际工程中，地下室外墙的配筋主要由垂直于墙面的水平荷载（包括室外地面活荷载产生的侧压力、地基土的侧压力、地下水压力等）控制，近似按受弯构件设计。地下室外墙在垂直于墙平面的地基土侧压力作用下，通常不会发生整体侧移，土压力类似于静止土压力，工程上一般取静止土压力系数Ka＝0.5 来进行计算。当地下室施工采用护坡桩时，静止土压力系数可以乘以折减系数 0.66 而取0.33。

2. 地下室外墙按支承条件可能是单向板，也可能是双向板，在实际工程中要对这些板块逐一进行计算是相当麻烦的，一般情况下也没必要这么做。工程中常用做法是，视地 下室楼板和基础底板为地下室外墙的支点（地下室墙与底板为固接，与顶板为铰接），沿竖向取1m宽的外墙按单、双或多跨板（视地下室层数而定）来计算地下室外墙的弯矩配筋；

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10kN/m，土的重度取18kN/m，土的浮重度取11kN/m，水的重度取10kN/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；002333

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；M1，M2， M3，M4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，As2，As3，As4为从下向上支座、跨中、支座、跨中配筋大小值。

注：

1.14@150=1026mm2，12@200=565mm2，18@150=1696mm2，14@200=770mm2。

2.构造配筋：按“人防规范”，配筋率按0.25%计算，250厚的墙，As=0.25%*250*1000=625 14@200=770mm2,12@150=754mm2。

注：

1.12@100=1131mm，10@150=524mm。 22

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=770mm2,12@150=754mm2。实际工程中，地下室外墙配筋可以在跨度的1/3处断开。

注：16@100=2011mm2，12@125=905mm2，14@125=1232mm2，12@150=754mm2； 20@100=3151mm2，14@125=1232mm2，18@150=1026mm2，12@200=565mm2。

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：

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。

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。

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。

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 …… 此处隐藏：2872字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……