地下室设计常见问题及对策?

地下室设计中常见的问题及对策有哪些?下面是仲达咨询的详细介绍,供您参考。

1.抗震要求

如果地下室设计不当,会对整体抗震性能产生很大影响。一般半地下室的埋深要大于地下室外地面以上的高度,这样可以统计层数,从室外地面算起总高度。地下室的墙柱应与上部结构的墙柱相协调。地下室顶板室内外面板标高变化时,标高变化超出梁高范围时会形成错层,不采取措施不得作为上部结构的预埋件。规范明确规定,作为上部结构预埋件的地下室楼板顶层应采用梁板结构,地下室顶板为平楼板时不应作为上部结构预埋件。结构计算应计算到地下室层或满足埋端要求的楼层,但剪力墙底部钢筋区的层数应从地面向上计算,并应包括地下室。

半地下室埋深不足、含半地下室层数达到8层、层数和总高度超过要求等常见问题,违反GB 50065438第7.1-2010条。地下室抗震等级为三级,上部结构为二级。根据GB 50065438第6.1-201.3条,地下室首层也应为二级。

2.负载值和组合

计算地下室外墙弯剪时,土压力引起的效应为永久荷载效应,控制可变荷载效应组合时,土压力荷载分项系数为1.2;对于永久荷载效应控制的组合,分项荷载系数为1.35。对于地面上的活荷载,还应取侧压力系数,这在很多设计中计算不正确。如果水压是最高级,一般按恒载设计。分项系数的取值请参考《地下水池设计规范》。计算地下室底板强度时,根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)第3.2.5条,木条和覆土自重的荷载分项系数为1.0。计算抗浮时,板和覆盖土自重的荷载分项系数宜为0.9[本条可参考《新建建筑结构荷载规范》]。地下室外墙的土压力应为静态土压力,并根据不同的土体性质采用不同的计算方法。粘性土性价比高,沙土分为水和土。

如果地下室顶部没有房屋,且为空地,则应考虑消防车平时的荷载是否大于消防车可能的荷载,实践中应以起控制作用的荷载作为设计依据。又如-1.55m标高的地下室顶板,活荷载仅考虑4.5KN/㎡,不包括覆土荷载和消防车荷载。地下车库活荷载值为6.0KN/㎡,不满足GB50009-2012第4.1条。不考虑消防车的荷载,或者施工和使用过程中可能出现的货车荷载大于消防车荷载。应考虑10kN/㎡的施工附加费。

3.外墙计算模型

地下室外墙配筋计算:在部分工程的外墙配筋计算中,不考虑支墩的大小,均按双向板进行配筋计算,而支墩是根据地下室结构整体的计算机分析结果进行配筋的,支墩的配筋不按外墙双向板传递的荷载进行验算。根据外墙与扶壁柱变形协调原理,外墙竖向配筋不足,扶壁柱配筋较少,外墙水平分布配筋富余。建议:除与外墙垂直的钢筋混凝土内隔墙连接的外墙板或截面尺寸较大的外墙板(如高层建筑的外框架柱之间)外,其他外墙的配筋应按竖向单向板计算。竖向荷载(轴力)较小的外墙支墩桩的内外主筋也应适当加强。外墙水平分布筋应根据扶壁柱的截面尺寸进行加强,并可适当增设外部短水平负筋,外墙转角处也应适当加强。

计算地下室外墙时,底部为固定支座(即底板为外墙嵌入端),侧墙底部弯矩与相邻底板相同。底板的抗弯能力不应小于侧墙,其厚度和配筋量应相匹配。这个问题在地下车道上最为典型。车道的侧墙为悬臂构件,底板的抗弯能力不应小于侧墙。类似的问题也经常出现在地下室楼板标高变化处:标高变化处只有一根梁,梁宽甚至小于楼板厚度,仅靠梁内两侧箍筋传递板的承重弯矩很难满足要求。底层开洞位置(如楼梯间)外墙顶部无楼板支撑,计算模型和配筋构造应符合实际。当车道靠近地下室外墙时,车道的楼板位于外墙中间。需要注意的是,外墙承受来自车道地板的水平集中力,这种荷载往往被忽略。

4.顶部、底部和楼梯

设计中常见的问题有:地下室顶板厚度100mm,不符合GB 5001-2010第6.1.14条;底板配筋为φ 14 @ 100,不符合JGJ3第12.2.4条;地下室顶板厚度和地下柱配筋不符合GB 50065438第6.1-2014条规定。

5.地下水和抗浮

地下水位及其变幅是地下室抗浮设计的重要依据。在实际地下室抗浮设计中,只考虑正常使用极限状态,对施工过程和洪水期关注不够,会导致施工过程中抗浮不足而造成局部破坏。另外,其实同一个大面积地下室里有很多高层和低层建筑,地下室面积大,形状不规则。另外,该部分上方没有建筑物,所以这种抗浮问题相对比较难处理,需要具体分析处理。

6.裂缝及控制方法

地下室外墙混凝土容易收缩,受到结构本身和基坑侧壁的约束,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以内,经常通过检查裂缝宽度来控制其配筋量。

很多工程设计中,地下室防水结构构件计算弯距调幅,有的下端铰接,有的不考虑荷载分项系数,多层时不考虑多跨连续计算,计算中省略地下室外墙抗裂验算(违反GB50108-2008第4.1.6条),地下室外墙与底板连接构造不合理,建筑过长无接缝或后浇带后浇带位置不当,未说明外墙施工缝或后浇带详图,室外出入口与主体结构交接处未设置沉降缝等。,导致违反设计规范和泄漏。某工程地下室设计为大底盘,大底盘下的基础形式同时包括天然基础、桩基和刚性桩复合地基(违反GB50011-2010第3.3.4条)。即使安装了后浇带,这样的基础也只适合施工阶段。

地下室整体长度过长,应采取相应措施防止裂缝开展。采取的主要措施有:①补偿收缩混凝土,即在混凝土中渗透UEA、HEA等微膨胀剂。如果混凝土的膨胀值与混凝土的最终收缩值之差大于或等于混凝土的极限拉力,裂缝是可以控制的。(2)膨胀带,由于混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会完全被混凝土的早期收缩变形所补偿,根据一些工程实践,为了实现混凝土的连续浇筑和无缝施工,膨胀加强带一般设置在60m以上。(3)后浇带作为一种在早期短期内释放混凝土约束力的技术措施,在长期变形缝中得到了极大的改善和广泛的应用。(4)为提高钢筋混凝土的抗拉能力,应在混凝土中加入抗变形钢筋,并在侧墙中加入水平温度钢筋以加强混凝土表面。侧墙受底板和顶板约束,混凝土胀缩不一致,可在墙中间设置水平暗梁抵抗拉力。

7.保护层和垫层的厚度

《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)规定,防水混凝土结构厚度不应小于250mm;裂缝宽度不得大于0.2毫米,且不得穿透;临水钢筋保护层厚度不应小于50 mm,防水混凝土结构底板混凝土垫层强度等级不应小于C15,厚度不应小于100mm,在软土中不应小于150mm。工程实践表明,如果结构厚度或滨水区钢筋保护层厚度小于规范限值,往往是漏水的常见原因,因此规范修订后相应提高了限值,应引起重视。

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