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地下室底板无梁楼盖的结构设计

地下室底板无梁楼盖的结构设计
地下室底板无梁楼盖的结构设计

地下室底板无梁楼盖的设计

地下室在民用建筑中应用越来越广泛(特别是高层建筑),一般用作地下商场、停车场以及人防设施。在多雨的广东地区,地下室底板经常承受水浮力作用,防水抗渗要求地下室底板板厚比较厚,板厚不少于250mm, 无梁楼盖是由楼板、柱和柱帽组成的板柱结构体系,楼面荷载直接由板传给柱及柱下基础。无梁楼盖的特点是板厚比较厚,楼盖比较重,有利于提高结构的抗浮能力,在施工方面,采用无梁楼盖结构形式有省砖模、楼面钢筋绑扎方便,设备安装方便等优点,从而大大提高了施工速度。因此,无梁楼盖在地下室底板的应用越来越广泛了,本文主要针对地下室底板无梁楼盖的设计,结合结构设计软件08版PKPM-SLABCAD,谈谈自己的一些设计心得。

一.由抗渗等级、设防水位、地下室侧壁壁厚初步定底板板厚

1.由地下室的埋置深度确定防水混凝土的设计抗渗等级,根据《地下工程防水技术规程》第4.1.4条

3.侧壁与底板(基础)连接,底板(基础)视为侧壁的固定支承时,底板(基础)的厚度必须大于池壁,可根据地基的土质情况取1.2~1.5倍侧壁厚度,并将底板(基础)外挑;当侧壁与底板板厚一样时,底板可视为侧壁的弹性支座,对于外墙为悬臂式挡土墙,一般都按底板为池壁的固定支承,故相应部份的底板板厚需为侧壁厚度的1.2~1.5倍。

工程实例:

工程概况:某工程位于中山东区,一层地下室车库,室外地面标高-0.100m,地下室底板板面标高-3.300m,设防水位为-0.300m.楼梯间在首层±0.00m处无楼板,楼梯间外墙为悬臂构件。

暂定底板板厚300mm。

工程埋置深度H约为(-0.100)-(-3.3-0.300)=3.5m,根据表4.1.4,底板的防水抗渗等级为P6;

水头高度H1=(-0.300)-(-3.3-0.300)=3.3m,根据表1,H1/t≤10,t≥330mm,暂取板厚t=350mm 楼梯间外墙的计算模型为一端固端一端由的悬臂构件,通过构件计算得楼梯间外墙的合理壁厚为350mm,故与楼梯间外墙相连的底板的板厚取1.2~1.5倍侧壁壁厚,由于该工程地基土质较好,故该部份底板板厚t取450mm.

二.板面荷载计算

1、底板强度挠度裂缝主要受两种荷载工况控制,向下力(自重、一般使用活荷载)控制和向上力(浮托力)控制两种主要工况。计算底板配筋时,底板层的各种荷载的分项系数的取值如下:

⑴.计算向下力控制的工况时:

①.当活载起控制作用时:

恒载(主体结构、装饰面层等自重)G1:1.20;

活载Q1:1.40。

②.当恒载起控制作用时:

恒载(主体结构、装饰面层等自重)G1:1.35;

活载Q1:1.0。

⑵.计算向上力控制的工况时:

①.浮托力以活载输入(当地下水水位变化剧烈时):

浮托力:1.40;对抗浮有利的主体结构自重:1.0;

对抗浮有利的非主体结构自重(如装饰面层)和活荷载:0;

对抗浮不利的活荷载1.40。

⑵.浮托力以恒载输入(当地下水水位变化不大时):

浮托力:1.35;对抗浮有利的主体结构自重:1.0;

对抗浮有利的非主体结构自重(如装饰面层)和活荷载:0;

对抗浮不利的活荷载1.40。

由于现有结构计算程序不能针对个别楼层的不同荷载设置不同的荷载分项系数,所以向上向下要分开两次计算,程序统一按上部结构计算的要求设置分项系数,底板层的荷载分别按照等效原则输入等效荷载,取两次计算结构的较大值配筋。

接上述工程实例,以08版PKPM的SLABCAD为例:

底板厚度t=350mm,水头标高H1=3.3m,车库柱网尺寸不小于6mx6m

计算向下力控制的工况:

恒载G1=结构板自重+装饰面层等自重=0.35*25+1.5=10.25kN/m2

活载Q1=2.5 kN/m2

当活载起控制作用时:1.2*G1+1.4*Q1=12*10.25+1.4*2.5=15.8 kN/m2

当恒载起控制作用时: 1.35*G1+1.0*Q1=1.35*10.25+1.0*2.5=16.34 kN/m2

故该工程恒载起控制作用,恒载分项系数为1.35,活载分项系数为1.0

由于08版PKPM-SLABCAD已考虑结构楼板自重,故模型输入荷载如下:板面均布恒载:1.5 kN/m2(装饰面层等自重)

板面均布恒载:2.5 kN/m2

板跨内墙体自重及其他活载在模型中以板上恒载、板上活载输入计算向上力控制的工况时:

由于本工程地下水水位比较稳定,浮托力以恒载输入:

浮托力F=-γ*H1=-10*3.3=-33 kN/m2 (荷载作用方向向上)

自重G2=0.35*25=8.75kN/m2(荷载作用方向向下)

PKPM-SLABCAD默认恒载分项系数为1.35,

模型荷载以负值输入计算结果有时不合理,故习惯上将向上的荷载(负值)

按向下的荷载(正值)输入,计算结果,板面与板底对调。

由于08版PKPM-SLABCAD已考虑结构楼板自重,

故计算向上合力时按向下荷载输入时,还需扣除多一遍板自重,模型输入的

等效荷载如下:

F1=F-G2-G2/1.35=33-8.75-8.75/1.35=17.77 kN/m2

三.PKPM模型的建立与SLABCAD有限元分析计算

1.PM模型输入中,无梁楼盖除楼板周边和局部高差处布置结构梁外,其余的一般布置

虚梁。边梁的截面尺寸,梁宽不宜小于板厚,梁高不宜小于2.5倍板厚;虚梁的截面尺寸为100x100mm,虚梁的作用有两点,其一是为了SlabCAD软件在接PMCAD前处理过程中能自动读取到楼板的外边界信息,其二是为了辅助楼板单元的划分,虚梁没有刚度。模型只有在柱与柱、墙与墙、墙与柱之间布置虚梁,其余有砖墙或其他荷载的位置在SLABCAD前处理中以板上荷载输入,虚梁的布置应尽量使所形成的板块形状规则(几何边数不宜超过5边),同一节点不宜太多根梁拉结。

2.SLABCAD前处理包括补充建模信息,输入荷载、约束、位移信息,布置预应力筋,单

元划分及生成数据.。

⑴.“参数输入”中的单元划分控制长度Dmax的取值与计算精度密切相关,有时还

影响到房间是否能被划分,取较小的Dmax可得到较高的计算精度,但相应的计算

量会增加。同时若Dmax取值过小,会因应力集中而导致楼板支点处的负弯矩过大、失真。Dmax应根据工程规模、柱网间距、柱帽大小而定,对于一般工程而言,可

取Dmax=600—1500mm,程序隐含Dmax=1000.

⑵.“楼板修改”中的柱帽形式有四种:无顶板柱帽、折线顶板柱帽、矩形顶板柱帽

1和矩形柱帽2,由于地下室顶板的柱帽一般为基础,故通常采用矩形顶板柱帽2。

模型中有砼柱的地方才能输入柱帽,有时因为整体抗浮需要,部份桩可能均匀布置在板跨中而非柱下,这时可以在桩位处输入砼柱模拟桩,然后输入柱帽;对

于有剪力墙的结构,剪力墙底下也无法输入柱帽,通常的处理方法是:①.板跨比

较小,则不输入柱帽,以无柱帽无梁楼盖计算;②.板跨较大,计算底板是可以在

剪力墙中输入砼柱来输入柱帽。

平面几何形状非矩形的基础需简化成矩形基础,基础形状不同,其简化方法也不同,若基础为正多边形,可简化成正方形,一般用其内切圆的面积开方得正方形

边长;若基础切割掉一小部份能成为矩形基础,则取切割后规则的基础为柱帽输入

模型。

⑶.“生成数据”中的“布筋方向”往往容易被忽略,“布筋方向”的作用有两个:一

是在单元划分的单元形状优化过程中,考虑布筋方向约束条件,使尽可能多的单

元边界平行(或垂直)于布筋方向,以利于预应力等效荷载的导算;二是在配筋

计算时按平行(或垂直)于布筋方向计算板的配筋。实际配筋方向最好能和模型

的“布筋方向”一致,否则,实际配筋需根据配筋计算结果按模型“布筋方向”

与实际配筋方向的角度进行换算。

3. SLABCAD有限元分析计算

SLABCAD计算参数输入中,一般有地下水的楼板,板底的保护层厚度为50mm.

板顶为20mm,但在计算向上力的作用时,由于向上的作用力在模型中是以向下力的方式输入,板顶与板底对调,故板顶的板厚为50mm,板底为20mm.

4.计算结果分析

⑴.通过“绘等值线”来初步判断计算结果的合理性:

显示板面支座配配筋时,等值线应在柱间板带处比较集中;

显示板底筋时,等值线应在跨中集中;

同边界条件和受荷情况下,跨度大的比跨度小的配筋要大,跨度差不多的配筋应

相近;

同跨度和受荷情况下,边跨配筋应比内跨配筋要大;

同跨度和边界条件下,荷载大的配筋应比荷载小的配筋要大…..

⑵.通过“标注极值”查看每个房间内板的挠度或内力的最大、最小值,了解最大扰

度是否超限,钢筋是否配得下。

⑶.通过“标注点值”查看每个房间内的各个节点的挠度、内力值、配筋,进一步判

断计算结果的合理性,是否存在应力集中,板厚是否经济合理(一般以板面柱间

板带处及板底跨中处的配筋值大部分接近板的构造配筋值,小部份超出构造配筋

为合理)

四.地下室底板的构造要求

1、地下室底板当要满足防水、抗渗要求时,应设计成防水混凝土。防水混凝土通过调

整配合比,掺加外加剂、掺合料配制而成,抗渗等级不得小于P6;厚度不少于250mm;

裂缝宽度不得大于0.2mm,并不得贯通;迎水面的钢筋保护层不少于50mm。

2、防水混凝土结构底板的垫层,强度等级不应小于C15,厚度不应少于100mm,在软

弱土层中不应少于150mm。

3、当地下室底板的伸缩缝的间距超规范要求时,应采取有效的抗裂措施,如:添加微

膨胀剂,使混凝土成为补偿收缩抗裂混凝土;加大结构的构造配筋率;严格把好原

材料质量关;严格混凝土的浇捣、养护等。

4、地下室底板配筋宜细而密,钢筋间距宜在100~200mm范围内。

【结构设计】地下室结构设计要点和易错总结

地下室结构设计要点和易错总结 1、暗梁当楼面梁使用. 这是最常见的错误.暗梁之所以不能当楼面梁是因为其刚度不够,荷载不能按自己设想的方式传递,即楼面荷载-板-暗梁-柱的传递方式几乎是不可能的.这样将大大低估板的内力.根据内力按最短距离传递的原则,用暗梁代替梁只有在板受集中力时, 在集中力处沿板的最短方向(双向板沿两个垂直方向)设置暗梁,可以认为集中力由暗梁承受以满足抗弯强度和裂缝要求,此时板的计算跨度绝对不能按支承于暗梁来考虑.但很多时候,这种做法也没有必要,直接加大板的受力钢筋即可,除非因抗剪(冲切)需要箍筋而使用暗梁. 2、与上一个问题相对应的是,在刚度发生较大突变(增加)处,应视为梁. 典型的问题是不同高程的板之间出现的错台,错台本身平面外刚度比较大,而板的平面外刚度较小,不管你是否愿意,板上的荷载都要传递到错台上,因此应当按梁来设计,尤其是抗剪钢筋应满足要求.地下通道、车站遇到的这种情况较多,其荷载又比较大,但大多数人对错台的处理却非常草率,这很令人担忧.

3、框架结构形成事实上的铰接. 最常见的是梁刚度比柱大的多,使柱对梁的约束作用较弱,形成事实上的铰.这样减少了超静定次数,于抗震不利,也难以形成“强柱弱梁”.日本坂神地震时,地铁车站柱的破坏相当严重,也提醒我们不能忽视这个问题. 地铁车站顶底板可看作筏板,其梁的刚度当然大于柱,但中板处不宜将梁的刚度做得较大. 另外,地下工程如通道、涵洞、地铁车站等,有时不小心也容易作成刚度较大的顶底板和刚度较小的侧墙,这样横剖面就形成铰接的四边形,两侧墙土压力相差较大时很容易失稳,也不利于抗震. 4、板墙受力钢筋置于分布钢筋的内侧. 很多人总把分布钢筋想象成类似梁的箍筋,因此配筋不小心就这样倒置.分布钢筋的作用在于固定受力钢筋位置,传递受力及防止温度收缩裂缝,它不需要象梁柱箍筋那样外包以防止钢筋受压向外鼓出,更重要的是,板墙截面高度较小,为增加有效高度发挥受力筋作用,一般情况下应当外置受力钢筋.某些特殊情况,如地下连续墙,由于施工方便原因可牺牲板有效高度,将受力钢筋内置. 5、在紧靠柱的位置框架梁上搭梁.

地下室底板设计综述

地下室底板设计综述 地下室底板设计综述 摘要:对地下室底板的计算方法和设计技巧进行了分析归纳 关键词:无梁楼板,有限元法,等代框架法 中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号: 地下室底板相对于一般的楼板受力比较复杂,其计算方法没有统一单一的计算方法。作用在底板面上的荷载包括板自重、装修层重量、固定设备、均布活荷载,地下水浮力,在高层建筑当中,地下室埋深比较深,往往地下水浮力对底板的设计起控制作用。 目前广泛采用的底板结构形式主要有两种:梁板式和无梁平板式。梁板式结构传力途径明确,易于掌握,但施工较为困难。无梁平板式受力比较为复杂,但易于施工。 一、梁板式底板的计算: 进行结构设计时,根据地下水浮力对基础梁、底板进行设计,根据柱底轴力及单桩承载力对承台进行设计,基础梁、底板配筋与承台配筋是分别计算的。目前工程实践中常规做法是将基础梁、底板钢筋与承台钢筋分别按计算结果进行配置。 1.1荷载取值 计算时程序要求输入恒、活荷载标准。在设计时不能简单的把自重和水浮力荷载作为恒载和活载输入程序。可以把自重荷载和水浮力荷载进行荷载等效组合求得输入程序的恒荷载和活荷载值[1],也可以较为简单的把自重荷载和水浮力荷载组合设计值除以1.2取值作 为恒荷载,活荷载取值0作为输入程序的荷载参数[2]。框架柱输入承台尺寸,并考虑梁、柱重叠部分作为刚域计算,可减小梁断面及配筋。 1.2求解计算 梁板式地下室底板可采用 SATWE等程序按一层框架结构进行计算。 二、无梁板的计算问题:

2.1计算方法 1、经验系数法:运用经验系数法必须满足下列的条件①活荷载为均布荷载,且不大于恒载的 3 倍;②每个方向至少有 3 个连续跨; ③任一区格内的长边和短边之比不应大于 1.5;④同一方向上的最大跨度与最小跨度之比不应大于1.2; 2、等代框架法,等代框架法的做法是,将无梁楼盖结构沿纵、横柱列方向划分为纵向和横向的等代梁,与柱子形成等代框架。 经验系数法和等代框架法是在电算发展之前的一种实用分析方 法[3]: 1)从无梁楼板中选择一个具有代表性的三维计算单元,把这个三维的计算单元简化为一个二维的梁柱框架结构,该结构即为等效框架。如下图所示: 图1:等代框架计算模型 当无梁楼板结构体系满足经验系数法的限制条件时,上图中的等代梁端负弯矩和等代梁跨中弯矩可以直接给出。这即为经验系数法。 2)将等效框架求得到的框架支座弯矩和跨中弯矩分配给柱上板带和跨中板带。 图2:柱上板带和跨中板带内力分配 3)根据所求得的内力进行截面设计; 3、有限元计算方法,适用面较广。现在采用较多的有限元软件有 PKPM 的SlabCAD 和和其他有限元分析软件,其中SlabCAD有限元分析结果能够得到板的内力和精确的计算配筋值,方便工程师进行结构设计,《地下室结构选型与设计优化》对利用SlabCAD有限元来分析地下室底板进行了简单的叙述[4]。需要注意的是,在 SlabCAD 的后处理中查看节点内力及配筋,因为考虑了柱子和剪力墙的刚度,柱子内部或者剪力墙内部的刚度相对楼板很大,使有些房间边界和柱子中心处内力和配筋都极大,截面配筋设计中应酌情调整。

地下室顶板无梁楼盖施工方案

地下室顶板无梁楼盖施工方案 一、施工部位 由我司承建施工的海月花园三期工程,地下室顶板部分消防车道(非主楼部分)设计采用无梁楼盖,板厚400,层高为4.9米,属于高支模施工。施工时应经过严格的验算,并编制详细的作业施工方案,呈报监理单位审批后,方可进行施工。该工程的高支模结构重点是梁板的支撑体系。 二、方案选定 根据以往的施工经验和本工程结构的实际情况,其支撑系统选用φ48×3.5钢管和扣件搭设,具体搭设方法根据计算确定。 三、施工前的准备工作 1、测量定位 主体结构整体效果是通过施工的各道工序来保证的,测量放线作为先导工序应贯穿于各施工环节。本工程放线时打破传统惯例,以确保各工序施工精度为原则,凡为保证精度需要提供的基准线、轴线、墙柱定位尺寸线都及时给出,凡有关工序需要配合的检测都及时予以满足。此外,为保证测量放线自身的精度,施工现场测量人员须经挑选并经过培训,在放线工作中正确合理使用仪器和钢尺,按规定检验仪器,检定钢尺,从而保证测量放线工作顺利进行。 (1)投点放线 用经纬仪引测建筑物的边柱或墙轴线, 并以该轴线为起点, 引出其他各条轴线,然后根据施工图墨线弹出模板的内边线和中心线, 以便于模板的安装和校正。 (2)标高测量 根据模板实际的要求用水准仪把建筑物水平标高直接引测到模板安装位置。在无法直接引测时, 可采取间接引测的方法, 即用水准仪将水平标高先引测到过渡引测点, 作为上层结构构件模板的基准点, 用来测量和复核其标高位置。 (3)找平 模板承垫底部应预先找平, 以保证模板位置正确, 防止模板底部漏浆。常用的找平方法是沿模板内边线用1:3水泥砂浆抹找平层, 另外, 在外墙、边柱部位, 继续安装模板前, 要设置模板承垫条带, 并用仪器校正, 使其平直。 2、材料准备 (1)木枋刨直,所有进场木枋均需刨直使用,且规格大小一致。 (2)支撑杆要整理,有破损、大范围裂缝(特别是焊缝脱开)、弯曲度较大的支撑杆均需替换。连接、固定支撑杆用的卡扣应整理,有破损等缺陷的均需替换。 (3)螺杆加工根据要求分类加工,如普通螺杆、防水螺杆、一次性螺杆等。 四、模板支设施工工艺

地下室结构设计

地下室结构设计问题探讨 摘要:结合工程实例,从安全技术以及经济的优化角度,对地下室结构设计的计算方法以及构造措施等进行深入分析,结合笔者的多年设计体会,提出地下室结构设计的一些设计要点,希望为同类工程设计提供指导性的借鉴。 小清新:地下室;结构设;地下室底板;地下室顶板 1地下室结构平面设计 地下室工程涉及的专业极为复杂,高层建筑的地下室结构设计,需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定的长度时,需要与结构专业配合,确定是否设置变形缝,通常应尽可能少设或不设变形缝,因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝土外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式,达到不设缝的目的。若地下室过长,依靠设置后浇带的方法难以解决,设计时可合理地调整平面,通过分割地下室,用较窄的通道相连,以满足使用及管道相连的要求,而将变形缝设置在通道处,这样可以使接缝较少且处于受力较小处,便于补救。在结构设计时应合理地设置采光通风井,若采光井位置设计不当,也会影响地下室的结构稳定功能。 2 地下室外墙结构设计 地下室的外墙是结构设计的重点,应按水、土压力验算外墙抗裂。在设计时应注意以下要求: (1)荷载。地下室外墙所承受的荷载分为水平荷载和竖向荷载。竖向荷载包括上部及地下室结构的楼盖传重和自重,水平荷载包括室外地面活载、侧向土压力、地下水侧向压力和人防等效静荷载。在实际工程设计中,竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力一般不起控制作用,墙体配筋主要由垂直墙面的水平荷载产生的弯矩确定,而且通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用,仅按墙板弯曲计算弯曲的配筋。 (2)地下室外墙截面设计时,土压力引起的效应为永久荷载效应。地下室外墙承受的土压力宜取静止土压力,静止土压力宜由试验确定。当不具备试验条件时,砂土可取0.34~0.45,黏性土可取0.5~0.7。水位稳定的水压力按永久荷载考虑,分项系数可取1.2;水位急剧变化的水压力按可变荷载考虑,分项系数宜取1.3。有人防要求的地下室外墙的永久荷载分项系数,当其效应对结构不利时取1.2,有利时取1.0;抗爆等效静荷载分项系数取1.0。 (3)地下室外墙的配筋计算。实际设计时,配筋的计算,对于带扶壁柱的外墙,不是根据扶壁柱的尺寸大小进行计算,而是均按双向板计算配筋;扶壁柱则按地下室结构的整体电算分析结果进行配筋,不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理,这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。 (4)地下室底板标高的设计。地下室底板标高变化处仅设1根梁,梁宽甚至小于底板的厚度,梁内仅靠两侧箍筋传递板的支座弯矩难以满足要求。地面层开洞位置(如楼梯问)外墙顶部无楼板支撑,计算模型和配筋构造均应与实际相符。 3地下室防水设计 地下室防水设计是一项十分重要的工作,甚至是决定地下室设计成败的关键。在防水设计时,应根据工程的性质、使用要求和重要性等合理确定防水等级,根据防水等级确定防水层数。无论防水等级为几级,地下室混凝土都应采用结构自防水混凝土,防水混凝土的抗渗等级应根据水头高度与混凝土壁的厚度比确定,不得人为地自行降低。根据防水等级的要求,建筑的地下室仅设l 道防水混凝土是不能满足要求的,一般应做卷材防水。在选用防水卷材时,应考虑到地下室环境恶劣、无法更换的特点,尽量选用耐久性好的卷材。防水卷材在

地下车库的结构设计

地下车库的结构设计 在普通地下车库设计中,合理选取结构类型和符合实际的计算模型是合理设计和准确计算的前提;合理设计地基基础是结构安全经济的重要指标;防渗漏防开裂技术则是保证建筑物正常使用的重要措施。本文就以上问题进行了探讨,供结构设计者参考。 【关键词】地下车库;独立柱基; 防水板;裂缝控制 1. 前言 目前,城市建设特别是住宅小区的建设中,地下车库越来越多,在地下车库设计中,如何使结构设计更科学、合理,如何采用新技术显得尤为重要和迫切。 2. 结构布置与计算 2.1 柱网、梁板体系的合理布局。 目前,车库顶板常用的结构型式有无梁楼盖,无粘结预应力无梁楼盖、双向密肋及预应力双向密肋楼盖、主次梁楼盖等。当为方形柱网或接近方形柱网时,可采用前四种楼盖,各种楼盖的经济跨度如下:普通钢筋混凝土无梁楼盖为4.5m~7.2m;无粘结预应力无梁楼盖为7.2m~10.5m;普通双向密肋楼盖为9m~12m;预应力双向密肋楼盖为12m~21m。当为矩形柱网时,以短跨为主梁,长跨为次梁,且短跨与长跨比小于0.75比较经济,一般常用的主次梁跨度比为0.65~0.70,这样主次梁截面高度能协调一致,做到梁底平齐,从而能保证楼盖得结构高度最小。注意这里所说的双向密肋不是指与柱连接的都是大截面尺寸的“框架梁”开间内为井字梁的传统的结构型式,而是将柱顶网格填实成与梁同高的实心板,这样柱上实心板带承担大部分荷载,并直接将荷载传给柱子,而且实心板能有效地加大这些梁的刚度。另外能提供更大的空间高度和最大限度的减小板厚。 2.2 挡土墙的设计与计算。 地下车库的外墙应按挡土墙进行设计。挡土墙的内力与侧向土压力、水压力、垂直荷载以及边界条件有关。当垂直荷载较大时,垂直荷载作用引起的挡土墙内力将占很大比重,垂直荷载不可忽略,不能只考虑水平荷载,这时如要取得较精确的内力,应取封闭刚架结构模型来分析。当垂直荷载较小时,可以根据边界条件作简化计算,支承条件应按相对刚度比而定。有的工程外墙配筋计算中,凡外墙带扶壁柱的,不区别扶壁柱尺寸大小,一律按双向板计算配筋,而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋,又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调的原理,其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、而外墙的水平分布筋则偏于保守。只有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时,外墙板块按双向板计算配筋外,其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。挡土墙

人民防空地下室施工图设计文件审查要点

《人民防空地下室施工图设计文件审查要点》3.1强制性条件《人民防空地下室设计规范》GB 50038-2005中第4.1.3、4.1.7、4.9.1、4.11.7、4.11.17条,具体条文从略。 3.2 基本规定 3.2.1 施工图设计文件编制深度 1.施工图设计文件的编制深度应符合建筑部《建筑工程设计文件编制深度规定》的相关规定,并应满足国家建筑标准设计图集《防空地下室施工图设计深度要求及图样》08FJ06的要求;图纸表达应符合《房屋建筑制图统一标准》GB/T50001和《建筑结构制图标准》GB/T50105的规定。 2.战时各出入口、连通口、通风口,宜有比例不小于1:50的结构详图,主要表示防护密闭们、密闭门、防爆波活门门框墙位置及配筋,以及扩散室、临空墙、防护单元间隔墙等配筋。 3.采用平站转换设计的防空地下室,应提供转换部位、方法及具体实施措施的施工详图。 4.设计文件应提供本要点附录A中底A.2节规定的内容。 3.2.2 设计依据 1.防空地下室的防护类别、抗力级别等应与当地人防行政主管部门的批文一致。 设计采用的工程建设标准和设计中引用的其他标准(含国家2. 建筑标准设计)应为有效版本。

3.设计采用的地基土的物理力学指标、抗浮设计水位等应与审查合格的《岩土工程勘察报告》一致。 结构设计总说明3.2.3 每一项工程应编写一份结构设计总说明,对多子项工程宜编写统一的结构施工图设计总说明。若防空地下室与其上部的地面建筑为同一个子项,可与地面建筑的结构设计总说明合写,也可专门列一小节,说明地面建筑设计总说明中未包含人防设计的内容。 申报防空地下室施工图设计文件技术性审查时,宜提供供审查使用的防空地下室结构设计总说明。防空地下室结构设计总说明应包括以下内容。 1、工程概况,包括防空地下室的平时功能、战时功能,防护单元划分及各防护单元的抗力级别等。 2、防空地下室结构设计的主要依据,包括防空地下室结构的安全等级、设计使用年限,遵循的标准、规范,工程地质、水文地质条件, 以及地面建筑抗震设计条件等。 3、各结构构件采用的战时等效静荷载标准值,包括防空地下室的顶板、底板、外墙、临空墙、防护密闭门门框墙、防倒塌棚架等。 4、防空地下室所有结构材料的品种、规格、性能及相应的产品标准, 有防水、密闭要求的结构构件的抗渗等级等。 5、当为钢筋混凝土结构时,应说明受力钢筋的保护层厚度、锚固长度、搭接长度、接长方法、并对某些构件或部位的材料提出特殊要求。 6、设计±0.000标高所对应的绝对标高值及图纸中的标高、尺寸的

地下车库结构设计及计算实例(技术部)

地下车库结构设计及计算实例 [摘要] 本文通过上海某楼盘地下车库的结构设计计算实例,参考了国内相应的规范和规程,并比较与分析了不同的车库顶板以及基础设计技术指导文件。 [关键词] 地下室外墙。无梁楼盖。梁板式楼盖。筏板。抗冲切。抗剪。抗浮。地基承载力本工程为上海某楼盘独立地下车库,地下一层,上部设绿化覆土带。车库顶板采用无梁楼盖加柱帽结构,基础采用独立柱基加抗水板的做法。以下为该地下车库的设计计算分析过程:一、抗浮验算 由于本工程为一层独立地下室,因此该地下车库需要进行局部抗浮计算,取单个混凝土柱子进行验算。 水浮力= 其中,γ取。为地下室底板标高至地下水位标高之间的距离。为单根柱子所属底板面积。 抗浮力∑() 其中,为顶板上覆土重荷载(包括地下水自重)。为顶板自重荷载。为底板自重荷载。为底板上素砼面层荷载。为柱自重。为顶板柱帽重。为底板柱帽重。(如有底板外挑压土自重应考虑进行) 分别根据上海市工程建设规范《地基基础设计规范》[](以下简称《规范》)条以及《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》[]的条规定,满足 ≤∑ 即无须设置抗拔桩。(取为综合考虑有关规范规定所选取的经验值) 二、地基承载力验算 以基底持力土层的抗剪强度指标计算地基承载力(考虑深度修正),并以此计算值作为本次设计的地基承载力设计值。 根据《规范》求得=()+ + 上部荷载作用下地基净反力为∑=应小于,(∑为基本组合)则地基承载力满足要求。 三、地下室外墙计算 地下室外墙计算简图见下图,取外墙单位长度为计算单元。

首先应求出土压应力、: =(++)+=+ + 其中静止土压力系数=-,为地面荷载,一般取,γ为无地下水土体重度,γ为土体饱和重度,γ为水重度。(、为设计值) 根据《建筑结构静力计算手册》[] 关于单跨梁的内力计算内容算得最大正弯矩 [] 。然后根据《混凝土结构计算手册》 查得。 接下来应验算外墙裂缝宽度,取正负弯矩中较大值进行验算。 根据《混凝土结构设计规范》[] (以下简称《砼规范》)求得 = ,其中,为最大弯矩的准 永久值。 应用《砼规范》)得 = 。 应用《砼规范》) 求裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数: 应用《砼规范》)求最大裂缝宽度: = - 。 = ( + )。 按最不利考虑,当 时,(为纵向受拉钢筋合力点至截面受压合力点的距离,且不大于)。 则受弯构件表面处的最大裂缝宽度为: ()() ,该值应小于。 四、车库顶板结构选型及计算 车库顶板结构形式目前主要有传统的梁板式结构和无梁楼盖结构等。梁板式结构的优点是施工工艺较为成熟,现代地下车库空间较大,柱距也较大,采用一般梁板式结构时,由于梁截面高度大,机电管道需要在梁下通行,从而加大了对层高的要求。而无梁楼盖是一种双向受力

人防地下室结构设计软件ADABS简介

专业软件讲座建筑结构?技术通讯 2007年7月人防地下室结构设计软件知识选讲(一 软件简介 沈万湘王佳 (中国建筑标准设计研究院北京金土木软件技术有限公司 100044 1 概述 继中文版、2000中文版结构分析与设计软件推出之后,在新版《人民防空地下室设计规范》(50038—2005推出之际,由中国建筑标准设计研究院(人防规范主编单位与北京金土木软件技术有限公司共同推出人防地下室结构设计软件。 图1 操作界面 基于新版人民防空地下室规范编制,集实用性与全面性于一身。系统本身自带三维建模操作功能,兼具与结构分析软件、的数据共享功能;能够对防空地下室结构进行整体分析计算,同时具有单个人防构件设计工具箱;自动计算战时核武器和常规武器荷载、对构件按战时和平时状态包络进行设计、同时给出结构整体以及构件计算书和相应图形文件,是一套全面的、适用性强、易掌握的人防地下室结构设计系统。

以三维建模与菜单式操作相结合,达到程序的灵活性与智能化的平衡,是一种全新的操作方式。计算过程透明度高,分析过程参数可以由工程师控制,并辅以规范条款及使用说明,简单易用。 2 主要功能 能够对人防地下室结构进行整体建模设计,同时具有对单个构件设计的功能。操作方式延续了的特点。主要功能特点包括:具有整体三维建模功能,包括坡面建模等空间对象以及强大的模型编辑处理功能;自带中国规范标准混凝土、钢材料。同时可以自定义各种类型、任意数量的材料属性;可以定义多种形状的框架截面属性以及可调用丰富的截面库;具有静力荷载工况定义以及战时荷载定义功能。战时荷载定义包括查表法和公式法两种定义方式。自带规范文本,方便定义战时荷载参考;程序自动根据规范生成荷载组合,工程师也可以自定义荷载组合;具有针对点、线、面对象的编辑操作。多种特殊指定以及荷载指定;人防构件通过指定方式定义;模型整体弹性分析,人防构件弹性/塑性设计功能;数据的多种结果显示方式;构件交互式 设计功能;人防构件设计工具箱,针对单个构件设计及冲切验算,并可打印出计算报告书;与其他结构软件的数据交互。 3 根据人民防空地下室设计规范50038—2005开发 针对新版人民防空地下室设计规范的特点以及较之旧版规范调整内容在开发过程中考虑了如下技术要点以及使用特点: 3.1 防空地下室分类防空地下室分为甲类和乙类。区别在于甲类防空地下室结构应承受常规武器爆炸动荷载和核武器爆炸动荷载的分别作用,乙类防空地下室结构应承受常规武器爆炸动荷载的作用。对常规武器爆炸动荷载和核武器爆炸动荷载,设计时均按一次作用。 3.2 人民防空地下室等级划分程序中人民防空地下室等级分为:核5级、核6级、核6B级、常5级、常6级。3.3 材料在动荷载和静荷载同时作用或动荷载单 独作用下,材料强度设计值乘以综合调整系数。混凝土的弹性模量取静荷载作用时

地下室结构设计难点分析

地下室结构设计难点分析 地下室工程涉及的专业极为复杂,在建筑的地下室结构设计时,需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。对于具有大底盘地下室的高层建筑群体而言,塔楼部分一般在使用阶段不会存在抗浮问题,但裙房及纯地下室部分经常会有抗浮不满足要求的问题。而且由于实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态,对施工过程和洪水期重视不足,因而也会造成施工过程中由于抗浮不够而出现局部破坏,加上地下室防水工程是一项系统性工程,涉及设计、施工、材料选择等诸多方面因素,因此造成了地下室结构设计难点繁多,一般包括结构平面设计、抗震设计、地下室抗浮、抗渗设计、外墙结构设计。 1、结构平面设计 在高层建筑的地下室结构设计时,需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定长度时,需要与结构专业配合,确定是否设置变形缝,通常应尽可能少设或不设变形缝,因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式,达到不设缝的目的。若地下室过长依靠设置后浇带的方法难以解决,设计人员应合理地调整平面将地下室分割成几个小地下室,中间用较窄的通道相连,以满足使用及管道相连的要求,而将变形缝设置在通道处,这样可以使接缝较少且处于受力较小处,便于补救。在结构设计时应

合理地设置采光通风井,若高层建筑采光通风井位置设计不当,例如在侧壁外作附加通长采光井,而采光井外壁又不能与地下室顶板整体连接,会造成地下室保证结构稳定功能的丧失,不能有效地将上部的地震及风力作用传至侧壁及地面,不能满足高层建筑的埋深要求。 2、外墙结构设计 2.1、基础设计 在进行地下室基础设计之前一定要做好工程地质的勘查工作,基础设计可以采用预应力管桩基础,为了能够满足沉降的要求,要加强岩层的承载能力,所以基于这一个要求,持力层应该要采用强风化岩和中风化岩层。 2.2、顶板设计 (1)如果有的地下室顶板有设置园林景观的,覆土的厚度一定要建立在充分考虑设备管线高度和保护土层的基础上,经过全面的考虑才对顶板上园林景观覆土厚度和部分室内的覆土。 (2)主楼室内个别地下室顶板的承载力应该在施工阶段进行验算,所以在楼板荷载力计算的时候应该要充分考虑施工荷载,适宜制定为5kN/m2。 (3)具体的地下室顶板园林景观荷载条件除了覆土的重量,还需要结合道路和部分附属设施产生的荷载。 (4)另外有的地下室首层是人防地下室,针对这一个特点,人防的地下室还要额外考虑爆动荷载的因素,人防地下室的爆动荷载比

地下室底板无梁楼盖的设计

浅谈地下室底板无梁楼盖的设计 【摘要】本文结合理论、规范和工程实例,总结地下室底板无梁楼盖设计的一般步骤。【关键词】地下室底板无梁楼盖PKPM-SLABCAD 前言:地下室在民用建筑中应用越来越广泛(特别是高层建筑),一般用作地下商场、停车场以及人防设施。在多雨的广东地区,地下室底板经常承受水浮力作用,防水抗渗要求地下室底板板厚比较厚,板厚不少于250mm, 无梁楼盖是由楼板、柱和柱帽组成的板柱结构体系,楼面荷载直接由板传给柱及柱下基础。无梁楼盖的特点是板厚比较厚,楼盖比较重,有利于提高结构的抗浮能力,在施工方面,采用无梁楼盖结构形式有省砖模、楼面钢筋绑扎方便,设备安装方便等优点,从而大大提高了施工速度。因此,无梁楼盖在地下室底板的应用越来越广泛了,本文主要针对地下室底板无梁楼盖的设计,结合结构设计软件08版PKPM-SLABCAD,谈谈自己的一些设计心得。 一.由抗渗等级、设防水位、地下室侧壁壁厚初步定底板板厚 1.由地下室的埋置深度确定防水混凝土的设计抗渗等级,根据《地下工程防水技术规程》第4.1.4条 表4.1.4 防水混凝土设计抗渗等级 2.由地下室的设防水位确定水头高度H1,H1=设防水位标高-底板板底标高 3.侧壁与底板(基础)连接,底板(基础)视为侧壁的固定支承时,底板(基础)的厚度必须大于池壁,可根据地基的土质情况取1.2~1.5倍侧壁厚度,并将底板(基础)外挑;当侧壁与底板板厚一样时,底板可视为侧壁的弹性支座,对于外墙为悬臂式挡土墙,一般都按底板为池壁的固定支承,故相应部份的底板板厚需为侧壁厚度的1.2~1.5倍。 工程实例: 工程概况:某工程位于中山东区,一层地下室车库,室外地面标高-0.100m,地下室底板板面标高-3.300m,设防水位为-0.300m.楼梯间在首层±0.00m处无楼板,楼梯间外墙为悬臂构件。 暂定底板板厚300mm。 工程埋置深度H约为(-0.100)-(-3.3-0.300)=3.5m,根据表4.1.4,底板的防水抗渗等级为P6; 水头高度H1=(-0.300)-(-3.3-0.300)=3.3m,根据表1,H1/t≤10,t≥330mm,暂取板厚t=350mm 楼梯间外墙的计算模型为一端固端一端由的悬臂构件,通过构件计算得楼梯间外墙的合理壁

浅谈地下室结构抗浮设计问题分析

浅谈地下室结构抗浮设计问题分析 发表时间:2019-08-28T14:01:27.280Z 来源:《基层建设》2019年第16期作者:李坚 [导读] 摘要:近几年来,有不少地下室由于各种原因而造成工程事故,如某医院两层独立地下车库,在施工过程中,出现整体上浮;又如,某体育中心游泳馆,地下室上浮造成上部结构梁、板、柱产生大量裂缝;再如,某高层建筑地下室底板局部隆起高达350mm,柱间板出现45°破坏性裂缝等等问题经常性的发生,造成了严重的财产损失和经济损失。 广东建筑艺术设计院有限公司 510655 摘要:近几年来,有不少地下室由于各种原因而造成工程事故,如某医院两层独立地下车库,在施工过程中,出现整体上浮;又如,某体育中心游泳馆,地下室上浮造成上部结构梁、板、柱产生大量裂缝;再如,某高层建筑地下室底板局部隆起高达350mm,柱间板出现45°破坏性裂缝等等问题经常性的发生,造成了严重的财产损失和经济损失。本文就是针对这些事故的原因进行归纳和分析。 关键词:地下室;抗浮设计;抗水板 一、概述 随着国民经济的发展,城市建设的也得到迅速的发展。而城市土地资源的日益紧缺,建筑及城市交通逐步向地下发展。大商业建筑、高层及超高层建筑由于其功能和结构本身的需要,大多设置了地下室。随着建筑层数的日益增高,地下结构已向多层发展,其基坑支护、地下结构设计、地下室的施工及防水等日益成为建筑工程界关注的热点。由于地下室工程的施工环境特殊、隐蔽性大、涉及的工种多、施工复杂,也容易出现质量问题,因而对设计有一定的特殊要求。 二、地下室抗浮水位的合理选取 设防水位的确定对建筑物的安全和业主的投资有较大的影响。较多文献已指出岩土地基中的地下水浮力的确定,不能简单按静水压力公式计算,即地下水的水压力在垂直方向上并非随深度增加而线性增加。从《铁路桥涵设计规范》和《岩土工程手册》的规定中可以看出建筑物基础位于不同持力层时,浮力计算有差别。当位于粉土、粘土、砂土、碎石土和节理裂缝发育的岩石地基时,由于地层的透水性好,水浮力不应折减,而位于节理裂隙不发育的岩石地基时,甚至工程底板与岩石密贴时,可考虑水浮力的折减,甚至不考虑水浮力的作用。当建筑物位于黏土地基时,其浮力较难准确确定,应结合地区的实际经验考虑。 根据勘察单位提供的岩土工程勘察报告,确定地下室抗浮设防水位时,应根据设计规范中确定的原则:防水要求严格的地下室,其设防水位可按历年最高地下水位;对防水要求不严格的地下室其设防水位可参照近3~5年最高水位及勘查时的实测静止地下水位。 由此,如何合理确定抗浮水位的取值,应根据工程的特点、地理环境、地质情况及场地条件等因素,还有工程勘察报告中提供场区历年最高水位和近年的最高地下水位,并结合当地的工程经验综合考虑,确定建筑物的设防水位和抗浮设计水位,使设计做到经济、安全。 在建筑允许的情况下,尽可能提高基坑坑底的设计标高,间接降低抗浮设防水位。具体措施可采用平板式筏板,一般而言,平板式筏板基础的重量与“低板位”梁板式筏板基础上填覆土的重量基本相当,但后者的基础高度一般要比前者高。地下室楼盖提倡使用宽扁梁或无梁楼盖。宽扁梁的截面高度一般为跨度的1/16~1/22,宽扁梁的使用将有效地降低地下结构的层高,从而相对降低了抗浮设防水位。 三、地下室抗浮方案 目前针对地下室抗浮问题主要有增加自重法和设置抗拔桩这两种方案。 1、增加自重法方案 增加自重法包括地下室顶板压载、地下室底板加载及边墙加载等方法,增加地下结构物自身重量(即恒载),使其自身的重力始终大于地下水对结构物所产生的托浮力,确保结构物不上浮。这种方法的优点是:施工及设计较简单;缺点是:当结构物需要抵抗浮力较大时,由于需大量增加混凝土或相关配重材料用量,故费用增加较多。还可能影响对地下结构物室内使用净高。 1)顶部压载措施 顶部压载措施是将地下结构物顶板的混凝土加厚或增加其他压载材料,使自身重量(即恒载)增加以抵抗地下水的上浮力,但增加的混凝土却占去原有覆土的位置,所以增加的重量仅为混凝土与覆土重量之差。因为混凝土与覆土重量的差距不大,所以此法的效益不大,并且使地下结构与地表的距离拉近,由此减少了地下结构上方覆土厚度。此法一般用于埋深较浅、不需增加太厚压载物且其顶部有条件压载的地下结构物的抗浮,否则,其顶部有条件压载也会增加结构自身造价和基础造价,对规模较大、埋深较深的地下结构物的抗浮不宜采用此法作抗浮措施。 另外,当采用此法作抗浮措施时,施工时应避开雨季;因为刚封顶后地下室,还来不及做其他项目时,雨季使地下室处于其最不安全的时期。 2)底板加载措施 基板加载措施是将地下结构物底板的混凝土加厚,使自身重量增加以抵抗地下水的上浮力,但在增加混凝土的同时也增加了水的上浮力,所以它增加的重量是混凝土与水的重量之差。因为混凝土与水的重量差距远比混凝土与覆土的重量差距大,所以每增加单位体积的基底板混凝土,其抗浮效益比顶板压载法要大,但会提高工程造价,采用基板加载抗浮措施,不仅在地下室底板需浇筑大量的压载混凝土,在材料上造成极大的浪费,厚板给施工也带来非常大的困难和不便。因压载增加了地下室底板的厚度,造成地下室净空变小,给以后的使用带来不便。此方案造价很高既费钱又费工,此法一般用于埋深较浅、不需增加太厚混凝土的地下结构物的抗浮。 3)侧墙加载措施 侧墙加载措施是将地下结构物侧墙的混凝土加厚,这种做法虽然增加了水的上浮力,但也由此加宽了地下结构物上方覆土的范围。这种做法虽然也可得到较大的抗浮力,并且不需要加深基坑开挖,但开挖的范围却因此增宽,在地价昂贵的地区,经济效益也将因此折减。此法一般适用于不受场地限制、地价不贵地区的规模较小地下结构物的抗浮。 2、设置抗浮桩 目前,设置抗拔桩是在地下室抗浮设计中使用较为广泛的一种方法。但仔细分析,这种方法也有一定的局限性。因为地下室的抗浮设防水位是根据拟建场地历年最高水位,并结合近几年的水位变化情况提出来的,即使经过重新评估后确定的抗浮设防水位,也是按一定的统计规律得出的结论。显然,该方法确定的地下水位在一般的情况下是很难达到的;加之设计计算的不精确性,也使得抗拔桩都具有一定的安全储备,因此,“抗拔桩”实际上长期起着“抗压桩”的作用,这种“反作用”将阻碍有抗浮要求的地下室的合理沉降,而这种变化将会使不

人防地下室结构设计经验总结 人防地下室结构设计规范

人防地下室结构设计经验总结人防地下室结构设计规范广东建材2009年第11期建筑设计与装饰 人防地下室结构设计经验 卓毅刚 摘 (广州市人防建筑设计研究院有限公司) 要:本文较系统的结合规范介绍了人防地下事结构设计特点和设计原则,对人防地下室结构设 计中的主要构件进行了设计分析,并对设计中应注意的几个问题进行了探讨,供同行参考。 关键词:人防地下室;结构设计;经验;经济性 随着经济建设的迅速发展,高层、超高层建筑在全国各大中等城市拔地而起,地下停车库、地下商场等地下建筑物的大量兴建,人防工程建设逐步走向与城市建设相结合的道路。特别在经济发达的地区

和城市,繁华的商业地段成为地下空间开发的热点和焦点,其地下空间的利用离不了以防灾救灾为目的的人防工程。本文就人防工程中最常见的低抗力等级人防地下室(核5,常5级以下)为例子,进行结构设计经验总结。 1材料 人防地下室在有人防荷载参与结构计算过程中,应注意乘以材料强度综合调整系数Yd。详见GB50038-2005《人民防空地下室设计规范》(以下简称《人防规范》)4.2条。 1.1混凝土 人防地下室选用混凝土的强度等级一般为C30C35。笔者不建议选用C40以上的混凝土,原因有二:(1)C40--一C55混凝土中受拉钢筋的最小配筋率为0.3,而C25~C35混凝土中受拉钢筋的最小配筋率为0.25。由于人防地下室考虑防辐射及密闭防毒作用,墙体及顶板较厚,所以对于低抗力等级的人防地下室,结构设计计算中会出现较多构造钢筋就能满足受力要求的情况。故在抗力等级及平时荷载不大的情况下,采用强度等级低于C40的混凝土,可降低工程的含钢量,其经济性是显而易见的。(2)人防

地下室结构设计要点

地下室结构设计要点 随着城市地上用地面积的紧张,地下空间的利用率越来越高,为有效地利用城市地下空间,需注意以下几方面的内容。 地下室抗浮设计问题 地下室因为地下水的原因,在施工过程中易出现整体上浮,造成梁、板、柱出现大量裂缝渗水等现象,造成了重大的安全隐患和财产损失。因此地下室的抗浮设计的重要性可想而知,应引起足够重视。地下室的抗浮设计基本上可分为三种情况考虑。 1.地下室未施工完毕或地下室施工完毕便停止降水,这时即便地上结构层数较多,但因上部结构层还没有施工,恒载还没有施加,地下室的自重无法抵抗地下水的浮力。这种情况下应对地下室进行施工阶段的抗浮验算,并采取相关的抗浮措施。 2.地下水位较高,且地下室埋深较大、地上结构层数较少。这种情况下,结构自重不足于抵抗地下水的浮力,需对整体结构进行抗浮验算。 3.结构自重可以抵抗地下水的浮力,但是地下室底板也需进行抗浮设计。 GB50007—2011《建筑地基基础设计规范》规定,岩土工程勘察报告应提供用于计算地下水浮力的设计水位。对重要工程抗浮设计水位的确定,应进行水文实验,并经专家论证后确定。 地下室抗浮措施,一般有两种方法“压”和“拉”。“压”即采取增加自重的方法来抗浮要求,一般有加厚地下室底板,增加地下室覆土厚度等,这种方法由于增加了地下室深度,经济效益并不理想。“拉”即采用抗拔桩、抗浮锚杆,抗拔桩是利用桩身摩擦力和桩自身重量来抵抗水浮力,桩型一般选择灌

注桩,抗拔力不大的情况下也可采用预制桩,除了验算正向荷载的桩数外,还要验算兼作抗拔的桩数,此处不再累述;抗浮锚杆是在底板和土层之间的拉杆,锚杆直径一般150~200mm,锚杆桩局限性比较大,不适用于底板下为淤泥、卵石及砂土层,当底板下有坚硬土层时,是一种比较简单又经济的抗浮措施。 地下室防水设计问题 地下工程防水是一项非常重要的系统性工程,涉及设计、施工、材料选择等诸多方面内容。设计是地下工程防水的基础,必须控制裂缝产生及限制裂缝的最大宽度,因此,对于结构防水的要求及所处环境,强化地下室结构自防水能力,并用动态的观点从材料的耐久性、材料的适应性以及不同防水材料之间的相容性的全局选择适用的防水材料,按照设计要求施工,才能有效提高地下结构防水的可靠性和耐久性。 1.结构自防水设计 结构自防水是根本防线。当有防水要求时混凝土抗渗等级应根据地下水最大水头与防水混凝土厚度的比值按规范确定,且不应小于0.6MPa。近年来,许多地下工程采用补偿收缩混凝土和纤维混凝土作地下室的结构自防水材料,进一步提高了地下结构的抗裂防渗功能。我国目前混凝土外加剂和高性能混凝土技术已基本普及,混凝土质量已大大提高,这是地下结构自防水的保证。 2.附加防水层设计 地下工程中单独采用结构自防水的做法是欠妥的,目前市场上过于夸大外加剂(如减水剂、早强剂、微膨胀剂等)的作用。在地下工程中,由于

人民防空地下室结构设计计算方法

人民防空地下室结构设计计算方法随着建筑结构新规范全面颁布,新规范在工程设计中已全面开始,这对于如何在工程设计中正确应用理解规范条文,正确选择设计软件及合理选取设计参数显得优为重要。大家知道:各新规范都明确要求结构设计必须对结构分析软件的计算结果进行分析判断,确认其合理有效后方可作为工程设计依据。如何判断?当然只能依靠概念设计来判断;另外大家一定要注意,编程序的人一再讲“设计者采用他们的程序计算,出了问题他们并不负责,仍然由设计者负责”;另外施工图审查单位只承担相应的技术审查失察责任,主要的质量责任还由设计者负责(在合理使用年限内负终身责任)。 一、上部结构与防空地下室分析模型 上部结构与防空地下室组成一个承力体系,具有共同的位移场,相互协调变形。地下室外的回填土对结构侧向有一定的约束作用,地下室楼层侧移刚度通常较大。 上部结构与防空地下室分析模型可简化为:①分离模型(有条件的):将上部结构与地下室分开,分别设计计算,按规范确定嵌固层作为二者分界;②共同工作分析(无条件的):将上部结构与地下室作为一个整体,考虑共同作用,采用如下两种方式之一来考虑地下室外回填土对结构的约束作用。方法1:地下室水平位移的侧向嵌固(-K 法)。方法2:地下室水平位移的有限(弹簧)约束(K法)。 地下室如果设计不当,对整体抗震性能会产生较大影响,对于半

地下室的埋深要求应大于地下室外地面以上的高度,才能不计其层数,总高度才能从室外地面算起。地下室的墙柱与上部结构的墙柱要协调统一。地下室顶板室内外板面标高变化处,当标高变化超过梁高范围时则形成错层,未采取措施不应作为上部结构的嵌固部位,规范明确规定作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构,地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构嵌固部位,结构计算应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板,但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算,并应包括地下层。 上部结构固定端,当高层建筑仅设单层地下室且底板采用天然地基筏板基础或桩一筏基础时,通常选择基础底板而非首层作为结构嵌固端,这有利于充分利用其基础的“无限”刚度,为首层楼面的灵活结构选型创造条件,即使是首层楼面留有大孔洞,或选用无梁楼盖结构,都不会有什么影响。此外,规范规定地下一层的抗震等级与上部结构必须一致,以基础底板作为嵌固端不会造成地下室结构造价的提高,反而可能取得较好的经济效益。即使单层地下室底板是以桩为基础的普通梁板结构,一般情况下仍然取底板处为结构嵌固端,唯一例外的是地下室作为抗爆级别较高的防空地下室时,其顶板通常具有作为结构嵌固端的刚度,因此可取其作顶板为上部结构的嵌固端。二、可用于人防地下室结构设计设计软件 可用于人防地下室结构设计软件有:1、理正人防设计软件包,只能计算顶、底板,外墙、临空墙、内隔墙,门框墙等构件,不能进行整体结构计算。2、PKPM软件包中的一个SATWE模块可算高层

地下车库的无梁楼盖设计

地下车库无梁楼盖设计 无梁楼盖结构体系又称板柱结构体系,这是相对梁板结构体系而言的。在我国,无梁楼盖结构体系是近年来发展较为迅速的一项建筑结构新技术。一般认为:无梁楼盖较之传统的密肋梁楼盖具有整体性好、建筑空间大,可有效地增加层高等优点;在施工方面,采用无梁楼盖的建筑物具有施工支模简单、楼面钢筋绑扎方便,设备安装方便等优点,从而大大提高施工速度。但是,历次地震中无梁楼盖结构均出现了高于梁板楼盖结构的破坏实例。因此,无梁楼盖体系(板柱结构体系)的抗震性能较差已形成共识,现行规范对此有专门的严格的规定。本着安全、合理、经济的原则,笔者认为我集团华东地区地上建筑一般情况不宜采用板柱结构体系。但地下建筑由于地震作用小,采用无梁楼盖结构是否可行呢?本文就针对此问题进行探讨。 一、经济性分析 在华东地区,一般地下车库柱距8.1米,柱截面较大或项目档次较高时柱距采用8.4米。考虑有效净高2.3米,设备所需高度0.6米,排水所需高度0.2米,故采用无梁楼盖时,层高可控制在3.4米左右;采用梁板楼盖时,层高3.9米左右,两者相差0.5米。地下建筑对层高较敏感,尤其是地下水位埋深较浅的地区。基坑支护和开挖量随深度增加而增加,而且抗浮承载力要求也变高。一方面无梁楼盖自重大于梁板楼盖对抗浮有利;另一方面层高的减小可以减小水浮力,节省抗拔桩。综上,就常用柱距的单建式地下车库而言:采用无梁楼盖,楼盖本身的结构成本有所提高,但建筑层高可减少0.5米左右,且可以减少土方量、减少降水费用、降低桩基成本、支护成本、墙柱工程量、外防水工程量、模板工程量,另外因便于施工还可能缩短工期。因此,此时无梁楼盖一般情况下综合成本最优,许多工程实例也证明了这一点。目前许多人仍以无梁楼盖体系直接增加了楼盖本身的结构成本为由拒绝采用,这是一个误区。 二、技术性分析 1、柱网 无梁楼盖的柱网宜采用正方形或矩形,矩形柱网长短边之比不宜大于1.5,最大跨和最小跨的柱距不宜大于1.2,以避免柱承受楼板的不平衡弯矩。根据舒

地下室结构设计说明

地下室结构设计说明 1.本工程为非人防地下室,设计标高±0.000相当于黄海高程系绝对标高详结构设计总说明。本说明应结合结构设计总说明一同使用。 2.结构设计设防标准: (1)本建筑物得结构安全等级:二级,设计使用年限为50年。建筑物在使用过程中应注意定期维护,未经设计许可,不得改变结构的用途和使用环境。 (2)本工程结构抗震设计: ①抗震设防烈度:有关参数及指标详结构总说明。 ②地下室结构的框架和剪力墙的抗震等级:主楼范围框架的抗震等级为四级,辅楼范围框架的抗震等级为三级,剪力墙的抗震等级为三级,纯地下室(无上部结构)框架的抗震等级为四级。 (3)本工程地下室的顶板作为主楼上部结构的嵌固端。 (4)本工程地下室的防水等级为二级。 (5)本工程地下室楼面均布活荷载取值如下表所示:

地下室顶板控制的填土厚度为0.2m,地下室顶板施工时堆放材料或作临时工场的荷载不得大于5KN/㎡。 3.混凝土: (1)地下室混凝土强度等级除与主楼和辅楼上部结构对应的框架柱为C45外,其余结构构件均为C35.地板及承台底铺设150厚C15素混凝土垫层 (2)地下室板、顶板、基础梁、承台、水池侧壁、游泳池侧壁、外墙、与外墙相连的柱及剪力墙、出入口汽车坡道均采用防水混凝土,抗渗等级不低于P6. 4.本工程地下室属超长结构,混凝土浇捣后易产生较大的收缩应力,导致外墙、楼板、梁开裂,为了降低这种危害,从地下室地板至地下室顶板设置多道后浇带(具体位置详地下室顶板平面布置图)。其要求如下: (1)地下室顶板及楼板后浇带大样详03ZG003第38页节点① (2)现浇梁后浇带大样详03ZG003第38页节点② (3)地下室底板后浇带大样详03ZG003第39页节点⑤⑥ (4)地下室外墙后浇带大样详03ZG003第39页节点③④ (5)一般后浇带应在其两侧混凝土龄期达到60d后,主楼周围后浇带应在主楼封顶14d后,且观测沉降速率不大于0.03mm/d后,方可施工,后浇带混凝土应采用补偿性收缩混凝土浇筑,气强度等级应较两侧混凝土强度等级提高一级,养护不少于28d。 (6)混凝土应添加缓凝抗裂剂,具体掺量详产品说明,用于屋

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