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1、浅谈普通地下室设计摘要：随着城市化发展，近年来各地建造了大量的地下室，在设计中与地下室相关的不少问题也逐渐变得突出起来。地下室按其使用功能可分为普通、人防和平战三类，这里仅对普通地下室设计中遇到的常见问题进行浅析，以供工程设计参考。关键词：地下室 结构设计1引言目前城市建设中建造了大量的地下室及地下车库，由于涉及到工期和投入的建设费用，设计中与地下室相关的不少问题也逐渐变得突出起来。本文结合工程实践，对地下室设计中常见的几类问题进行总结，以供参考。2荷载取值与抗浮地下室承载力计算时，土压力引起的效应为永久荷载效应，可变荷载效应控制的组合时，土压力的荷载分项系数取 1.2；永久荷载效应控制的组合
2、时，按规范 3规定可采用 1.35 倍的标准组合值作为设计值的简化公式。抗浮计算时，由于规范 4取消了抗浮安全系数的规定，在实际设计中，当精确计算上部结构自重时（把所有梁板柱重叠部位扣除） ，上部结构自重的荷载分项系数可取为0.95，当未精确计算上部结构自重时，上部结构自重的荷载分项系数应取为0.9。地下室外墙的土压力应为静止土压力。对于地面活荷载，同样应乘侧压力系数。当有覆土的地下室顶板上通过消防车时，应先将消防车荷载扩散至板面，再由规范 4推荐的方法换算为等效均布荷载。地下水位及其变幅是地下室抗浮设计重要依据，设计时应严格按勘察报告中提供的抗洪水位进行抗浮验算。抗浮验算时不仅要进行整体抗浮
3、验算，还要对每根柱，每片墙进行局部抗浮验算，以保证结构在抗浮水位下不发生局部破坏。3计算模型地下室外墙配筋计算时应根据外墙实际的支撑条件分为单向板和双向板进行计算。地下室外墙设计中应考虑楼梯间，车道等支承条件不同的外墙计算与设计，不能与一般外墙相同。当顶板不在同一标高时，应注意外墙上部支座水平力的传递问题。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、外墙的水平分布筋有富余量。建议：除了垂直于外墙方向有
4、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(如高层建筑外框架柱之间) 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。地下室外墙计算时底部为固定支座(即底板作为外墙的嵌固端)，侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样，底板的抗弯能力不应小于侧壁，其厚度和配筋量应匹配。地下室顶板的周边是按铰接计算还是固结计算，应根据与其相连的地下室外墙厚度或梁的厚度和高度决定，当顶板厚度远小于与其连接的外墙墙厚厚或梁厚且梁较高时，应采用固结方案配置钢筋，其余情况应采用铰接方案，且四周上部构造钢筋应加强；如地下室顶板作为上部嵌固部位时，应符合规范 1要求：地下室结构的楼层侧向刚度应大于相
5、邻上部楼层侧向刚度的 2 倍；板厚不宜小于 180mm，应采用双层双向配筋，且每层每个方向的配筋率不宜小于 0.25%；地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积，除满足计算要求外，不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的 1.1 倍。4构造要求地下室如果设计不当，对整体结构安全会产生较大影响。规范 1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。规范 2明确规定了地下室的埋深要求以及抗震等级。对于半地下室，当埋深大于地下室地面以上部分
6、的高度，才能按全地下室考虑，不计其层数，总高度从室外地面算起。5裂缝及控制方法地下室外墙混凝土易出现收缩，受到结构本身和基坑边壁等的约束，产生较大的拉应力，直至出现收缩裂缝，地下室外墙裂缝宽度控制在 0.2mm 之内，其配筋量往往由裂缝宽度验算控制。设计中许多设计人将地下室防水结构构件的计算弯距调幅、有的下端按铰接、有的未考虑荷载分项系数、多层时未按多跨连续计算等，导致裂缝出现。对于地下室整体超长，应采取相应措施，防止裂缝开展，采取的主要措施：补偿收缩混凝土，即在混凝土中渗入 UEA、HEA 等微膨胀剂。以混凝土的膨胀值减去混凝土的最终收缩值的差值大于或等于混凝土的极限拉伸即可控制裂缝。膨胀带
7、，由于混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会与混凝土的早期收缩变形完全补偿，为了实现混凝土连续浇注无缝施工而设置的补偿收缩混凝土带，根据一些工程实践，一般超过 60m 设置膨胀加强带。 后浇带，作为混凝土早期短时期释放约束力的一种技术措施，较长久性变形缝已有很大的改进并广泛任用。提高钢筋混凝土的抗拉能力，混凝土应考虑增加抗变形钢筋，对于侧壁，增加水平温度筋，在混凝土面层起强化作用。侧壁受底板和顶板的约束，混凝土胀缩不一致，可在墙体中部设一道水平暗梁或设加强筋抵抗拉力。6保护层和垫层厚度规范 5对防水混凝土结构规定：结构厚度不应小于 250mm；裂缝宽度不得大于 0.2mm，并不得贯通；迎水面钢筋保护层厚
8、度不应小于 50mm。防水混凝土结构底板混凝土垫层，强度等级不应小于 C15，厚度不小于 100mm，在软弱土层中不应小于 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，因此规范修订以后对限值作了相应的提高，应引起注意。以上几点均为笔者在实际工程实践中的体会和总结，以供参考，欢迎补充指正！参考文献1 建筑抗震设计规范 （GB50011-2001）2 高层建筑混凝土结构技术规程 （JGJ3-2002）3 建筑地基基础设计规范 （GB50007-2002）4 建筑结构荷载规范 （GB50009-2001）5 地下工程防水技术规范(GB50108-2001)
