地下室设计中常遇问题解析 下载本文

限值可取0.4mm。供参考。

9、地下室外墙可根据支承情况按双向板或单向板计算水平荷载作用下的弯矩。在工程设计中,一般按楼板和基础底板作为外墙板的支点按单向板(单跨、两跨或多跨)计算,在基础底板处按固端、顶板处按铰支座。

10、地下室外墙与基础底板交接处,底板计算时在外墙端一般按铰支座考虑,底板上下钢筋端部没必要弯折,外墙外侧钢筋下端弯折后直段长度按其搭接与底板下钢筋相连,按此构造底板端部实际已具有与外墙固端弯矩同值的承载力。

11、为控制温差和干缩引起的垂直裂缝,外墙水平分布筋直径宜细不宜粗,对一般墙体,配筋率应≥0.25%,钢筋间距不大于200mm;对超长外墙,配筋率应≥0.5%,钢筋间距不大于150mm。

12、地下室外墙在与基础底板、楼板交接处不必设置暗梁。

13、多、高层建筑地下室,底板基础之底板是否外挑,可按以下原则确定。 (1)当地基土质较好,基底面积即使不外挑,也能满足承载力及沉降量之要求,当有柔性防水层(油毡类、涂料类时),底板不宜外挑。

(2)其他条件同第一款,但无柔性防水层时,底板宜按构造外挑,外挑长度可取0.5~1.0m。

(3)当地基土土质较差,承载力或沉降量不能满足设计要求时,可根据计算结果,将底板向外挑出。挑出长度大于1.50m~2.0m时,对于有梁伐基,应将梁一同挑出,以减少板内内力。对于无梁筏基,宜设置柱下平板柱帽。

14、裙房或地下车库地下室的基础采用独立柱基抗水板时,外墙条形基础可与外墙外侧平并与抗水板整体分析。

15、有窗井的地下室,窗井外墙是钢筋混凝土,并应有足够横隔墙与主体地下室外墙相连接。

16、无上部结构柱相连的地下室外墙不宜设附壁桩,外墙附壁柱应按“T”形截面偏心受压计算。

17、工程实例 (1)北京中冠大厦

(2)北京中国银行信息中心二期工程

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八、多高层建筑基础设计与构造

1、高层建筑宜设置地下室以减少地基的附加压力和沉降量,有利于满足天然地基的承载力和上部结构的整体稳定性。基础有一定的埋置深度,对房屋抗震有利,可以减小上部结构的地震反应。同时,由于基础具有一定的埋置深度后,地下室前后墙的被动土压力和侧墙的摩擦力限制了基础的摆动,使基础底板压力的分布趋于平缓。

2、基础选型考虑的因素

(1)《高规》(JGJ3-2002)12.1.1条规定,高层建筑的基础设计,应综合考虑建筑场地的地质状况及水位、上部结构类型、使用功能、施工条件以及相邻建筑的影响,以保证建筑物不发生过量沉降或倾斜,并能满足正常使用要求。还应注意了解邻近地下构筑物及各类地下设施的位置和标高,以确保基础的安全、施工中不发生问题。多层建筑的基础设计也应遵守此规定。

(2)在与现有建筑相邻较近的区域新建多高层房屋时,必须考虑新建房屋的基础下沉对现有建筑产生不均匀沉降的影响,应采取有效措施。例如加强基坑支护设计,控制新建房屋基坑周边稳定;采用复全地基或桩基等,控制新建房屋基础沉降与现有建筑基础间差异沉降在规范范围内。

(3)多高层建筑应选用整体性好、能满足地基承载力和建筑物容许变形要求、并能调节不均匀沉降的基础形式,达到安全实用和经济合理的目的。

根据上部结构类型、层数、荷载及地基承载力,可采用条形交叉梁、满堂筏板或箱形基础。筏板基础可以是梁板式和平板式,当建筑物层数较多,地下室柱距较大,基底反力很大时,宜优先采用平板式。采用梁板式筏基时,基础梁截面大必然增加基础埋置深度,当水位高时更为不利,梁板的混凝土需分层浇注,且支模费事,因而增长工期,综合经济效益可能反而比平板式差。

3、地基承载力深度修正时基础埋置深度的取值

基础埋置深度d,一般从室外地面算起。《地基规范》(GB50007-2002)5.2.4条的条文说明指出,当裙房与主楼连为一体的结构,对于主楼结构地基承载力的深度修正,宜将基础底面以上范围内的荷载,按基础两侧的超载考虑,当超载宽度大于基础宽度两倍时,可将超载折算成土层厚度基础埋深,基础两侧超载不等时,取小值(图8-1)。也就是当多、高层主楼周围为连成一体的筏形基础的裙房(或仅有地下停车库)

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时,基础埋置深度,可取裙房基础底面以上所有竖向荷载(不计活载)标准值(仅有地下停车库时应包括顶板以上填土及地面重)F(kN/m2)与土的重度r(kN/m3)之比,即d′=F/r(m)。

d'Fd图8-1

《北京细则》规定,地基承载力进行深度修正时,对于有地下室的满堂基础(包括箱基、筏基以及有整体防水板的单独柱基),其埋置深度一律从室外地面算起。当高层建筑附有裙房且为整体基础时(不论是否有沉降缝分开),可将裙房基础底面以上的总荷载折合成土重,再以此土重换算成土厚,并以此深度进行深度修正。当高层建筑四边的裙房形式不同,或仅一、二边为裙房,其他两边为天然地面时,可按加权平均方法进行深度修正(即主楼的地基承载力=各边各自深度修正后的地基承载力×边长/总边长)。

4、抗浮验算

(1)《地基规范》3.0.3条规定,岩土工程勘察报告应提供用于计算地下水浮力的设计水位。结构抗浮验算必须依此设计水位进行。验算建筑物抗浮能力应满足:建筑物永久荷载/水浮力≥1.0。

(2)抗浮验算时永久荷载的分项系数取值,各地区可能不同,2006年版《荷载

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规范》(GB50009-2001))3.2.5条的条文说明:当地其他结构设计规范中有具体规定时,应按结构设计规范的规定执行;当没有具体规定时,永久荷载分项系数应按工程经验采用,北京市和上海市规定的分项系数为1.0。水浮力的分项系数按《北京细则》规定的为1.0,按上海市规定的为1.2。

(3)当抗浮设计水位较高,裙房满堂地下室或地下车库需要采取抗浮措施时,应按工程具体情况区别对待。如果裙房满堂地下室或地下车库是独立建筑,与多、高层主楼基础不连接成整体,并有一定距离,不会因差异沉降造成影响时,抗浮措施可根据经济技术比较采用抗浮锚杆、抗拔或压重等方法。多、高层主楼基础与裙房满堂地下室或地下车库连接整体,均采用桩基时,抗浮可采用抗拔桩方法;多、高层主楼采用天然地基预估有若干沉降量时,裙房或地下车库抗浮宜采用压重(素混凝土,容重不小于30kN/m3钢渣混凝土或砂石料)方法,不宜采用抗浮桩或抗浮锚杆,否则必将加大其与多、高层主楼之间的差异沉降,尤其如北京市由于考虑南水北调的影响,岩土工程勘察报告提的抗浮设计水位较高,但目前实际地下水位非常低,如果采用抗拔桩或抗浮锚杆,裙房或地下车库与主楼间基础差异沉降将是突出的问题。

5、偏心距的确定

(1)《地基规范》8.4.2条和《高规》12.1.5条规定了筏形基础平面形心与上部结构竖向永久荷载重心不重合时,要求偏心距e≤0.1W/A,并指出:此要求针对单幢建筑物,裙房与主楼可分开考虑,对低压缩性地基或端承桩基的基础可适当放宽偏心距的限制。

(2)对偏心距限值的目的是为了建筑物整体稳定和限制倾斜,避免在地震作用下基础底面出现拉应力,满足《抗震规范》(GB50011-2001)4.2.4条的规定。因此,主楼与裙房、或平面错开的各部分如能各自满足上述公式的要求,总体上就更能满足稳定要求了。

关于倾斜,应对各部分地基变形进行计算,既要使各主楼满足《地基规范》规定,主楼与裙房或地下车库基础之间的差异沉降也应满足规范规定的允许值。

6、地下室不设沉降缝、伸缩缝应采取的措施

(1)《高规》12.1.8条的条文说明指出,我国从20世纪80年代初以来,多对栋带有裙房的高层建筑(不设永久缝)沉降观测表明:地基沉降曲线在高低层连接处是

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