1. 操作指南
已MSteel计算软件为例,讲解地下室侧壁计算的主要流程及各参数选取(其余软件同理) 上端悬臂:当侧壁顶板范围开洞,如车道,狭长风井 上端铰接:侧壁厚度>顶板厚度,如有梁体系楼板 上端固支:这种情况用的较少 上端转动弹性:这种情况用的较少 水土分算用于砂性土等透水性好的土,而水土合算用于粘性土等透水性差的土。由于地下土层较为复杂,且出于提高安全度的考虑,全部按水土分算考虑 裂缝计算模式:取两者包络值 裂缝计算组合:按稳定水位,由于考虑水头时,并未分别考虑稳定水位和洪水位,均取稳定水位 常规不考虑弯矩条幅,当侧壁按三边或者四边支撑板时,可酌情勾选 若有人防,按人防荷载等级考虑,且注意人防范围挡土墙的最小厚度
砼等级:采用C30,钢筋等级:HRB400 如有特殊项目情况由专负及审核审定人确定调整 墙顶标高为挡土墙墙顶标高;室外地面标高为回填土面标高。注意:一般室外地面标高要高于墙顶标高,两个标高不要混淆 一般情况下,可按同一水位考虑 静止土压力系数:0.5 主动土压力系数:0.33(上端悬臂可采用) 填土重度一般填18,特别需求时可改成17 填土浮重度取11 活荷载标准值输5,同时不勾选消防车 钢筋中心至墙边距离:外侧50 ;内侧 40 裂缝计算保护层厚度:外侧30 ;内侧 20
根据地下室实际情况填写 根据实际情况填写,一般恒载活载均填0 计算的墙厚及配筋要满足强度及裂缝两方面的要求 1.强度:内外两侧实配值≥计算值 2.裂缝,经讨论确定按0.2控制,当部分项目强度足够,但仅因为裂缝需要大幅度增加墙厚时,可适当将裂缝限值放宽至0.4,具体由专负及审定人把控
2. 参数释义
1.计算模式的选取
(1)墙体长度大于等于2倍层高时:按底板嵌固,其余楼层简支的每延米连续宽扁梁来设计,顶部悬臂时按自由端计算;
(2)转折后形成长度小于2倍层高的挡墙,应按两侧与底板嵌固,其余各层按简支的双向板设计,顶部悬臂时按自由端计算;
① 常规情况下,即使满足此条规定的挡墙,可按(1)来设计,仅仅在顶部悬臂时再按此条设计; ② 采用此条时,注意该段挡墙的两边支座形成条件;
(3)对悬臂高度过大,导致计算挡土墙厚度大于400的挡土墙,应主动与建筑配合是否能增设水平墙(或者水平梁)做为侧向支点顶部自由计算; (4)地下室埋深较大或水头较高时,应按层采用变厚度挡土墙; 2.边界条件的确定
(1)应根据侧壁厚度与顶板的刚度比,确定顶部到底按铰接还是刚接。为简化设计,当顶部有板(板厚≥160时),均按上端铰接;当顶部无板开洞时,按自由计算。
(2)侧壁边开的小洞,底板侧壁边的集水坑虽然改变了相应侧壁的计算方式或计算高度,由于洞口(或坑)尺寸很小,因此这些小洞口带来的影响可忽略,仍按上端铰接计算。一般情况下,认为洞口尺寸小于1米可忽略,当超过1米时,应根据挡墙厚度,水位程度综合由专业负责人来确定是否可以忽略。 3.土压力模式的确定
土压力分为静止土压力、主动土压力、被动土压力;挡土墙计算时首先应确定所算挡土墙为何种受力模式,再对应选取相应的土压力系数。由于土压力模式取决于挡土墙变形,当顶部没有水平位移时,按静止土压力计算;当顶部有水平位移时,即按主动土压力计算(地下室一般没有被动土压力)
当按静止土压力计算时,K0统一取0.5(K0=1-sinφ,φ取30°),适用于墙后填土较好的情况。 当按主动土压力计算时,主动土压力系数取0.333(K0=Tan2(45°-φ/2),φ取30°)。 4.水土计算模式
采取水土分算还是水土合算,主要取决于土体的渗透性。工程上处于安全考虑,一般均按水土分算考虑。
当采用渗透性好的土(如砂土、碎石土)回填时,采用水头分算。所谓水土分算,即分别计算水、土压力,将二者之和做为总的侧压力,计算土压力时取土的浮重度(取11KN/m3),计算水压力时取抗浮水头。由于土体中的水压力与孔隙中的自由水及其渗透性密切相关,即使是透水性好的土之间也总存在着透水性的差别,例如砂土的渗透系数Ks=1.0m/d,而碎石土的渗透性可能达到Ks=500m/d。如此大差异的水头差均按全水头计算显然过于笼统。工程实践表明,水土分算对大多数土层来水,基本上均偏大。
而水土分算,实质即为不考虑水压力的作用。认为土空隙中的水均为结合水,没有自由水,因此不能形成水压力。土颗粒与其空隙中的水是一
个整体,直接用土的饱和重度计算土体侧压力即可。然而这一系数仅适用于渗透系数为0的不透水层,实际情况下完全不透水的土层是不存在的,因此水土合算在岩土工程界存在一定的争论。 5.裂缝控制取值
根据《混规》3.4.5条及《防水规范》4.1.7条第2款,一般情况下,挡土墙裂缝应按0.2mm取值。特殊情况下,可酌情增大,由专负与审核审定人沟通确定。《全国民用技术措施》2.6.5条三款指出,挡土墙裂缝可放大至0.4mm;最终经讨论,武汉结构设计时按0.3mm控制。 6.保护层厚度取值
根据《防水规范》4.1.7条3款,迎水面保护层厚度不应小于50mm,而混规8.2.2条第4款规定,当地下室墙体采取可靠防水措施时,与土体接触一侧钢筋保护层厚度可适当减小,但不应小于25mm。取25mm,25+12+12.5=49.5,取50mm
内侧墙保护层最小厚度取15mm,因此内侧钢筋中心至墙边距15+12+12.5=39.5,取40mm
计算裂缝时,土体接触一侧保护层厚度不小于25mm,取30mm;内侧墙保护层最小厚度为15mm,取20mm 7.弯矩调幅
弯矩调幅并不会减小侧壁根部处的弯矩,仅仅将根部处的弯矩转到跨中处,调幅的代价是允许根部出现部分裂缝。但这种情况对侧壁的防水不利,因此侧壁不考虑弯矩调幅。 8.侧壁何时需要采用扶壁柱
根据跨度及配筋综合确定,建议5米以上设扶壁柱;但当扶壁柱影响建筑车位或者扶壁柱设置过多时,由专负及审定老总确定。 9.人防相关
(1)关于人防范围的挡土墙,侧壁应与人防配合,配筋及厚度由我司还是人防院表示;若由我司表示,应与人防沟通确认,人防对配筋及厚度是否有最低要求;
(2)应与人防沟通,顶板上人防荷载如何考虑。 10.构造措施
(1)水平分布筋按0.15%配筋率计算,F10@150。 (2)无论哪种方式,纵筋在内侧,水平筋在外侧。
(3)挡土墙是否悬臂,顶部均不设置暗梁,仅配置附加纵筋2F20。
(4)条基位置处,条基从侧壁外边缘伸出300宽构造;侧壁内边缘伸出长度,根据经验取2倍的挡墙厚度与底板厚度之和;配筋大小应取应满足AS1xT1=AS2xT2(其中AS1为侧壁底部受力钢筋,T1为侧壁厚度,AS2为底板受力钢筋,T2为条基厚度),转角处弯矩平衡。
3. 配置附加纵筋2F20 2. 纵筋在内侧,水平筋在外侧 1. 水平分布筋按F10@150 4. 条基内外长度规定以及侧壁与条基底筋配筋规定
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