浅谈非人防地下室结构设计

来源:用户上传      作者:

　　摘要：作为地下建筑物，自然与地上主体设计有所不同，地下室受力构件由底板，顶板，侧墙组成，分别承担着不同的荷载。
　　关键词：地下室 结构设计超长地下室
　　Abstract: as the underground building, nature and the different main body design, mechanical components in the basement of the bottom, roof, side of wall, respectively, bear the different load.
　　Key words: the basement structure design long the basement
　　
　　
　　中图分类号：TU318 文献标识码：A文章编号：
　　
　　地下室设计准备工作
　　每项工程设计之前都应当做好充分的准备，所谓磨刀不误砍柴工，结构设计亦是如此。
　　接到一个地下室设计之后，应当充分对该项目进行了解，首先应当详细了解该项目的地质情况，确认是否有软弱地基等不利地质条件，地下水位的埋深，土层厚度及分布情况；再看建筑方案，建筑平面形状，尺寸，层高，层数等，是否有人防，使用功能是什么；详细了解之后即可展开设计。
　　
　　地下室设计的简化计算
　　在充分了解项目意图及各项相关资料之后，最重要的一部就是简化计算。建筑物和工程设施中承受、传递荷载的受力构件是可以充分简化成杆件、板壳的，通过计算简图，可以利用结构力学分析其内力，计算出所需构件材料、尺寸及配筋，结构计算简图要从实际出发，反应结构的受力特点。地下室结构的最大特点是不参与抗震，但是需要控制其裂缝。因此设计重点在于裂缝问题。
　　地下室顶板
　　非人防地下室顶板设计所承受的横荷载主要有顶板上覆土荷载（其上有园艺设计的应考虑），顶板自重，计算时具体按厚度乘以容重计算；活荷载主要有人物走动，小型汽车，消防车，施工堆料等，实际中比较取起控制作用的荷载作为设计依据。关于消防车荷载的折算，可以根据板块跨度、覆土厚度进行折减。对于不过消防车的顶板，可以取5kN/m2，但仍然要具体问题具体分析。
　　地下室外墙
　　地下室的外墙不仅承受上部的垂直荷载，还要承受土、地下水及土壤冻结产生的侧压力，以及地面附加荷载，因此地下室墙的厚度应按计算确定。通常可以根据经验，假设一个厚度进行验算。进行外墙计算的时候要注意混凝土保护层的厚度取值，迎水面为50mm，内侧为40mm。土压力分为静止土压力、主动土压力及被动土压力。墙体不发生任何移动，墙后土体处于弹性平衡状态，此时称为静止土压力；在主动土压力的作用下，墙逐渐移动，土压力随之减小，直至墙后土体进入极限平衡状态；在外力作用下，墙被推向土体，作用在墙上的土压力随之增加，直至墙后土体进入极限平衡状态，此时土体给予墙背上的土压力称为被动土压力。.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。地下水位以下土的容重，可近似取11kn/m2。根据郎肯土压力计算公式计算出内力，再根据混凝土计算手册便可计算出配筋。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。
　　应当注意的是，地下室底板通常有足够的刚度，因此外墙与底板属于刚接，但是外墙顶部有几种情况，如作为车道入口的外墙，上部应当视为悬臂，上部有顶板的情况分两种：铰接或者刚接，具体要看地下室顶板的刚度，常见的设计上部多为铰接。地下室内横墙较多且间距不大于层高2倍时，地下室外墙就如同下端嵌固、上端铰支的连续双向板。
　　
　　三、地下室设计中的常见问题
　　高层下的地下室
　　地下室本身虽然不参与抗震，但是作为高层下的地下室，应当注意的是它对整体的影响。全地下室和嵌固条件好的半地下室,可不计其层数,总高度从室外地面算起。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。
　　超长地下室
　　超长地下室最应当注意的问题是混凝土结构防裂。随着生活质量的提高，越来越多的人除了住房之外还需要私家车，私家车停放位置成了焦点，于是很多楼盘都要设置大底盘地下室，除了高层下面设置地下室之外，整个园区都是地下室，这就不可避免的成为超长地下室。超长地下室混凝土结构防裂的设计与施工应遵守“防、放、抗”相结合的原则，并应符合节约资源和环境保护的原则。关于超长地下室的防裂措施，不同地区结合当地情况有不同的方式。主要是从选择材料，设计加强，控制混凝土生产与运输，合理施工，质量验收各个方面确保工程质量。
　　大体积混凝土配制时，宜优先选用符合国家标准《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》GB200规定的水泥。粗、细骨料应符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法》JGJ52的各项技术指标。宜采用非碱活性骨料，当采用低碱活性骨料时，骨料的碱活性指标应符合有关规定，骨料中不得含有烧结物，严禁混入影响混凝土性能的有害物质。掺合料可采用粉煤灰、矿渣粉等，参量应通过试验确定。减水剂、缓凝剂、泵送剂、防冻剂等外加剂必须符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076、《混凝土外加剂中释放氨限量》GB18588和现行行业标准《混凝土泵送剂》JC473、《混凝土防冻剂》JC475的有关规定。
　　四、结束语
　　地下室的设计应遵循安全、适用和合理的原则，合理的设计是前提。地下室往往作为高层上部结构的嵌固部位，地下室的外墙刚度大，结构布置时应根据JGJ3-2002《建筑混凝土结构技术规程》来保证其刚度，平面上尽量保持刚度均匀，各层板包括顶板的厚度应尽可能符合设计要求，尽量能使得地下室形成一个坚固的箱体。只有在参建各方的通力合作下，不断地进行探索和创新，才能更加合理、更加有效地开发和利用地下空间。
　　
　　参考文献：《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》
　　 《普通混凝土用砂、石质量及检验方法》
　　 《混凝土外加剂》
　　 《混凝土泵送剂》

转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-1540690.htm