地下室設(shè)計(jì)的體會(huì)

1、地下室設(shè)計(jì)的體會(huì) 本文為筆者在平時(shí)設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題、閱歷的總結(jié)，包括地下室（含人防）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)與其它專業(yè)協(xié)作遇到的問(wèn)題的歸納，肦望能對(duì)大家有所協(xié)助。 改革開(kāi)辟以來(lái)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)入持續(xù)、穩(wěn)定、高速進(jìn)展的新時(shí)期，高速的經(jīng)濟(jì)進(jìn)展促使城市化進(jìn)程加快，城市化的高速進(jìn)展，迫使人們開(kāi)辟利用地下空間。 所以地下室設(shè)計(jì)已日顯其重要性。近年來(lái)，超長(zhǎng)超大的地下室已不再少見(jiàn)。超長(zhǎng)地下室外墻裂縫控制、計(jì)算模型合理性等問(wèn)題是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)過(guò)程中的難點(diǎn)；超大地下室設(shè)計(jì)的難點(diǎn)與重點(diǎn)是人防、消防等問(wèn)題，這些問(wèn)題各專業(yè)的協(xié)作顯得更重要，特殊是人防問(wèn)題，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要對(duì)建造、暖通等專業(yè)有較深化的理解才干把結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作好

2、。雖然地下室作為上部嵌固端需要舉行概念性的加強(qiáng)，但經(jīng)濟(jì)性也是設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)留意的重點(diǎn)，這需要設(shè)計(jì)人員不斷的優(yōu)化設(shè)計(jì)，即保證平安又能掌握好經(jīng)濟(jì)性。以下是筆者幾年來(lái)在地下室（含人防）設(shè)計(jì)過(guò)程中的幾點(diǎn)總結(jié)與體味。 1計(jì)算要點(diǎn) 地下室計(jì)算主要有頂板、混凝土墻、底板及地梁等計(jì)算。對(duì)于人防設(shè)計(jì)，需留意材料強(qiáng)度調(diào)節(jié)（對(duì)于新版的PKPM、理正人防設(shè)計(jì)3.0版都可以自動(dòng)調(diào)節(jié)，設(shè)計(jì)人員可不必再考慮，但需要有這方面的概念）。 1.1頂板計(jì)算1.1.1梁系布置：板塊大小應(yīng)盡可能臨近，板跨也許為3m4m,這樣頂板配筋基本臨近，梁板配筋也相對(duì)經(jīng)濟(jì)合理。1.1.2頂板荷載：當(dāng)頂板標(biāo)高變化較大時(shí)，需分塊計(jì)算恒載；活載無(wú)消防車時(shí)

3、為5 KN/m2；人防等效靜載標(biāo)準(zhǔn)值6級(jí)取60KN/m2，5級(jí)取120KN/m2，當(dāng)覆土較大時(shí)（500mm），應(yīng)放大。表1.1.2是筆者對(duì)頂板計(jì)算荷載的歸納總結(jié)，供大家參考。 表1.1.2 地下室頂板計(jì)算荷載取值表（KN/m2） 1.2 混凝土墻計(jì)算 1.2.1 外墻計(jì)算外墻計(jì)算需要留意以下幾點(diǎn)：計(jì)算模型。一般狀況下，外墻計(jì)算模型為單向板，下固端，上簡(jiǎn)支。但當(dāng)頂板大開(kāi)口導(dǎo)致墻頂形成自由端時(shí)就得留意，如室外樓梯間、車道的無(wú)蓋板段，墻頂均為自由端。對(duì)于室外樓梯間處的外墻處理方法為：加大梯板及歇息平臺(tái)板厚及加大配筋，這樣外墻的支撐條件可以改善；另外，車道無(wú)蓋板段設(shè)計(jì)時(shí)盡量減小墻高，在滿意車道入口最低

4、凈高基礎(chǔ)上，盡量讓頂板往外延長(zhǎng)些。土壓力計(jì)算。因?yàn)榈叵率翌愃埔粋€(gè)大箱體，周圍均有土約束，各方向在土壓力作用下墻體位移可近似認(rèn)為互相抵消，所以按靜止土壓力計(jì)算。靜止土壓力系數(shù)可按照回填土的類別而定，一般設(shè)計(jì)要求回填土應(yīng)用砂質(zhì)粘土或灰土或中粗砂震驚分層夯實(shí)，密實(shí)度要求93%。裂縫控制。地下室外墻的收縮裂縫是難點(diǎn)，特殊是超長(zhǎng)地下室。筆者經(jīng)過(guò)幾個(gè)工程的實(shí)踐，外墻水平筋采用小直徑小間距效果不錯(cuò)（間距100mm為宜），且混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜選太高，C30左右為宜；另外，施工養(yǎng)護(hù)也十分重要，混凝土從灌溉后水分就開(kāi)頭蒸發(fā)，倘若不舉行有效的養(yǎng)護(hù)，早期裂縫將很快產(chǎn)生，所以設(shè)計(jì)交底時(shí)應(yīng)加以強(qiáng)調(diào)養(yǎng)護(hù)的重要性，有條件應(yīng)對(duì)

5、施工舉行跟蹤，確保施工養(yǎng)護(hù)能做得更到位，以使裂縫更有效得到控制。1.2.2 臨空墻計(jì)算防空地下室的等效靜載是對(duì)核（常規(guī)）武器爆炸地面空氣沖擊波產(chǎn)生地面超壓舉行等效而定義的，其大小跟起始?jí)毫Σㄋ佟⒆饔脮r(shí)光大小等有關(guān)，其作用在臨空墻的壓力值與被地面建造（或障礙）減弱的程度有關(guān)，所以不同部位的臨空墻荷載有所不同。室外出入口因?yàn)闆_擊波受阻止不如室內(nèi)出入口強(qiáng)，因此室外出入口處臨空墻等效靜載較大。1.3 底板及地梁計(jì)算底板計(jì)算時(shí)應(yīng)留意考慮向下荷載與向上荷載，設(shè)計(jì)時(shí)取兩者不利者考慮。向上荷載主要指水浮托力荷載效應(yīng)、水浮力與人防荷載效應(yīng)組合；向下恒載主要指底板自重、消防水池最高水位時(shí)水的自重、設(shè)備自重等。 2

6、結(jié)構(gòu)專業(yè)地下室（包括人防）設(shè)計(jì)應(yīng)留意的幾個(gè)問(wèn)題 2.1 甲類防空地下室結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受常規(guī)武器爆炸動(dòng)荷載和核武器爆炸動(dòng)荷載的分離作用。設(shè)計(jì)時(shí)均按一次作用。 設(shè)計(jì)人員有時(shí)可能習(xí)慣認(rèn)為人防是由核爆動(dòng)起控制，但以下兩種狀況由常規(guī)爆動(dòng)荷載起控制，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重留意。2.1.1頂板底面高出室外地面的常5、常6級(jí)防空地下室，其外墻在彈塑性工作階段設(shè)計(jì)時(shí)，其等效靜載標(biāo)準(zhǔn)值qce2較核爆動(dòng)大。留意，當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為鋼筋砼結(jié)構(gòu)時(shí)，頂板底面不允許高出室外地面。2.1.2出入口臨空墻的等效靜載標(biāo)準(zhǔn)值在室外直通式及室外單向式，且其L（L為室外出入口至防密門的距離）5m時(shí)，常規(guī)武器爆動(dòng)等效靜載標(biāo)準(zhǔn)值較核爆動(dòng)等效靜載標(biāo)準(zhǔn)值大。2.

7、2 概念設(shè)計(jì)地下室作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位，應(yīng)保證其具有足夠的剛度，規(guī)范要求其側(cè)剛不小于相鄰樓層的2倍。當(dāng)?shù)叵率壹袅?shù)量不多時(shí)，特殊是非人防區(qū)域，可以在適當(dāng)部位加設(shè)剪力墻以增強(qiáng)整體剛度；在地下室頂板梁整體計(jì)算時(shí)，主樓范圍內(nèi)梁端負(fù)彎矩不宜調(diào)幅；當(dāng)上部結(jié)構(gòu)高寬比較大時(shí)，其柱底彎矩很大，所以當(dāng)主樓范圍外的地下室頂板梁與主樓落地墻柱相連時(shí)，應(yīng)加大銜接端梁負(fù)筋及梁腰筋,用于平衡上部柱底彎矩。2.3兩層及兩層以上的地下室，當(dāng)人防地下室設(shè)在底層時(shí)，需留意以下幾點(diǎn)：2.3.1人防頂板板厚可適當(dāng)減小。為了防早期核輻射，板厚得滿意規(guī)范給出的數(shù)值，但當(dāng)人防地下室設(shè)于底層時(shí)，其早期核輻射已經(jīng)很有效被減弱，所以板厚可以

8、減小。2.3.2通道頂板抗力按人防設(shè)計(jì)，通道頂板抗力等級(jí)按共用同一通道的防空地下室較高級(jí)別者設(shè)計(jì)。2.4 當(dāng)人防頂板凹凸差較大時(shí)，凹凸檻處梁截面及配筋應(yīng)滿意人防墻設(shè)計(jì)及構(gòu)造要求，一般梁寬300mm，相應(yīng)的梁腰筋及箍筋12150(即滿意墻單側(cè)配筋率0.25的要求，砼為C30C35)。受力狀況類似于埋置于土中的人防外墻。 3與建造協(xié)作問(wèn)題 與建造的協(xié)作問(wèn)題是地下室設(shè)計(jì)過(guò)程中很重要的環(huán)節(jié)，特殊是人防問(wèn)題。倘若結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員沒(méi)做好這個(gè)環(huán)節(jié)，可以說(shuō)是做不好人防地下室設(shè)計(jì)的。 3.1 總平協(xié)作。地下室電算前應(yīng)與建造師協(xié)調(diào)定出合理的標(biāo)高。合理的總平標(biāo)高應(yīng)當(dāng)是標(biāo)高變化勻稱安穩(wěn)的，突變較小，且變化方向大體上是單向

9、的；室內(nèi)外高差小。另外，應(yīng)留意消防車的走向、位置。倘若建造可以調(diào)節(jié)的話，應(yīng)盡量避開(kāi)消防車道設(shè)在覆土很大的頂板，這種狀況荷載很大，經(jīng)濟(jì)性不好。3.2 幾點(diǎn)防空地下室設(shè)計(jì)中簡(jiǎn)單被忽視或簡(jiǎn)單出錯(cuò)的問(wèn)題：3.2.1 五級(jí)人防地下室附壁式臨空墻厚度應(yīng)不小于650mm；3.2.2 平戰(zhàn)結(jié)合柴油發(fā)電站應(yīng)考慮發(fā)電機(jī)等大型設(shè)備運(yùn)送與安裝，留有較大的運(yùn)送口；其平時(shí)及戰(zhàn)時(shí)都需要較大的進(jìn)排風(fēng)量，且需設(shè)排煙系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)得提示相關(guān)專業(yè)選對(duì)蔓延室活門型號(hào)及作對(duì)蔓延室內(nèi)部?jī)舫叽纭?.2.3 上部建造為鋼筋砼結(jié)構(gòu)的甲類防空地下室，其頂板底面不得高出室外地平面。當(dāng)建造室內(nèi)外高差較大時(shí)易犯錯(cuò)，此時(shí)應(yīng)降低室內(nèi)結(jié)構(gòu)頂板標(biāo)高以滿意此規(guī)定

10、。3.2.4 當(dāng)防護(hù)密閉門兩側(cè)較為空曠時(shí)，為了避開(kāi)防護(hù)密閉 門絞頁(yè)直接被沖擊波破壞，應(yīng)在門框墻處適當(dāng)位置加一突 垛；類似地，當(dāng)防護(hù)密閉門沿通道設(shè)置時(shí)，門扇應(yīng)嵌入墻內(nèi)設(shè)置，且門扇的外表面不得突出通道的內(nèi)墻面,如圖。 4與設(shè)備專業(yè)協(xié)作的問(wèn)題 與設(shè)備協(xié)作問(wèn)題是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員簡(jiǎn)單忽視的問(wèn)題，常常下工地的結(jié)構(gòu)師會(huì)比較敏感。有時(shí)去現(xiàn)場(chǎng)會(huì)發(fā)覺(jué)設(shè)備管線預(yù)留（埋）不太合理，倘若設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)協(xié)作好，很可能會(huì)影響結(jié)構(gòu)平安。對(duì)于人防地下室，主要是與暖通的協(xié)作量較大，設(shè)計(jì)人員應(yīng)著重掌握好。 4.1 暖通豎井洞口等孔洞協(xié)作是協(xié)作的重點(diǎn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)留意校核其預(yù)留（埋）的孔洞大小、位置及標(biāo)高，以定出最合理的方案。應(yīng)避開(kāi)風(fēng)管穿臨

11、空墻及人防單元隔墻，當(dāng)不行避開(kāi)時(shí)，應(yīng)實(shí)行牢靠的防護(hù)密閉措施，應(yīng)在土建施工時(shí)一次預(yù)埋到位（交底時(shí)強(qiáng)調(diào)），且洞口不宜過(guò)大（控制在800mm×800mm以內(nèi)）。4.2 水電4.2.1 應(yīng)了解頂板水管埋設(shè)走向。對(duì)于水專業(yè)一般肦望覆土越大越好，這與結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性的控制是沖突的，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)惟獨(dú)了解水管走向、坡度，才干把覆土降到最低。4.2.2 設(shè)備用房需留意凈高問(wèn)題。公用變配電所應(yīng)留意凈高3900mm（建造面到梁底），留意電纜溝深（一般800mm）。 5 小結(jié) 地下室設(shè)計(jì)相對(duì)較煩瑣，但主要能掌握好以下幾點(diǎn)，信任大家在設(shè)計(jì)過(guò)程不會(huì)有太大障礙： 5.1 地下室計(jì)算應(yīng)掌握好梁系布置、頂板恒載取值、外墻計(jì)算模型與土壓力計(jì)算，人防等效靜荷載的正確選取，應(yīng)能解決概念設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)性的沖突。