地下室挡土墙结构设计分析论文

2025-02-17|版权声明|我要投稿

地下室挡土墙结构设计分析论文(共10篇)

1.地下室挡土墙结构设计分析论文 篇一

山区公路挡土墙设计浅析

挡土墙在山区公路中,应用较为广泛.本文主要介绍采用容许应力法进行挡土墙设计的情况,分析山区公路挡土墙设计中的重点问题,并提出了建议与措施.

作 者:马文亮 作者单位:十堰市城区公路管理局,湖北,十堰,44刊 名:中国新技术新产品英文刊名:CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS年,卷(期):“”(10)分类号:U4关键词:山区公路 挡土墙设计 土压力 库伦理论 稳定 截面强度 措施

2.地下室挡土墙结构设计分析论文 篇二

关键词:坡地建筑,挡土墙,稳定性,防水构造

随着我国综合国力的不断增强, 经济的快速发展, 城市中心的用地越来越紧张; 与此同时, 社会的飞速发展, 人们的居住和办公条件不断改善, 空气清新、环境幽雅的办公地理位置也是人们选择的关键。于是, 越来越多的坡地建筑成为开发商及建设单位的优先选择。然而坡地建筑也存在很多安全隐患, 我们设计时需要着重处理。坡地建筑结构设计的最重要的方面就是要对山体边坡进行维护, 保障山体稳定最重要的处理方法就是做挡土墙。本文结合实例中科院水生所三峡水库香溪河生态系统试验站办公区的设计, 拟建建筑依山而建, 需将坡地修整成台阶状地形, 建筑物是跨越了台阶而顺着台阶建造。主体结构一侧临土, 三侧临空, 挡土墙设计方法有两种: 1) 在迎土面设置独立挡土墙, 挡土墙与主体结构脱开, 结构受力清晰; 2) 采用挡土墙与主体结构整体设计的方法, 通过建立模型分析比较两种情况下挡土墙的受力情况。

1 工程概况

中国科学院武汉水生生物研究所拟在湖北省宜昌市兴山县峡口镇白鹤村香溪河左岸兴建香溪河生态系统野外试验站。场地西低东高, 标高180. 36 ~ 192. 36。其中办公区二区工程建筑面积1 584. 86。建筑地上结构2 层, 地下- 1 层为半地下室, 一面临土, 三面临空, 在建筑西侧- 1 层下部有局部架空层, 见图1。

由武汉中科岩土工程有限责任公司提供的中国科学院武汉水生生物研究所香溪河生态系统野外试验站岩土工程勘察报告可以得到场地地质条件: ①素填土 ( Qm1) , ②碎石土 ( Q4del) , ③-1强风化长石砂岩 ( J1-2n) , ③-2中风化长石砂岩 ( J1-2n) 。各层岩土的空间分布及工程特性如表1 所示。拟建场区地下水在勘察深度范围内主要为赋存于①层素填土中的上层滞水。上层滞水受大气降水及生活排水的补给, 以蒸发及地下径流的形式排泄, 其水量有限, 无统一水位, 最浅地下水位0. 5 m。由建筑抗震设计规范[1]可知, 此项目拟建地点宜昌市的抗震设防烈度为6 度, 设计地震加速度为0. 05g, 设计地震分组为第一组。

2 挡土墙稳定性分析

2. 1 重力式挡土墙

当挡土墙与主体结构分离时, 采用重力式挡土墙, 挡土墙与主体结构受力相互独立, 各自的受力分析较单一、受力明确, 且这种情况下, 主体结构的构造也相对简单。由于挡土墙背部的土体还要作为地基承受上部结构传递下来的力, 故挡土墙背部需要先挖方再填方, 然后将这部分填土夯实。综上, 要采用俯斜式挡土墙, 详见挡土墙图集 ( 04J008) [2]第56 页FJA5。基底采用钢筋混凝土底板, 板厚0. 6 m, 悬挑长度0. 48 m。重力式挡土墙截面图见图2。

以建筑边坡工程技术规范为依据需要满足公式等对重力式挡土墙进行抗滑移和抗倾覆稳定性验算。

用理正挡土墙设计软件建立此重力式挡土墙的模型进行稳定性验算, 最终计算结果如下所示: 1) 滑移验算: 抗滑力为125. 160 k N, 滑移力为66. 116 k N, 滑移验算满足: Fx= 1. 893 >1. 3; 2) 倾覆验算: 抗倾覆力矩为397. 376 k N · m, 倾覆力矩:133. 335 k N·m, 倾覆验算满足: Ft= 2. 980 > 1. 6。

2. 2 钢筋混凝土挡土墙

当挡土墙与主体结构整体设计时, 采用钢筋混凝土剪力墙兼做挡土墙。“这种兼做支挡结构的地下室外墙设计方法更大限度地利用了场地空间, 节约了土地资源, 减少了场地平整的范围, 减少了与此相关的土方工程量, 同时节省了边坡处理工程的费用, 节约了工程造价并缩短了施工周期, 具有极大的工程价值。”[4]

钢筋混凝土挡土墙截面图见图3。

对于钢筋混凝土地下室外墙, 当地下室水位较高或地下室对防水要求较高时, 地下室外墙板需承受较大水平荷载作用, 应按静止土压力计算[4]。由朗金土压力[5]可以计算作用在挡土墙上的静止土压力F = K0σz= K0γz, 其中, K0= 1 - sinφ', φ' 为土的有效内摩擦角; γ, z分别为墙背各层填土的重度和厚度。计算可得作用在- 2 层③轴线上钢筋混凝土挡土墙上的水平土压力F1=81. 422 k N / m, 作用在- 1 层⑨轴线上钢筋混凝土挡土墙的水平土压力F2= 26. 85 k N / m。由于挡土墙与结构整体设计, 因此水平土压力对整体结构的稳定性也有影响。用PKPM建立模型, 具体验算结果如表2, 表3 所示。故整体结构满足抗倾覆稳定验算。且该结构的刚重比Di× Hi/ Gi> 10, 能够通过整体稳定性验算。

k N·m

3 结构的抗震性能分析

钢筋混凝土挡土墙与结构主体共同工作, 一同参与抗震计算, 故在主体设计中要考虑土推力对结构主体的影响。用PKPM分别建立模型: 1) 采用重力式挡土墙时, 挡土墙与结构受力独立, 此时结构的整体模型; 2) 采用钢筋混凝土挡土墙时, 挡土墙与结构整体受力的结构模型。具体计算结构见图4, 图5。由建筑抗震设计规范[7]可知楼层内弹性层间位移限值为[θe]h = 1/550 × 3 600 =6. 55 mm, 弹塑性层间位移角限值1 /50。故两种情况下最大层间位移和最大层间位移角均满足规范要求。但当采用钢筋混凝土挡土墙时最大楼层位移与最大层间位移角均小于采用独立挡土墙时的结构。由此说明, 采用钢筋剪力墙兼挡土墙时, 结构抗震性能更好。

4 防水构造要求

对于坡地建筑的半地下室, 半地下室防水是需要着重考虑的问题。当采用重力式挡土墙时, 坡地建筑主要采用构造防水, 在结构与挡土墙之间设置排水沟导流地下水, 避免水源渗透而进入室内空间, 具体如图2 所示。而当采用钢筋混凝土挡土墙与结构整体设计时, 主要采用材料防水, 辅助构造排水主要是基于提高混凝土的抗渗、抗裂性能而考虑的。地下部分混凝土采用抗渗混凝土, 混凝土自防水功能可以通过原材料优化、合理的混凝土级配、掺加减水剂与膨胀剂等方法来实现。墙后填料选用透水性强的砂性土, 填料分层夯实, 挡土墙后设置排水盲沟, 最大限度地减小水土压力对于整个结构的不利影响[3]。

5 结语

坡地建筑半地下室挡土墙的选取要根据实际情况进行选取, 不同的挡土墙形式具有各自的优缺点。本文的探讨基于工程实践, 希望对于类似的工程设计能够具有一定的借鉴作用。

参考文献

[1]GB 50011—2010, 建筑抗震设计规范[S].

[2]04J 008, 挡土墙 (重力式衡重式悬臂式) [S].

[3]GB 50330—2013, 建筑边坡工程技术规范[S].

[4]郭胜军.山地建筑地下室外墙设计理论与应用研究[D].长沙:湖南大学, 2008:7, 22.

3.建筑地下室结构设计分析 篇三

关键词:建筑工程;地下室;结构设计;现代建筑;工程质量 文献标识码:A

中图分类号:TU208 文章编号:1009-2374(2015)15-0115-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.060

在建筑工程中,地下室是一项十分重要的内容,为了切实加强建筑工程质量的提升,不断强化建筑地下室的施工质量,就必须切实加强对其结构的设计,从而通过结构设计不断地强化其功能,并尽可能地确保设计的科学性,进而确保整个地下室结构的施工质量。

1 现代建筑地下室结构设计的特点

近年来,随着我国建筑规模的不断扩大,地下室的功能也呈现多元化的特点,从最初用于存储物体,逐步成为停车场、大型地下商场以及人防等多功能的结构物。因而这就给现代建筑地下室结构的设计提出了更高的要求,不仅要求设计人员具有专业的设计意识,而且还应具有较强的前瞻性,且地下室结构设计又是整个设计的根本,所以对于地下室结构设计人员而言,可谓任重而道远。因而就现代建筑地下室结构设计的特点而言,主要就是具有设计难度大、设计要求高以及设计专业性和实践性强。

2 建筑地下室结构的设计内容

通过上述分析,我们对现代建筑地下室结构设计特点有了一定的认识,那么作为建筑地下室结构设计人员,在设计过程中应切实掌握哪些设计要点呢?笔者认为,主要有以下四个方面的内容:

2.1 现代建筑地下室的顶板结构设计要点

在整个建筑地下室设计中,顶板结构设计是最为重要的结构设计内容之一,所以必须引起设计人员的高度重视。在整个建筑上部结构中,地下室顶板是一个水平的约束支座,其刚度的大小直接决定着其约束作用,所以设计的地下室顶板的厚度一般需要大于160毫米,且顶板的厚度应符合人防的需要,若将其作为上部结构的嵌固端,还应严格按照建筑抗震设计规范中的有关规定,针对性地确定混凝土的强度和楼板的厚度以及配筋率和侧向刚度等均应满足于设计的需要。此时地下室的层数往往不能低于2层,并在设计过程中将其设计成梁板结构,在结构计算过程中,必须满足往下算到符合嵌固端要求的地面往上计算,且应将地下层纳入其计算范围。若顶板没有设置梁盖楼以及顶板室内外的板面高度变化大于梁高范围且形成了错层,若无法采取措施,那么就不得将其作为上部结构嵌固的位置。

2.2 现代建筑地下室外墙结构的设计要点

在对地下室外墙结构进行设计时,其设计要点就在于荷载、静止土的压力系数、外墙配筋等。在对其荷载进行设计时,主要是进行水平荷载和竖向荷载,其中水平荷载又包括地面荷载和人防荷载,而竖向荷载则是自重和地上及地下室的传重。在实际设计过程中,主要是通过计算开展弯矩调幅,而且底部属于固定支座,这就需要结合其荷载分项系数,而且地下室为多层时,就应按多跨连续进行计算,且确保侧壁底部的弯矩和相邻底板的弯矩之间一样大,且底板的抗挖能力不得低于侧壁,并确保厚度与配筋量之间的匹配。而对静止土的压力进行计算时,主要是利用专业实验对其压力进行确定,而在有时候往往无法满足实验条件,这就需要切实加强对沙土压力的控制,且应确保求处于0.34~0.45之间,若为黏性土,其压力就应在0.5~0.7之间。而在外墙配筋进行设计时,若不能根据扶壁尺寸对外墙配筋进行计算,那么就应通过双向板计算外墙配筋,而且利用单向板对其他部分进行计算。这主要是由于扶壁柱的双向荷载较小,此时还应在内外侧适当的增加主筋。

2.3 现代建筑地下室抗震设计要点

在整个结构设计中,抗震设计也是一项十分重要的内容,所以在进行抗震设计过程中,应严防存在任何缺陷,否则就会对整个建筑的抗震性能带来直接的影响。在实际设计时,主要是就应对地下室结构水平的地震作用进行计算以及地下室结构的内力设计值、砼的强度等级以及抗震等级和框架柱的设计等工作的开展,并在设计过程中严格按照建筑抗震设计规范进行,如果属于高层建筑,还应针对性地将其抗震要求提升。一般而言,在抗震设计中,应切实掌握以下设计要点:(1)超层底层大空间的抗震墙结构一般为框支剪力墙,所以为了确保其抗震性能,就必须切实加强对剪切比刚度的控制,而转换层的上下结构剪切刚度比应为1,且转换层下以下的每一层的刚度加大,这才能确保在遇到强烈地震时仍处于良好的弹性状态;(2)根据剪切刚度比进行控制和对框支层采取加强措施之后,薄弱层就会转移到转换层之上,所以转换层设计时,以上相邻的每一层都应根据剪力墙的底部对其进行处理,且加强的层数应不得大于两层;(3)对于框支层而言,必须对其剪力墙采取提高延性的措施,比如将分布筋的配筋率适当的提升,并在角部相应的增加型钢;(4)框支柱延性和变形能力应尽可能地提升,最好是将其设计为钢筋砼柱;(5)为了将转换层位置的高度降低,可采取箱型结构转换层;(6)由于抗震规范对设置的框支抗震墙结构在框支层数方面存在限制,所以应尽可能地加强框支层承载性能和刚强度,才能在强震下确保其处于良好的弹性状态。

2.4 现代建筑地下室的抗浮抗渗设计要点

由于有时候工程所在地的地下水水位较高,所以如果建筑的地面楼层较低时,就应加强对其进行抗浮计算,按照荷载规范对其强度进行计算,一般应取的荷载分项系数为0.1,且在整个设计过程中充分考虑地下水水位的高度和变化的幅度,同时在考虑使用极限的同时还应结合施工及洪水期等因素,导致抗浮设计不足而引发局部破裂的问题。在做好抗浮设计的同时,还应做好抗渗设计,抗渗设计主要是通过验算确定抗渗设计的合理性。一般而言,地下室结构在满足受力要求的基础上,因为钢筋砼结构往往会存在裂缝,所以为了达到抗渗的目的,还应在实际施工中采取有效的措施加强抗渗处理:(1)补偿收缩混凝土。在混凝土中掺入UEA、HEA等微膨胀剂,以混凝土的膨胀值抵消混凝土的最终收缩值,当其差值大于或等于混凝土的极限拉伸时,即可控制裂缝;(2)膨胀带。混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会完全补偿混凝土的早期收缩变形,而设置补偿收缩混凝土带可以实现混凝土连续浇筑无缝施工。根据工程实践,一般超过60m设置膨胀加强带;(3)后浇带。后浇带作为混凝土早期短时期释放约束力的一种技术措施,较长久性变形缝已有很大的改进并被广泛应用;(4)提高钢筋混凝土的抗拉能力。混凝土应考虑增加抗变形钢筋,如侧壁增加水平温度筋,在混凝土面层起强化作用;侧壁受底板和顶板的约束,混凝土胀缩不一致,可在墙体中部设一道水平暗梁抵抗拉力,并在采取以上措施时还应注意混凝土的养护。

3 结语

综上所述,对如何做好现代建筑地下室结构的设计工作进行探讨具有十分重要的意义。作为新时期背景下的建筑地下室结构设计人员,必须切实掌握其设计特点,并在设计过程中切实掌握其设计要点,才能更好地确保整个建筑地下室结构设计的合理性,进而确保整个建筑结构设计质量的同时促进工程质量的提升。

参考文献

[1] 向明景.试论建筑地下室结构设计[J].城市建筑,2014,(4).

[2] 白翔.高层建筑地下室结构设计问题探讨[J].科技创新与应用,2014,(27).

作者简介:龙真信(1980-),男(瑶族),湖南永州人,长沙千峰建筑设计有限公司工程师。

4.对地下空间工程设计的分析论文 篇四

摘要:本项目总体位于沈阳主城区以南,浑河南岸,与奥体中心隔浑南中路相望。项目用地所处城市区位,在沈阳城市总体规划中处于沈阳主城区与浑南新城间的重要衔接节点,所属区域为奥运主题特色区,该奥体中心在未来一段时间里将要举办本届全运会,将会吸引大批的观众和游客前来,另外该中心所处的地区具有很强的地域特色,所以在中心的建设上,除了建造一批商业建筑之外,还可以根据奥体中心的环境和场馆特点,建设处一批运动主体的展览馆,从而加强地下空间的文化性和功能性,在展览馆的建设上,可以随着商业街的流向相互呼应,形成一定的互动,使游客的行动更加具有节奏感。另外,地下空间呈现四向辐射性,所以在与位于北侧的奥体中心和位于西侧的酒店的衔接处留下接口,并建设无障碍通道。该项目建设主要服务于奥体中心,并对该地区居民的购物、休闲提供场所,所以在地下空间的建设上采取了健康环保的空间体系。

关键词:地下空间;服务奥运;购物公园;绿商合一

1项目背景概况

本地块总体位于沈阳主城区以南,浑河南岸,与奥体中心隔浑南中路相望。目前区域范围内已建设有众多市级文体设施及大量住宅、商业,区域正朝着沈阳新的城市休闲娱乐生活中心发展。项目用地北侧为沈阳奥体中心,西侧为规划中的超星级酒店综合体,东侧隔富民街为在建中的高层住宅区,南侧为亿丰南澳国际住宅小区和居然之家家居购物中心。用地周边城市路网成熟,东临富民路,北靠浑河中路,西临天坛南街。在用地与浑河中路之间规划有20米宽的绿地城市。根据规划,本项目由地下商业综合体与地面广场景观及地面四层商业建筑三部分组合而成。地下商业综合体主要包括地下商业及地下机动车库两部分功能。地面广场功能主要为人流集散、休息及地面临时停车功能。地上四层条形商业建筑设计时需与地下建筑结合设计。

2设计目标和原则

2.1设计目标

2.1.1商业绿谷项目所属区域为奥运主题特色区,奥体中心即将承办新一届全运会,且已规划建设包括万达广场、亿丰时代广场(居然之家)在内的大量住宅及商业综合体,商业氛围初步形成。项目建设以服务奥运、补充区域业态、服务居民生活为目标,以健康、绿色、环保为主题,以期打造地下商业步行街与景观中庭相结合的“绿商合一”空间体系。

2.1.2奥运文化纽带

该奥体中心在未来一段时间里将要举办本届全运会,将会吸引大批的观众和游客前来,另外该中心所处的地区具有很强的地域特色,所以在中心的建设上,除了建造一批商业建筑之外,还可以根据奥体中心的环境和场馆特点,建设处一批运动主体的展览馆,从而加强地下空间的文化性和功能性。另外,地下空间呈现四向辐射性,所以在与位于北侧的奥体中心和位于西侧的酒店的衔接处留下接口,并建设无障碍通道。

2.2设计原则

2.2.1整体性原则

在设计中,需要充分的考虑地上和地下两个空间的整合,保证地上的广场和地下的商业绿谷形成一个整体,当从地上行至地下的时候,地下空间就像是地上广场的一个别致庭院,热闹而不失雅致,当从地下行至地上,地上的.广场就像是闹中取静的休憩空间的延伸。

2.2.2系统性原则

梳理交通、市政等功能系统关系,使得地上、地下各方面形成清晰合理的空间功能体系。

2.2.3经济性原则合理设置设计标准,包括层高、柱网及设备设计等,统筹设计,节约投资,充分考虑地方要求,并充分考虑节能技术应用。

2.2.4怡人原则

这主要要求在设计中要充分考虑到人的感受,无论是行走路线,还是建筑设计,还是整体的环境,都要考虑到其是否满足了人们的需求,是否对人们的游玩、观赏带来不便等。

3地下空间建筑设计方案

3.1设计理念

绿商合一+购物公园将自然元素引入地下空间,让人与“绿、光、新鲜空气”等时刻相伴,身处地下宛如地上,品鉴运动阳光精神。

3.2平面设计

建筑的平面设计,充分考虑到了地下空间的功能性和商业性,地下空间的北部被划分为商业区,主要包括各种商业街、展览厅等,而南部为功能区,主要包括停车场等。在商业区中,主要采用了下沉庭院式的设计,这种街道式的设计能够最大范围的利用空间,增大临街面积,并引导人流的走向。店面主要采用单元式的设计,通过特别节点的设计能够打造人气店铺,为店铺吸引客人。货流设计以便捷高效、邻近大体量商业空间为原则。结合地面广场景观设计货运专用梯,运送大型及特殊要求货物,其余一般货物可在夜间利用庭院内自动扶梯运送。地下车库形态为带状矩形,由此设计一字型车行主干道,在四个车库出入口之间设计单循环车行流线,避免车库内车流交叉,并引入智能诱导系统,强化分区标识设计,使用方便快捷。并设计连接通道与居然之家和亿丰南澳国际地下车库连接,统筹使用。车库设计为机械式停车库。

3.3剖面设计

地下建筑顶板覆土厚度1.5米,保证防冻及一般管线敷设要求。地下一层层高与地下二层层高均为5.5米。充足的室内空间消除了一般地下商业空间的压抑感,并由于带状共享中庭的设计,使地下购物空间与地面无异,且避免了冬季寒风的侵袭。车库部分层高5.5米的设计,使室内净高达到3.6米,满足机械式停车架安装使用要求。现状居然之家和亿丰南澳国际的地下室标高分别为地表以下7.5米、6米。由此,两现状地下车库项目车库与项目地下一层的标高差分别为0.5米和1米,在连接通道内设计坡道解决。

3.4立面设计

在立面设计上,主要采用了中西合璧的现代简约风格,使地下建筑和地上建筑风格相融合,在展现我国浓厚的文化氛围的同时,也展现出了当代社会的现代节奏感,从而使整个地下环境呈现出生机和历史相结合的情景商业街。在设计中,主要采用了节奏感较强的连廊方式,在外围构建了不同主题的空间,而中庭则利用绿化和景观楼梯,使整个空间由内向外延伸,各有韵味不觉单调。建筑主要材料使用了花岗岩,呈现出了大气的风格,细节部分则使用了玻璃和铝板,体现了细节的精巧。

4地面景观设计方案

将创新高效的设计融入城市环境,营造高品质的城市公共空间,融合城市景观,与地标性建筑相呼应。将割裂的城市空间重新进行缝合,创造连续而丰富的空间。针对各下沉广场在地下空间中的功能定位,分别对其进行适应其使用功能的合理化景观布局,使上下空间的景观共融。

5结语

5.地下室挡土墙结构设计分析论文 篇五

摘 要:文章结合某工程对超长地下室结构裂缝控制进行分析研究,并全面介绍该工程超长无缝设计及施工处理方法,希望为今后类似工程的设计提供参考。

关键词:超长建筑;无缝设计;裂缝控制

工程为某房产公司开发的住宅小区,设一层地下室,其建筑面积约14400m2,地下室长约190m,宽约115m,底板板厚300mm,外墙厚350mm,砼强度等级:墙、柱为C35;梁、板为C30,砼抗渗等级均为P6级。

1 裂缝成因分析

在建筑工程中,超长地下室外墙与底板裂缝的形成,是由多种因素所影响带来的收缩应力造成的。从已建成的建筑来观察,超长地下室底板裂缝呈现出:裂缝与地下室底板的长向垂直,同时,按一定的间距沿着长向分布的规律。文章将从收缩应力的角度对超长地下室底板及外墙裂缝产生的原理进行相应的分析。

超长地下室底板及外墙处在收缩变形的作用之下时,混凝土会产生从两端至中心的.位移趋势;这一趋势的产生,必然会受到地基土对其的约束,所以,底板的全载面会产生水平法向应力。通过工程实践可知,砼水平法向应力是造成底板垂直裂缝的主要应力,是设计的主要控制应力。同时,地基土对底板的约束作用,是沿着底板长向连续式的进行约束,所以,由端部至中心,混凝土底板载面上的水平法向应力,将随着地基土的约束而累积并增大,其最大值出现在底板截面的中心位置。当最大法向应力大于混凝土底板的抗拉强度时,底板中心位置将产生第一批垂直裂缝。底板开裂之后,每块底板的水平法向应力又将按相同原理进行分布,并产生下一批裂缝,如此继续下去。

2 补偿收缩砼抗裂原理

混凝土结构出现裂缝一般直接由砼干缩及温差引起,当地下室底板和外墙均采用普通砼时,干缩及温差均较大,容易产生裂缝。对于超长地下室砼结构,如果采用传统的施工方法,每隔30~40设置一条后浇带来解决砼的开裂问题,会导致施工工期延长,后浇带的清理及浇捣也非常麻烦,处理不好极易导致地下室渗漏,此外,后浇带不封闭,则需一直进行施工降水,也会导致工程费用增加。

3 无缝设计中采取的设计及施工措施

通过以上分析,本工程超长地下室的设计,即地下室砼采用膨胀混凝土,混凝土中掺入适量膨胀剂,同时每隔30m左右设置一条膨胀加强带,加强带内采用膨胀砼,膨胀剂掺量适当提高;此外,结合上部主楼设置膨胀后浇带,后浇带除上部主楼周边设置外,沿长度方向设置三条,沿宽度方向设置两条。膨胀后浇带及加强带具体做法如下:

3.1 膨胀后浇带。当前超长地下室混凝土结构的设计中,设置后浇带是常用的方法。它的主要作用是,将混凝土早期的收缩应力释放出来,减少混凝土的变形。后浇带设置间距通常在30~40m之间,设置于梁跨的三分之一位置,且应避免将其设置于大跨处。其宽度通常在800~1000mm之间,本工程采用800mm。后浇带内纵向受力钢筋处理方法一般有以下几种:(1)梁板钢筋都断开之后再搭接,此种方法会导致梁钢筋焊接、搭接处理困难,质量很难保证,易造成结构隐患;(2)梁板钢筋都不断开,施工方便,但钢筋会约束混凝土的收缩,进而影响后浇带的效果;(3)梁钢筋不断,板钢筋断开,这样能大量减小钢筋全部不断对混凝土收缩形成的约束,同时避免梁钢筋全部焊接、搭接的困难。后浇带经过跨的梁板配筋适当加大。

3.2 膨胀加强带。由于后浇带部分不可以和主体一起施工,给施工带来了:钢筋裁断之后需要焊接、搭接;后浇带两侧要设可靠的支撑;影响模板的周转、延长工期、使得施工和降水变得更加复杂,如果处理不当很容易留下隐患;后浇带混凝土的凿毛和清理麻烦等问题。本工程每隔30m左右设置一道膨胀加强带,带宽2m,两侧设密孔铁丝网,加强带外侧为普通膨胀砼,到加强带时改用大膨胀混凝土,设置加强带可以连续浇捣超长砼结构。此外,在加强带部位设置了附加钢筋。

4 设计措施

在设计时,应当注意一下几点:(1)材料选用:应按《混凝土膨胀剂》和《混凝土外加剂应用技术规范》的规定选择膨胀剂,其具体掺量应通过实验确定。(2)构造措施:合理提高超长地下室墙、板受力钢筋配筋率,墙、板受力钢筋应以细且密的原则设计,由于墙体的养护和施工易受外界温差的影响,很容易产生竖向的裂缝,所以,应以细且密的原则设计墙体水平筋。墙体水平构造筋之间的间距最好小于150mm,并应适当控制其配筋率,另外,墙的中部应当加密水平筋之间的间距。(3)混凝土的收缩率和其强度的等级成正比,所以,不能用等级太高的混凝土浇筑地下室,通常不能超过C40。地下室通常都选择自防水混凝土,应注意地下室底板及外墙的防水施工,设置多道防护线,在地下室的防渗漏方面也是很重要的。

5 施工措施

5.1 底板混凝土可选择90d或60d强度,来减少水泥的用量,降低混凝土的早期水化热。

5.2 确保膨胀剂的掺量准确。

5.3 如果施工条件充足,浇筑完混凝土之后,在其顶部可设水管慢淋对墙体进行养护,有良好的效果。

5.4 混凝土的振捣和布料应当按照施工规范进行,以保证混凝土振捣匀质、密实。

5.5 在完成地下室施工后,应当及时覆土回填,同时尽快做好墙体的围护结构。

5.6 在工程建设中,超长地下室的混凝土养护工作是非常重要的,只有采取保湿养护膨胀混凝土的方法,才能更好将其膨胀效应发挥出来。

6 结语

本工程控制地下室裂缝可分为“堵”和“疏”两种方法。以“堵”为主,控制裂缝的产生,对施工图进行优化,严格控制混凝土配合比,对混凝土的浇捣及养护严格把关;以“疏”为辅,在地下室适当部位设置后浇带,尽量减小混凝土约束应力的积聚,以达到控制裂缝发展的目的。

参考文献

[1] 游宝坤,李光明,王栋民.超长钢筋混凝土结构UEA无缝设计施工[J].建筑结构,(6):21~23.

[2] 王钐瞪,工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,.

6.地下室结构露筋处理方案 篇六

地下室结构露筋处理方案

一、工程概况

杭政储出【2010】38号地块商品住宅工程,位于杭州市下沙经济开发区南端的24号大街以南15号大街以东的交汇处;该工程由12栋18~34层单体高层和一个地下车库组成。总建筑面积169264平方米,其中地下室建筑面积41194平方米。

二、露筋情况

根据现场观查,露筋主要体现在以下三个部位:

1、地下室顶板粱底;

2、地下室底板;

3、地下室后浇带

三、原因分析

1、地下室梁底露筋主要原因分析:A、由于地下室顶板梁高度大部分均超过700mm,钢筋自重大,施工时为了保证梁底钢筋的保护层厚度,防止压碎保护层垫块,在粱底垫设横向钢筋,造成垫设钢筋裸露;B、混凝土浇筑时,钢筋保护层垫块移位或间距过大,造成局部粱底主筋保护层偏小或箍筋锈蚀;C、由于部分梁底钢筋较多,间距较密,遇到个别混凝土骨料径粒过大,水泥浆无法包裹钢筋和充满模板。

2、地下室底板露筋原因分析:主要出现在地下室底板的上部,由于采用泵送商品混凝土,坍落度相对偏大,底板上部钢筋与下部钢筋没有拉钩等构造筋,混凝土振捣后造成局部上层钢筋上浮。

3、地下室后浇带露筋原因分析:在地下室后浇带的粱底部位出现少量露筋现象,其原因为混凝土浇捣时,保护层垫块移位,造成露筋。地下室结构露筋处理施工方案

四、材料选用

环氧树脂胶(添加丙酮、乙二胺、苯二甲基丁酯)、聚合物抗裂砂浆等。

五、材料简介

环氧树脂胶:环氧树脂胶是在环氧树脂的基础上对其特性进行再加工或改性,使其性能参数等符合特定的要求,通过掺合丙酮和添加乙二胺起到稀释、起固化、提高胶体强度的作用,添加本二甲基丁酯有增加韧性作用,韧性不佳,脆性较大的弊病。同时聚合物抗裂砂浆有防止开裂之功。

六、修补措施

构件表面露筋:先将混凝土残渣及铁锈清理干净,露筋部位用清水冲刷,使修补部位湿润,用丙酮(稀释)、乙胺、苯二甲丁酯与抗裂砂浆混合修补,待砂浆达到一定强度后浇水养护。

地下室底板面露筋:将露筋部位凿毛,冲洗干净,将修补部位用比结构高一等级细石混凝土铺于上面,用平板振捣器振捣密实。

七、施工步骤 构件表面露筋:

1、剔除构件露筋部位的混凝土残渣,并将铁锈清除干净,提前一天用清水冲刷露筋部位,使其湿润;

2、将丙酮(稀释)、乙胺、苯二甲丁酯根据说明书混合,搅拌均匀,并与聚合物抗裂砂浆调成糊状;

3、用抹子或刮板将拌好的砂浆分层抹灰压实抹平,每层厚度不得大于10mm;

4、待砂浆达到一定强度后,浇水养护不少于7天。地下室结构露筋处理施工方案

地下室底板面露筋;

1、将地下室底板表面露筋处凿毛,清除浮渣;

2、提前一天将凿毛部位用清水冲刷干净使其湿润;

3、将凿毛修补部位用糊状水泥浆套浆,使水泥浆分布于每一部位;

4、将比原结构高一等级的细石混凝土根据需要铺于修补部位,用平板振动机来回振捣,保证其密实,使混凝土表面和接茬部位泛水泥浆。

5、在终凝前用木搓板搓平,覆盖塑料薄膜,养护时间不少于7天。

八、施工中应注意的问题

1、在清理露筋部位时,应做到浮渣、铁锈清除彻底。

2、必须提前一天浇水湿润,但修补时不得有明水。

3、基层处理应到位,修补后养护要及时,并保证养护时间。

九、资料整理

1、对于地下室露筋部位,必须在图纸中标注清楚,注明露筋部位、露筋程度等。

2、做好施工纪录,详细注明裂露筋复部位及施工时间及其施工方法。

3、对原材料厂家证明、合格证及有关检验报告进行收集与整理

7.地下室楼盖结构的经济性分析 篇七

关键词:地下室结构;经济性

1 工程概况

该工程由10栋单体建筑组成,采用现浇框架结构。本工程总建筑面积约为 240000m2,其中,地上建筑面积约为 13.30000m2,2 层(局部 3 层)地下室建筑面积约为 10.70000m2。除 T1、T6 首层及地下 1 层和地下 2 层商业部分为重点设防类(乙类)之外,其余单体均为标准设防类(丙类)。

结合商业规划、建筑场地以及使用功能的要求,T1、T6 塔楼在首层与商业裙房不设置分隔缝,作为 2 层以上塔楼的底盘连为整体;T10 通过设置防震缝和双向滑动支座钢连廊,拆分为 4 个单体独立设计;其他各单体结构自首层起完全分开、彼此独立;各单体结构均以地下室顶板作为嵌固端。

2 楼盖结构方案

2.1 楼盖计算单元

选取柱网尺寸为 8.5 m ×8.5 m,水平及竖直方向均为 5 跨的现浇钢筋混凝土楼盖作为计算模型,计算结果取图1所示的居中区域作为楼盖计算及分析单元。地下室顶板铺设 1.0 m 厚的覆土,其容重取 18 kN/m2。顶板考虑建筑面层营造做法,取恒荷载为 4 kN/m2,活荷载考虑消防车荷载 20 kN/m2,按照文献[1]中依据楼盖板格跨度的大小分别予以折减,其数值不小于 10 kN/m2。

图1 楼盖计算单元示意图

地下室框架柱的截面尺寸取600 mm×600 mm,框架梁截面尺寸及顶板厚度随楼盖布置方式的变化取值不同。地下室结构抗震等级为二级,框架柱、框架梁板的混凝土强度等级分别为 C55、C35,梁纵筋、箍筋和板钢筋均采用 HRB400。

2.2 楼盖布置方式

地下室结构常用的楼盖形式有主次梁楼盖、十字梁楼盖、无梁楼盖等多种结构型式,本文依据规范[2]对地下室顶板分别提出单向单道次梁体系、单向双道次梁体系、十字次梁体系、井字次梁体系、无次梁厚板体系、空心楼盖体系共计 6 种结构楼盖布置方案(图2),对其分别进行结构计算分析,以比较不同楼盖的经济性。

图2 比选楼盖结构布置图

2.3 结构设计原则

基于上述楼盖平面布置形式,为便于比较计算结果,主次梁截面尺寸和板厚的确定以梁、板配筋满足相关规范及规程[3-5]的设计要求,并使梁、板的配筋处于合理范围之内作为前提条件,具体如下:

(1)结构梁、板的挠度以 1/250 作为控制标准;

(2)结构梁、板的顶面、底面的裂缝宽度分别控制在 0.2、0.3 mm 之内;

(3)结构梁、板的保护层厚度按二 a 类环境类别取值,分别为 25、20 mm;

(4)结构梁、板的配筋率分别控制在 1.0% ~1. 2%、0.3% ~ 0.4% 之间。为降低结构用钢量,结构主、次梁上部设置通长架立钢筋,楼板采用双层双向钢筋通长布置为主;对梁、板支座处配筋不足区域另行设置附加钢筋。

3 经济性比较

不同于常规楼盖,地下室顶板的厚度须按照规范[6]的要求考虑防水处理,本工程中所用楼盖 a)~d)的板厚均取 250~ 350 mm;楼盖 e)为无次梁结构,其板厚为 500 mm;楼盖 f)采用现浇空心楼盖,依据现行设计规范[5]计算及构造要求取其楼板总厚度为500 mm。空心楼盖采用高度为 250 mm 箱体填充,箱体底面为正方形,边长为600 mm ×600 mm;箱体顶面及底面的混凝土层厚度均为 125 mm。

3.1 楼盖梁板计算

楼盖布置方案中的楼盖 a)~ e)采用中国建筑科学研究院 PKPM 系列软件中的 SATWE 模块直接计算,楼盖 f)采用规范[5]拟梁法等代后,再由SATWE进行计算分析;配筋、挠度以及裂缝的计算采用 PKPM 相关后处理模块处理。按照结构设计原则进行反复试算,得到满足预设设计要求的各个楼盖方案梁板的截面尺寸及配筋;其中,楼盖梁板的具体构件信息见表 1。

3.2 梁板材料用量

综合图 3 所示梁板在正常使用极限状态以及承载能力极限状态下的计算结果,得到其相应的混凝土及钢筋用量见表 2、表 3。从表中可以看出,通过对楼板中的混凝土采用空心箱体填充,极大降低了楼盖的自重并减小了梁板的配筋,故框梁空心楼盖方案 f 的混凝土及钢筋用量最小。采用常规梁板布置的方案 a 至方案 e 中,方案 b 所示的单向双道次梁方案所用混凝土及钢筋用量最为经济。

3.3 楼盖经济性分析

梁、板所用混凝土選用强度等级为 C35 的商品混凝土,包含工地运费与泵送费在内的单价按 400 元/m3计算。HRB400 级的钢筋单价以直径规格划分,价格介于 3 620 ~3 690元 / t 区间,统计计算时取其平均值 3 650 元 / t作为依据。现浇钢筋混凝土模板造价的计算,均按混凝土与模板接触面的面积按照 60 元/m2计算。

现浇空心楼盖中所用的箱体材料及其附属配件折算至单个箱体的综合价格约为 95 元/个。根据以上单价规定,对经过计算配筋设计的 6种类型梁板进行标准柱网造价统计。为便于比较分析,将其换算为单位面积土建造价,见表 4;其中,现浇空心楼盖中箱体的综合价格折算计入单位面积总造价中。

从表 4 中可以看出,采用框梁空心楼盖方案 f以及单向双道次梁方案 b 的混凝土及钢筋用量最小,框梁厚板楼盖 e 的用量最大;方案 f 以及方案 e的模板用量最省,方案 d 的用量最多;综合单价方案f 最为经济,方案 b 略高于方案 f。综合考虑防水处理以及管线布置等因素,方案 b 为最经济的楼盖形式。

4 结束语

介绍了地下室结构的设计选型,通过对6 种不同形式楼盖在覆土与消防车荷载作用下单位面积材料用量的分析,对其顶板结构进行了经济性分析及比较,得到了适用的楼盖布置方式。

参考文献:

[1]中国建筑科学研究院. GB 50009—2012 建筑结构荷载规范[S]北京:中国建筑工业出版社,2012.

[2]中国建筑科学研究院. GB 50011—2010 建筑抗震设计规范[S]北京:中国建筑工业出版社,2010.

[3]中国建筑科学研究院. JGJ 3—2010 高层建筑混凝土结构技术规程[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2011.

[4]中国建筑科学研究院. GB 50010—2010 混凝土结构设计规范[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2011.

[5]中冶建筑研究总院有限公司. JGJ/T 268—2012 现浇混凝土空心楼盖技术规程[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2012.

8.地下室挡土墙结构设计分析论文 篇八

近年来,伴随着我国经济和建设水平的发展,建筑物地下室超长混凝土结构不断增多,一旦出现裂缝则将可能对建筑结构的使用性、耐久性、承载力等造成影响。本文结合福建某商住楼工程实例,分析了其地下室上浮和底板、顶板及柱开裂的原因,并提出了加固处理方案,可供类似工程参考。

1.工程概况

1.1施工情况

福建某商住楼工程,采用钢筋混凝土框架—剪力墙结构,建筑面积38500m2,地上二十九层,由南北两栋主楼构成。地下一层为车库,地下室结构连通为一整体,长约120m,宽约60m。地下室承台地梁、底板为C35 S8抗渗砼,底板厚度为350mm,外墙混凝土强度等级为C35 S8,外墙厚为300mm,地下室内剪力墙及柱砼强度等级为C40,顶板砼强度等级为C35 S8,顶板厚为250mm,如图1所示。2009年7月28日地下室土方开挖,因地表水较多,开挖时间较长,采取了有效的排水降水措施,保证了地下室施工期间的质量及进度,于2009年12月25日顺利完成了地下室主体的结构施工。地下室共分三个施工段,以后浇带为段点,第一段从2#楼主楼到CC轴以南2.5m处后浇带,第二段为从CC轴到CM轴以南1m,第三段为1#楼主楼及人防区。2009年11月6日浇捣第一段底板,第二段底板于2009年11月10日浇捣底板,第三段底板2009年11月19日浇捣底板。第一段墙、柱、顶板于2009年12月8日浇捣,第二段墙、柱、顶板于2009年12月14日浇捣,第三段墙、柱、顶板于2009年12月25日浇捣。每段砼浇捣后派专人养护2周。地下室主体结构完成后,继续上 0.000以上的主体,2010年7月15日1#、2#楼主体结构封顶。根据设计要求,后浇带待主体封顶14d后方可进行浇注,施工单位根据设计要求延期到封顶后46d(2010年8月31日)将后浇带封闭,后浇带采用C40S8抗渗砼。

1.2开裂情况

2010年12月下旬发现地下室中间段车库外剪力墙局部墙面有丝状渗水现象,个别柱出现丝裂缝,但底板未上浮(此时地下室顶板还未覆土),且南北两主楼正常。发现此情况后,设计单位及时来到现场观察分析,认为可能是地表水太丰富所引起,决定外围挖降水盲井降水。到2011年2-4月,随雨量的增多,发现底板渐渐上浮,柱上下裂缝增多,外剪力墙丝裂缝加多,出现渗水痕迹,底板也局部出现渗水痕迹。用水平仪测量发现上浮量最大在8~15cm左右,特别是下雨后会出现明显上浮。根据这种情况,设计单位决定采用盲沟埋设 600的涵管与市政下水道连通使地表水外排。5月初地下室顶板开始覆土,根据设计要求顶板覆土0.8m后,地下室底板开始慢慢下沉恢复。

2.地下室上浮开裂原因

因该商住楼地下室中间段处地势低洼地带,在暴雨过后造成大量积水,积水对该工程底板产生上浮力,导致地下室上浮,部分底板和柱开裂。具体分析如下:地下室顶板面的绝对标高为187m,地下室层高37m,顶板结构250mm厚,顶板上覆土800mm厚,底板结构350mm厚,下为100mm厚砼垫层。地下室垫层底绝对标高为:18.7-3.7-0.35-0.1=14.55m。甲方提供的暴雨后地下室外稳定水位标高为17.819m,故地下室外稳定水位离地下室垫层底高度为:17.819-14.55=3.269m。地下室最大负荷面积的柱网尺寸为:8.1m×7.8m。顶板主梁截面为450×800mm,次梁截面为350×600mm,底板主梁截面为450×800mm,柱截面尺寸为500×500mm。水容重为10kN/m3,土容重为18kN/m3,砼容重为25kN/m3,垫层容重为20kN/m3。不考虑桩的抗拔力,顶板上未覆土前主要依靠顶板、底板、梁柱等的恒荷载来抵抗地下室的水浮力。

250厚顶板自重:0.25×r砼=0.25×25=6.25

图1、地下室结构平面示意图

图2、柱加固设计图

350厚底板自重:0.35×r砼=0.35×25=8.75

100厚垫层重:0.1×r垫=0.1×20=2

①合计:17kN/m2

顶板梁、柱、底板梁自重化为每平方米的恒荷载

②顶板梁自重:

0.35×(0.6-0.25) ×(7.8+8.1) ×25+0.45×0.8-0.25) ×(7.8+8.1) ×25=147kN

柱自重:

0.5×0.5×(3.7-0.25) ×25=21.6kN

底板梁自重:

0.45×(0.8-0.35) ×(7.8+8.1) ×25=80.5kN

顶板梁、柱、底板梁自重化为每平方米的恒荷载:

②合计:(147+21.6+80.5)/(8.1×7.8)=94kN/m2

恒荷载抗浮水位高差为:

(①+②)/r水=(17+3.94)/10=2.09m<3.269m,不满足抗浮要求。

3.处理措施和修复加固方案

及时覆土。按设计要求,顶板上覆土800mm,考虑顶板上覆土800mm后地下室的抗浮水位高差为3.53m,大于3.269m,满足要求。

组织排水。让地表水有组织地排到附近的市政排水管,减小底板的水压力。具体措施是:沿地下室四周外侧开挖,设DN600的钢筋混凝土圆涵排水,每隔2m加设一个检查井。

混凝土底板加固。加固措施[1-3]:将裂缝处的表面混凝土凿开,并将整个板面凿毛,碎屑清除干净,在裂缝处灌注结构胶。然后板面绑扎@ 8@150双向钢筋,浇筑50mm厚C30细石混凝土。

混凝土外墙、边柱、顶板修复。修复措施[1-3]:凿除裂缝表面的混凝土,露出新鲜混凝土,清除灰尘,慢速、低压、连续灌注结构胶,确保结构胶注入裂缝细微部位。

混凝土中柱修复加固。对于裂缝宽度小于0.3mm的中柱,采用上述灌注结构胶的方法进行修复。对于裂缝宽度大于0.3mm的中柱,其柱顶采用外贴碳纤维布的方法加固,柱底采用外包型钢加贴碳纤维布的方法加固[1][4-5]。加固设计如图2所示。

4.结语

对于地下室,特别是处低洼地势的单层地下室,设计和施工时应特别注意当地的气象条件,雨季时应考虑暴雨后地表水位差产生的上浮力,采取组织排水和及时覆土措施防止地下室上浮。

参考文献

[1] GB50367-2006. 混凝土结构加固设计规范[S].

[2] 林文修. 混凝土结构加固方法与实施要点[M]. 中国建筑工业出版社.

[3] 袁文阳. 工程结构补强加固实用设计及典型实例[M]. 中国建筑工业出版社.

[4] 王文炜. FRP加固混凝土结构技术及应用[M]. 中国建筑工业出版社.

[5] 左成平. 混凝土结构粘结加固设计与算例[M]. 中国建筑工业出版社.

9.分析地下车库防排烟与通风设计 篇九

关键词:地下汽车库 排烟设计 通风系统

0 引言

随着生活水平的提高,汽车经本以普及每一个家庭。由于地皮的升值,各种机械立体车库,复式汽车库也不断涌现。因此,目前我国的新建民用建筑已配备地下车库,具有封闭性的特点。所以,我们要做好通风排烟系统,合理设计地下汽车库通风与防排烟系统。下面就地下汽车库通风设计、系统形式和防排烟设计进行探讨。

1地下汽车库排风量、排烟量的确定

地下汽车库排风量的确定地下汽车库通风的目的是把汽车开动时尾气中的污染物浓度稀释到允许的范围内。目前,确定地下汽车库排风量的方法大体可分为两类:一类是按换气次数估算;另一类是按将有害物冲淡到卫生标准所需的全面通风换气量来确定,汽车尾气的主要有害物为CO、NO及少量汽油和热量,以CO、NO为主,而按c0计算出的全面通风换气量完全可以将NO稀释到卫生标准规定的浓度。这里我们着重论述一下估算,也是我们设计普遍采用的方法。主要方法有两种:

1.1用于停放单层汽车的换气次数法

a.汽车出入较频繁的商业类等建筑,按6次/h换气选取;

b.汽车出入一般的普通建筑,按5次/l1换气选取;

c.汽车出入频率较低的住宅类等建筑,按4次/h换气选取;

d.当层高<3米时,应按实际高度计算换气体积;当层高≥3米时,可按3米高度计算换气体积。

1.2当全部或部分为双层停放汽车时,宜采用单车排风量法

a.汽车出入较频繁的商业类等建筑,按每辆500m3/h选取;

b.汽车出入一般的普通建筑,按每辆400mTh选取;

c.汽车出入频率较低的住宅类等建筑,按每辆300mm选取。

2地下车库排烟量的确定

地下车库汽车发生火灾,可燃物较少,且人员较少,设置排烟系统,其目的一方面是为人员疏散,另一方面便于扑救火灾。鉴于地下

车库的特点,(GB50067—97汽车库、修车库、停车场设计防火规范》

(以下简称车库规范)做了如下规定:

2.1面积超过2000m的地下汽车库应设置机械排烟系统,机械排烟系统可与人防、卫生等排气、通风系统合用;

2.2设置机械排烟系统的汽车库,其每个防烟分区的建筑面积不宜超过2000m,且防烟分区不应跨越防火分区;

2.3排烟风机的排烟量应按换气次数不小于6次/h计算确定。

3机械排风量和机械排烟量的统一

排风量、排烟量的确定,一般地下车库层高都大于3米,按换气次数不小于6次/h可知,两者的风量基本不相等,一般会选用双速风机,低速排风以满足相对较少的排风量,火灾发生时启动高速排烟以满足相对较多的排烟量,这在理论上是可行的。但应引起注意的是,有些消防部门不允许这种做法,原因是双速风机常年低速运行,而高速因缺乏运行和维护以致不能及时发现故障,系统可靠性相对较低。建议无论排风量是否与排烟量相差大,均选择消防高温排烟风机或离心风机。当所需的排风量较小时,可由值班人员根据实际情况定时启动一段时间,以达稀释有害物的目的。

4地下汽车库通风系统的两种模式

4.1常用的通风换气系统

通过“送风机一送风管一送风口”的送风方式和“排风口一排风管一排风机”的排风方式来实现的。当然,排烟系统可与排风系统合

二为一,但此时防火阀为排烟防火阀,排风机为排烟、排风合用风机。此种通风系统存在如下问题:

(1)风道在梁下穿行,要占据一定的空间,如果要保持足够的净高,就需要土建增加层高。

(2)风口的布置不可能很密集,出口风速也有一定限制,这就造成有风口的地方气流流动较快,而在拐弯处及部分角落,室内空气就较静止。这样,汽车排出的有害物会滞流。

(3)大面积的车库,通风系统比较长,风道断面比较大,不可

避免地要与消防喷淋管道、电缆桥架、电线管等交叉,既不易处理,

又影响车库的美观。

4.2喷流诱导通风系统

它是一种新型的通风系统,主要由送排风机、数个喷流诱导通风设备、控制系统三部分组成。此系统不设平时通风风管系统,而由多个喷流诱导设备替代。其设计技术原理是,将若干个喷流诱导设备按照一定排列规律布置在被通风的空问内,利用多个喷流诱导设备的送风射流射程,进行室内空气流动的接力传递和卷吸诱导周围空气的作用,使被通风空间的空气发生定向流动,将进风口风机的送风量均布在房间的各个角落,形成从进气口到排气口的定向强迫气流,达到通风排污的目的。同样,在地下车库通风采用喷流导引系统时,也应设有排烟系统,一般该系统应专门设置。当要实现排风排烟合用风机时,需在排风机吸入口上安装一个三通,三通的一边直接安装排风口,抽吸车库内的空气,另一边与排烟风道衔接,两边均设有消防信号控制启闭的电动阀,平常一个电动阀开启由排风口排风,发生火灾时,另一电动阀开启,排烟口打开,排除煙气。此时,排风口由电磁阀关闭喷流导引通风系统的优点:

(1)由于空气射流的诱导和卷吸作用,将整个空间的空气带动起来,消除了空气的停滞死区,可有效地防止污染物(如汽车尾气)的聚集,达到较好的通风效果。

(2)能适当降低车库的层高,一般可降低0.4—0.6m,从而

大大降低建筑物的开挖成本和造价。

(3)系统简单,施工安装容易,可缩短工期,节约安装费用。

5其他应注意的问题

5.1排烟口的设置。

每个防烟分区均应分别设置排烟口,排烟口距本防烟分区最远点的水平距离不应超过30m。排烟El的设置应使烟气流动方向与人的疏散方向逆向,并设置在顶棚上或靠近顶棚的墙面上。有吊顶时,排烟口上部应紧贴着吊顶或设在吊顶上;无吊顶时,应设置在挡烟垂壁以上,结构梁的下部。排烟口平时关闭,着火时仅开启着火层防烟分区的排烟口,当任一排烟口或排烟阀开启时,排烟风机应能自动启动。排烟口应设有手动和自动开启装置。

5.2地下汽车库火灾时的补风。

通常可将送风机兼作火灾时的补风机,进风量不宜小于排烟量的50%,对喷流诱导通风系统,有火灾信号时,切断诱导风箱电源,关闭诱导风机,同时启动送风机来作补风用。

6 结语

总而言之。多层地下车库的通风与防排烟设备的分布要根据设计图纸.严格的安装布置。地下车库的通风与防排烟系统的意义重大,我们一定要引起重视,在设计和使用的过程中,都要严格按照标准和要求来,尽量在灾害发生时将损失降到最低。

7 参考文献

[1]GB50067—97.汽车库、修车库、停车场设计防火规范,2012

10.地下室挡土墙结构设计分析论文 篇十

关键词:仰斜式挡土墙;地质灾害;局限性

引言

地质灾害的出现将会严重威胁人们的生命、财产安全,并带来深远的社会影响,因此,人们越来越关注地质灾害的防治。仰斜式挡土墙作为一种行之有效的防灾减灾措施,在斜坡地质灾害防治中有着极其广泛的应用,因此,在设计过程中必须重视设计流程,确保设计质量,以达到预期的防治效果。

1.仰斜式挡土墙的设计分析

挡土墙墙身的稳定与整个斜坡场地的安全息息相关,其破壞后果往往非常严重。仰斜式挡土墙因其具有诸多优点,广泛应用于斜坡地质灾害防治中[1][2]。但目前关于仰斜式挡土墙的设计方法和算例较少,常规计算尚存在诸多不合理之处,因此,必须加强验算、分析。

1.1土压力的计算

土压力的计算一般采用库伦土压力公式和朗肯土压力公式,仰斜式挡土墙墙背倾斜,因此,采用库伦主动土压力公式:

Ea=12γH2cos2(φ-a)cos2acos(a+δ)[1+sin(φ+δ)sin(φ-β)cos(a+δ)cos(a-β)]2

式中:Ea为主动土压力,单位(kN);γ为土的重度,单位(kN/m3);H为挡土墙高,单位(m);φ为土的内摩擦角,单位(°);α、β、δ含义如图示,单位(°),其中δ取负值。主动土压力值需乘以增大系数,墙高5~8m取11;墙高>8m取12。

1.2稳定性、地基承载力验算

(1)抗倾覆稳定性验算:挡土墙在主动土压力Ea作用下可能绕墙趾倾覆,抗倾覆安全系数计算公式为:K0=(WZW+EyZx)/ExZy,式中:K0为抗倾覆稳定安全系数,必须>15;W为墙身自重,Ex、Ey分别为土压力水平、垂直分量,单位(kN);ZW为W对墙趾的力臂,Zx、Zy分别为Ey、Ex对墙趾的力臂,单位(m)。

(2)抗滑移稳定性验算:挡土墙在主动土压力Ea作用下易沿基底滑动,抗滑安全系数Kc计算公式为:Kc=μ(W+Ey)/Ex,式中:Kc为抗滑稳定安全系数,必须>1.3;μ为基底摩擦系数;W为墙身自重,Ex、Ey分别为土压力水平、垂直分量,单位(kN)。

墙身设计时,滑动稳定常较倾覆稳定难以满足,通常将基底做成逆坡,但坡度不宜大于1:5,以防止墙身连通基底下一块三角形土体一起滑动。

(3)地基承载力验算:地基承载力验算需考虑荷载偏心的影响,偏心距计算公式为:e=B/2-Zn=B/2-(WZw+EyZx-ExZy)/(W+Ey),式中:e为偏心距,Zn为荷载作用点至墙趾的垂直距离,B为挡土墙基底宽,单位(m);其他符号意义同上。对于土质地基e≤B/6;软岩地基中e≤B/5;硬质岩石地基e≤B/4。

基底平均压应力0=W+Eyf,式中:f为持力层地基承载力设计值,单位(kPa);其他符号意义同上。e≤B/6时,墙趾、墙踵压应力为min,max=(W+Ey)(1±6e/B)/B1.2f。e>B/6时,基底局部将因出现拉应力而脱开,导致基底应力重新分布,此时仅验算最大压应力,计算公式为:max=2(W+Ey)/3Zn1.2f。如果基底出现负偏心,应将上述公式中的Zn调整为B-Zn后带入计算。

1.3采取的措施分析

(1)基础加固措施。墙身设计时,随着墙高的增加,基底压力逐渐成为控制因素,为满足挡土墙对地基承载力的要求,较为可行的方法是增加墙趾台阶,以扩大基底宽度,同时还可提高墙身的抗倾覆稳定性,墙趾台阶宽度必须>20cm,高宽比通常采用2:1。此外,如果挡土墙地基持力层岩性软弱,可采用碎石土、砾砂等质量较好的材料进行换填,也可在一定程度上满足设计要求。

(2)排水措施。斜坡地段往往因挡土墙的修建而排水不畅,因此,须在墙身布设适量泄水孔,同时泄水孔入口应铺设易于渗水的滤水层以防堵塞,最下层泄水孔下部铺设黏土隔水层并夯实,以防雨水下渗软化地基。

(3)沉降缝以及伸缩缝的设置。为了避免因地基不均匀沉降而导致墙身开裂,必须根据墙高以及地基土性质的变化,进行沉降缝的设置;同时,为了减少因圬工砌体收缩以及温度的周期性变化而导致墙身的胀缩,还必须进行伸缩缝的设置。挡土墙的沉降缝以及伸缩缝,通常每10~15m设置一道,缝隙宽度2~3cm,并采用沥青、麻絮等对其内、外侧及顶部进行填塞,深度一般≥15cm。

2.仰斜式挡土墙的应用分析

仰斜式挡土墙墙身截面较为经济,但同时也存在一些不足之处。譬如,如果在填方地段砌筑墙体,墙背填土夯实困难,难以与边坡紧密结合;如果墙背坡度过缓,将会存在模板支立困难,混凝土难以浇筑等问题;如果墙前地形较陡,为了保证墙趾嵌入地下必须加高墙身,反而增加砌筑工作量。因此,仰斜式挡土墙的应用有其局限性,须综合考虑各方面因素以选择最合理的截面形式,通常情况下应考虑以下因素:

(1)根据土压力理论,主动土压力以仰斜式挡土墙最小,俯斜式最大,直立式居中,因此,就土压力大小而言,仰斜式最为合理,但为了避免施工困难,墙背坡度不宜缓于4:1,墙面坡应尽量与墙背坡平行。(2)从墙前地形陡缓来看,如果墙前地形平缓,则采用仰斜式较为经济、合理。(3)挖方边坡砌筑挡土墙时,采用仰斜式较为合理,如果采用俯斜式挡土墙还须在墙背回填土;而对于填方边坡筑墙,则采用俯斜式、直立式较为合理。(4)对于一些水利工程,由于设置的限制,必须将挡土墙做成垂直时,俯斜式最为合理。(5)对于狭窄沟谷两岸的护坡,由于地形的限制,又必须确保溪沟的过流,选择仰斜式较为合理。

总结

通过对上述内容的分析可知,在仰斜式挡土墙设计的过程中,必须对其设计思路以及构造要求有着充分的掌控;同时在其应用时,必须采取科学有效的应用方式,并进行合理的设置,这样才能最大限度的减轻地质灾害所造成的危害,取得最佳的治理效果。

参考文献:

[1]陈志伟.地震作用下仰斜式挡墙的动力响应分析[J].四川建筑科学研究,2014,02:178-183.

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