浅谈地下室外墙设计通病

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1、浅谈地下室外墙设计通病［摘要］高层建筑大部分都设有现浇混凝土外墙的地下室。地下室外墙是地下室的外I韦I结构。外墙设计的安全合理与否，直接关系到地下室是否能够正常使用。本文总结地一些地下室外墙设计通病，和同行探讨地下室外墙的正确设计。［关键词］地下室外墙设计通病高层建筑大部分都设冇现浇混凝土外墙的地下室。地下室外墙所承受的荷载，竖向荷载有上部及地下室结构的楼板的负荷和自重，水平荷载有地面荷载、侧向土压力、地下水压力、人防等效静荷载。地下室外墙设计方法五花八门，外墙设计的安全合理与否，直接关系到地下室是否能够正常使用。本文总结地一些地下室外墙设计通病，和同行探讨地下室外墙的正确设计。【通病一】过多

2、考虑地下室外墙的刚度贡献。山于地下室刚度大，地下室顶板经常作为上部结构的嵌固端。结构建模时把整个地下室全部输入（外墙按剪力墙输入），计算求出楼层侧向刚度比来判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端。《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)6.1.4解析条文，“相关范围”一般可从地上结构(主楼、有裙房时含裙房)周边外延不大于20米。《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)5.3.7的解析条文，计算地下室结构楼层侧向刚度时，可考虑地上结构以外的地下室相关部位的结构,“相关部位”一般指地上结构外不超过三跨的地下室范围。综上所述，全部考虑地下室外墙的刚度贡献显然是不止确的，相关部位以

3、外的刚度不应参与层刚度计算。正确做法为综合考虑《抗规》《高规》“相关部位”的要求，选择塔楼下含裙楼周边三跨以内且不超过20米的范围独立建模进行计算，，计算出楼层侧向刚度比，藉此判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端。而含有整体地下室外墙的整体模型仅可以作为计算构件配筋使用。【通病二】地下室外墙和上部结构的剪力墙、框架柱重合时，重合部分和相邻外墙的混凝土强度等级羌界人。《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)12.2.1条、《地下工程防水技术规程》(GB50108-2008)4.1.4条，地下室外墙作为防水混凝土,强度等级一般为C30,而高层建筑底层墙柱混凝土强度等级一般在C40〜C

4、55之间。如果不加处理直接施工，重合部分的剪力墙、框架柱为高强度等级的混凝土，相邻外墙为低强度等级的混凝土。这样做法给施工带来不便,首先两种混凝土Z间用钢丝网隔离，先施工剪力墙和框架柱，再二次捣制施工外墙。另外两者混凝土强度等级差异，其线膨胀系数不同，即使掺加UEA膨胀剂，由于外界各种复杂因素，交界面处还是容易出现裂缝，进而产生渗漏，给整个结构带來安全隐患。正确做法为剪力墙、框架柱宜采用与地下室外墙相同强度等级的混凝土。对于空间尺寸要求较宽松的区域可采取增大墙柱截面来调整。对于空间尺寸耍求较严格的区域,可根据圣维南原理，考虑力的扩散作用，框架柱两侧各可取P2倍外墙墙厚的外墙作为柱的翼缘和框架柱

5、形成以一个壁柱共同承担上层柱传递的轴力（图一）。此外地下室外墙顶部处由于混凝土强度等级差异大必须进行局部受压承载力计算。【通病三】地下室外墙配筋一律只按下部固支、上部较支的计算模式。在实际工程的地下室外墙截面设计中，竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力一般不起控制作用，墙体配筋主要由垂直于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，仅按墙板弯曲计算墙的配筋。因此工程设计中一般把楼板和基础底板作为外墙的支点按单向板（单跨或者多跨）计算。在基础底板处按固端，顶板处按饺支座。该方法适用于大部分地下室外墙，但是并不适合所有的外墙。以下通病以最为普遍的单层地下室为例，多层地下室

6、按外墙的受力状态参考单层地下室做法。1•有地下室底板时，板宽/板高〉2,外墙按下部固支、上部钱支的单向板模式计算可行。当板高/板宽〈2时，墙板已经属于双向板受力形式，仍按单向板计算就会有安全隐患，应考虑水平方向的弯矩影响。正确设计为应对板宽/板高〈2的外墙在水平方向按上部较支三边固支的支座条件复核水平方向的板支座弯矩和跨中弯矩（图二），且竖向和水平分布筋配筋率不小于0.3%02•当没有地下室底板时，外墙下部缺少地下室底板嵌固作用，此时的支座条件应为上下较支，左右固支（如图三）。外墙此时按下部固支、上部餃支的单向板计算模式就属于错误做法。正确设计为参考连续梁受力模式，沿水平方向按连续板计算跨中和

7、支座弯矩。山于起控制作用的荷载为三角形荷载，因此沿水平方向进行可以分段计算连续板。水平纵筋可采用分段配筋形式，R竖向和水平分布筋配筋率不小于0.3%oo【通病四】地下室外墙作为大跨度梁支座时未考虑外墙平面外受力外墙作为梁支座在设计中比较常见。当梁高＞2倍外墙墙厚时，直接把外墙作为支座不考虑外墙的平面外受力，则给地下室外墙留下安全隐患。正确做法应参考《高规》（JGJ3-2010）7.1.6条剪力墙与