12-地下室

地下室 摘要： 本文总结了在已知条件下，一层、二层地下室的力与配筋；总结了混凝土强度等级、保 护层厚度及垫层、墙厚、荷载、水平荷载及分项系数、外墙计算高度、外墙计算模型、顶 底板和柱、地下水与抗浮、地下室超长处理措施、裂缝及裂缝措施、不均匀沉降时处理方 法、外墙配筋、固接、铰接、锚固、人防地下室、pkpm 建模、无人防要求的地下室嵌固部 位的设计步骤等等。 本文主要总结于刘铮“建筑结构设计快速入门”、朱炳寅“建筑结构设计问答与分析”、 郁彦“高层建筑结构概念设计”，杨星“pkpm 结构软件从入门到精通” ，钢结构论坛，文 献以及网上别人经验总结。共 13 页。 2012-1-10----2012-1-29 1.力与配筋（例） 1.1 设计要点： 1. 在实际工程中，地下室外墙的配筋主要由垂直于墙面的水平荷载（包括室外地面活 荷载产生的侧压力、地基土的侧压力、地下水压力等）控制，近似按受弯构件设计。地下室 外墙在垂直于墙平面的地基土侧压力作用下，通常不会发生整体侧移，土压力类似于静止土 压力，工程上一般取静止土压力系数 Ka＝0.5 来进行计算。当地下室施工采用护坡桩时， 静止土压力系数可以乘以折减系数 0.66 而取 0.33。 2. 地下室外墙按支承条件可能是单向板，也可能是双向板，在实际工程中要对这些板 块逐一进行计算是相当麻烦的，一般情况下也没必要这么做。工程中常用做法是，视地 下室楼板和基础底板为地下室外墙的支点（地下室墙与底板为固接，与顶板为铰接），沿竖 向取 1m 宽的外墙按单、双或多跨板（视地下室层数而定）来计算地下室外墙的弯矩配筋； 1.2.定量总结： 1.2.1.假设是一层地下室：层高 4m，地下水位在-4m 处，室内外高差 0.3m，底面活荷载取 10 2/kN m ，土的重度取 18 3/kN m ，土的浮重度取 11 3/kN m ，水的重度取 10 3/kN m ， 内摩擦角一般取 030 ，慎重一点可以取 020 ，荷载分项系数除活荷载取 1.4 外，其它的取 1.2； 混凝土用 C30，钢筋用三级钢，250 厚墙： max F侧 为侧压力最大设计值， 1F 为当有 2 层地下室时，负一层侧压力值； 1M ， 2M ， 3M ， 4M 为从下向上，支座，跨中，支座，跨中弯矩设计值； 1V ， 2V ， 3V ， 4V 为从下向 上支座剪力设计值； s1A ， 2sA ， 3sA ， 4sA 为从下向上支座、跨中、支座、跨中配筋大小值。 max F侧 1V 2V 1M 2M s1A 2sA 强 度 控 制 59 KN/m 100KN 27KN 68.6 .kN m 31.4 .kN m 955 2mm 424 2mm 裂 缝 控 制 1559 2mm 611 2mm 注： 1.14@150=1026 2mm ，12@200=565 2mm ，18@150=1696 2mm ，14@200=770 2mm 。 2.构造配筋：按“人防”，配筋率按 0.25%计算，250 厚的墙， sA =0.25%*250*1000=625  14@200=770 2mm ,12@150=754 2mm 。 1.2.2.假设墙厚 300，端部与跨中最大弯矩设计值不变 max F侧 1V 2V 1M 2M s1A 2sA 强度控制 59 KN/m 100KN 27KN 68.6 .kN m 31.4 .kN m 955 2mm 424 2mm 裂缝控制 0.2mm 1131 2mm 493 2mm 注： 1.12@100=1131 2mm ，10@150=524 2mm 。 2.构造配筋：按“人防规范”，配筋率按 0.25%计算，300 厚的墙， sA =0.25%*300*1000=750。  14@200=770 2mm ,12@150=754 2mm 。实际工程中，地下室外墙配筋可以在跨度的 1/3 处断开。 1.2.3. 假设是二层地下室，墙厚均为 300，其它参数同上 max F侧 1F 1V 2V 3V 4V s1A 2sA 3sA 4sA 强度控 制 105 59 217 150 106 22 1931 808 1143 250 裂缝控 制 3151 1185 1696 352 注：16@100=2011 2mm ，12@125=905 2mm ，14@125=1232 2mm ，12@150=754 2mm ； 20@100=3151 2mm ，14@125=1232 2mm ，18@150=1026 2mm ，12@200=565 2mm 。 1.2.4.假设是二层地下室，地下一层墙厚均为 300，地下二层墙厚 350，其它参数同上，则弯 矩设计值不变，强度控制与裂缝控制时， sA 分别为： 2.混凝土强度等级： 高层C30，多层C25；混凝土强度等级越高，水泥用量大，易产生裂缝；当地下室有 防水要求时，地下室外墙的抗渗等级应由最大水头与墙厚之比确定，但任何情况下都不应低 于 0.6MPa。 3.保护层厚度及垫层： 《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)对防水混凝土结构规定，迎水面钢筋保护层 厚度 50mm；但实际操作有困难之处。一方面外墙截面有效厚度损失较大，另一方面外墙 一般较厚，且拆模早，养护困难。施工单位为了避免开裂，在 50mm 厚保护层内附加 Φ8@200 构造筋，与外墙受力筋间距很小，垂直浇捣混凝土困难。 按〈混凝土结构设计规范〉50010-2002，外墙外侧环境类别为“二 b”，内侧“二 a”，据此， 外侧保护层厚度 25mm，内侧 20mm。也是强制性条文。按〈混凝土结构设计规范〉执行。 全国技术措施人防工程分册里也明确指出，当有外包柔性防水层时，迎水面保护层厚度可以 取 30，与混凝土规范规定的值近似。只有当无外防水时，才规定要取 50。 防水混凝土结构底板混凝土垫层，强度等级 C15，厚度 100mm，在软弱土层中 150mm。工程实践表明如果结构厚度或迎水面钢筋保护层厚度小于规范限值常常是引起渗 漏水现象的常见原因。 4.墙厚： 多高层250mm。地下室侧壁厚度取值主要取决于地下室深度，同时也要考虑到承受水 压的最大水头 H 与相应壁厚 t 的比值，H/t 的比值一般宜控制在 25 以内以取得较好的防水 效果。普通地下室的侧壁厚度：一层地下室可取 250—400mm；二层可取 400—500mm； 三层可取 500—600mm。 5.荷载： 1.竖向荷载有上部及各层地下室顶板传来的荷载和外墙自重；水平荷载有室外地坪活 荷载、侧向土压力、地下水压力、人防等效静荷载。 2.室外地坪活荷载：一般民用建筑的室外地面（包括可能停放消防车的室外地面），活 荷载可取 5kN/m2。有特殊较重荷载时，按实际情况确定。（京院技措 2.0.6） ----- Px=qx.Ka= qx/3, qx 为地面活荷载，但工程上一般取静止土压力系数 Ka＝0.5 来进行计算 3. 水压力：水位高度可按最近 3~5 年的最高水位确定，不包括上层滞水。（京院技措 3.1.8） 4. 土压力：a. 当地下室采用大开挖方式，无护坡桩或连续墙支护时，地下室外墙承受 的土压力宜取静止土压力，土压力系数 K0，对一般固结土可取 K0=1-sinφ(φ 为土的有效内 摩擦角)，一般情况可取 0.5。（京院技措 2.0.16） 当地下室施工采用护坡桩或连续墙支护时，地下室外墙土压力计算中可以考虑基坑支 护与地下室外墙的共同作用，或按静止土压力乘以折减系数 0.66 近似计算， Ka=0.5x0.66=0.33，相当于主动土压力。（京院技措 2.0.16）------当无试验条件时，对砂土可 取 0.34~0.45，对粘性土可取 0.5~0.7。上海一般取 0.5 地下水位以下土的容重，可近似取 11kn/m2。（京院技措 2.0.5） 实际上，风荷载和地震区地面运动使土压力超过静态土压力而有所增加，但其对外墙 平面外产生的内力较小，可以不予考虑。 5.风荷载：地下室在底面以下，不受风荷载的影响；如果地下室层数不填 0，表示有 地下室，程序自动取地下室部分的基本风压为 0，并从上部结构风荷载中自动扣除地下室部 分的高度。 6.地震作用：地下室的地震作用主要被室外回填土吸收，只有少部分由地下室构件承 担，因此“抗规”第 5.2.5 条要求的最小地震剪力调整，地下室部分可不考虑，即不考虑剪 重比，不作为不合格的指标，但程序仍然给出调整，影响不大。 结构在地震作用下的反应（周期、振型、位移、内力）受地下室外的回填土约束程 度的影响，但竖向位移不受侧向约束的影响；约束越强，地下室地震作用考虑越少，约束非 常大时，相当于不考虑地下室地震作用。 柱的弯矩、剪力随地下室楼层的变化，可以看到弯矩在地下室楼层中急剧减小。剪力 在地下室 1 层有应力集中现象，导致地下室 1 层的剪力反而有所增加。 6.水平荷载及分项系数： 水压力若取最高水平，则一般按恒载设计，地下室底板的强度计算时，根据《建筑结 构荷载规范》(GB50009-2001)第 3.2.5条板、覆土的自重的荷载分项系数取 1.0。抗浮计算 时，板、覆土的自重的荷载分项系数应取为 0.9。 如果地下室顶部没有房屋，是空旷场地，地下室顶板应考虑覆土荷载，消防车荷载； 或者施工过程中和使用过程中可能出现的载重车荷载,与消防车荷载比较取大值。尚应考虑 施工堆载 10kN/m2。 7.外墙计算高度： 有的工程基础底板上有较厚的覆土，这时最下层外墙的计算高度应视该层地面做法而 定。如为混凝土面层较厚的刚性地面，且在基坑肥槽回填之前完成地面做法，则外墙计算高 度可算至地下室地坪。而实际施工顺序往往是出地面后肥槽立即回填，而地下室地面在完成 机电管线布置后才施工，相隔很长时间。这种情况下，外墙计算高度就应算至底板上皮。为 了减小外墙计算高度，可在外墙根部与基础底板交接处覆土厚度范围内设八字角，并配构造 钢筋，作为外墙根部的加腋，加腋坡度按 1：2。这时外墙计算高度仍可算至地下室地坪。 8.外墙计算模型： 考虑到外墙与扶壁柱之间的变形协调，垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙 板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大(如高层建筑外框架柱之间)外墙板块按双向板计算配筋，其 余的外墙宜按竖向单向板计算配筋； 竖向荷载(轴力)较小的外墙扶壁桩，其内外侧主筋也应予以适当加强。外墙的水平分布 筋要根据扶壁柱截面尺寸大小，可适当另配外侧附加短水平负筋予以加强，外墙转角处也同 此予以适当加强。 不应计算弯矩调幅（有的地方又说可以）；室外出入口与主体结构相连处应设沉降缝； 严 格来讲，外墙应按偏心受压构件计算配筋。但在实际工程设计中，考虑竖向荷载产生的截面 应力很小，仅按墙板平面外受弯计算配筋。当竖向荷载很大时，也可分别按受弯和轴心受压 计算墙体配筋，然后将二者叠加。 地面层开洞位置（如楼梯间、地下车道）地下室外墙顶部无楼板支撑，为悬臂构件，计 算模型的支座条件和配筋构造均应与实际相符。 PKPM 软件地下室外墙按支撑在顶板和底板之间的单向板考虑，这种模型对于层高较小 而柱距较大的无窗洞地下室计算误差不大。而对于柱距与层高接近的地下室，外墙按单向板 考虑不合适，会导致外墙水平方向配筋偏小，而竖向配筋偏大；由于没有考虑柱的侧压力， 将使柱的计算不安全。特别是对于上部有较多窗洞的半地下室，按此模型考虑不符合实际。 9.顶底板和柱： 侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样，底板的抗弯能力不应小于侧壁； 抗规 6.1.14条，顶板厚度180mm，双层双向配筋，C30，每层每向0.25% 高规 12.2.4：筏形基础的钢筋间距不应小于 150mm，宜为 200～300mm，受力钢筋直 径不宜小于 12mm。采用双向钢筋网片配置在板的顶面和底面； 地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积，除应满足计算要求外，不应少于地上一层对应柱每 侧纵筋面积的 1.1 倍；位于地下室顶板的梁柱节点左右梁端截面实际受弯承载力之和不宜小 于上下柱端实际受弯承载力之和。 10.地下水与抗浮： 1.增加地下室的层高来增加地下室的重量是解决地下室抗浮问题的一个直接有效的方 法，但这种方法还应该结合地基土的承载力而定；------增加基础配重。此种方法大致有以下 3 种情况：增加基础底板的厚度、增加基础顶面覆土厚度、基础顶面采用容重大且价格低廉 的填料。 2. 设置抗浮桩，抗浮桩具有一定的安全储备，实际上长期起着“抗压桩”的作用。这种“反 作用”将阻碍有抗浮要求的地下室的合理沉降；如果地下水位长期处于一种较高的水平之上， 设置抗浮桩也不乏是一种有效的方式。 3.尽可能提高基坑坑底的设计标高，间接降低抗浮设防水位, 梁式筏基的基础埋深要 大于平板式筏基，从而相对提高了抗浮水位，故采用平板式筏板基础更有利于降低抗浮水位。 楼盖提倡使用宽扁梁或无梁楼盖。一般宽扁梁的截面高度为跨度的 1/22～1/16，宽扁梁的使 用将有效地降低地下结构的层高，从而相对降低了抗浮设防水位。 4. 施工过程中由于抗浮不够出现局部破坏；斜坡道应进行抗浮验算，斜坡道与主体分 缝处应作处理。 11.地下室结构超长：（超过了 40～60m，方法有 3） a．设置伸缩后浇带。地下结构一般在结构长度大于 40～60m 时宜设置一道伸缩后浇带， 普通的伸缩后浇带宽度约为 800～1000mm，钢筋贯通不切断。对于平面尺寸特别长的地下 结构，应设置钢筋断开的伸缩后浇带。 b．不设置伸缩后浇带，采取其它相应措施。主要有：采用低强度等级混凝土；混凝土 中添加微膨胀剂；采用粉煤灰混凝土技术；适当加大分布钢筋配筋量；施工缝处设置膨胀止 水条；设置膨胀加强带。 c．以上两种方法结合使用。 12.裂缝： 12.1 地下室外墙混凝土易出现收缩，受到结构本身和基坑边壁等的约束，产生较大 的拉应力,易产生裂缝，地下室外墙裂缝宽度控制在 0.2mm 之内，其配筋量往往由裂缝宽度 验算控制。 12.2裂缝措施： 1. 补偿收缩混凝土，即在混凝土中渗入 UEA、HEA 等微膨胀剂。以混凝土的膨胀值减 去混凝土的最终收缩值的差值大于或等于混凝土的极限拉伸即可控制裂缝。 2. 由于混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会与混凝土的早期收缩变形完全补偿，为了实 现混凝土连续浇注无缝施工而设置的补偿收缩混凝土带，一般超过 60m 设置膨胀加强带。 3. 后浇带，在混凝土早期短时期释放约束力。 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，对于侧壁，增加水 平温度筋；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。 13.不均匀沉降：（方法有 3） 1.放：裙房和高层建筑之间设沉降缝，让各部分自由沉降，互不影响；但给建筑的立面 处理、地下室的防渗漏、基础的埋置深度和整体稳定等带来很多困难。 2.抗：裙房和高层建筑之间不设沉降缝，采用端承桩，将桩端置于坚硬的基岩或砂卵石 层上；但这种方法基础用量多，不经济，一般用于超高层建筑或地基持力层较差的情况。 3.调：设沉降缝，而采取一定的措施，调整地基反力，尽量减少不同部分的地基反 力 差，从而减少沉降差；如：裙房部分采用天然地基，主楼部分采用复合地基或桩基。裙房和 主楼部分采用不同的基础形式，主楼采用筏基或箱基，裙房采用独立基础或条形基础。 在主裙楼之间设置沉降后浇带：钢筋不断，先施工主楼，待主楼封顶完成大部分沉降后， 再施工裙房。两部分沉降基本稳定后再浇筑后浇带。这样，用调时间差的办法解决了沉降差， 同时又避免了设置沉降缝带来的麻烦。 14.配筋： 双层双向；竖向钢筋按计算配筋与 0.25%构造配筋取不利值；水平筋：一般按构造，取 构造配筋 0.25%与1/3 竖向钢筋的不利值；当水平筋受力较大，地下室外墙较长时，考虑 到混凝土收缩及温度变化的影响，应适当加大水平筋； 地下室外墙的钢筋宜用二级或三级钢，直径10mm，间距200mm，内外侧钢筋之间 应设置直径不小于 6mm、间距不大于 600mm 呈梅花形布置的拉结筋。 15.固接，铰接，锚固： 外墙根部节点：一般外墙厚度远小于基础底板，底板计算时在外墙端常按铰支座考虑， 外墙计算时在底板端常按固端考虑，所以底板上下钢筋伸至外墙外侧即可，端头不必设弯钩。 外墙外侧竖向钢筋在底板底部弯后直段长度满足与底板下筋搭接要求，即可形成对外墙的嵌 固。 对于砌体砖墙，施工时通常是先砌墙后浇框架柱，一般可以人为是 4 边铰接，如果地 下室的上部有窗洞，可认为是 3 边铰接，一边自由； 16.嵌固部位： 嵌固部位就是预期塑性铰出现的部位；从理论上讲，结构下部的嵌固部位应能限制结 构上部构件在水平方向的水平位移和转角位移，并将上部结构的剪力全部传递给下部构件。 对没有地下室的建筑物，通常假定上部结构嵌固在基础之上，对带地下室的建筑物， 由于地下室周边的挡土墙在平面内有很大的刚度，墙外土体对地下室有很强的约束作用，高 层建筑往往在地下室顶部发生刚度突变，在地震作用下很可能使塑性铰由基础顶面转移到地 下室顶部或地下室的某一楼层。 16.1： 1.两主楼距离比较近，计算 A 的剪切刚度时应利用主楼 B 的范围内的剪力墙或框柱，计 算 B 的剪切刚度时应利用主楼 A 的范围内的剪力墙或框柱。（其实相当于一栋楼）；满足两 个单体共同的切剪刚度比大于 1.5--2.0 时，可认为两主楼嵌固于地下室顶板，其中之一也能 满足要求。 2.无论是否满足嵌固条件，底部加强区均从室外标高计算，一层地下室时，地下室属于 加强部位。 3.规范中对嵌固顶板提出了板厚及配筋要求，当不满足嵌条件嵌固条件时也要加强，板 厚不宜小于 160mm，配筋双层双向，毕竟地下室周围土约束影响比较大。 4.关于经济性问题，无论是否满足嵌固条件，地下室边缘构件一般与加强区布置相同， 竖向构件混凝土量及配筋无影响。 5.结构计算分析时，对地下室及一层的内力有影响，影响不大，对配筋来讲，可认为无 影响。 6.对基础的影响，从计算分析来讲，倾覆力矩可能有影响，但影响不会大，毕竟有地下 室周围土约束。 7.从安全角度而言，按考虑嵌固或不考虑嵌固，内力变化不大，构造布置基本相同，只 是地下室顶板厚度及配筋略有差异，对安全度影响不大。若想把问题简单化，计算时不考虑 嵌固，顶板构造按嵌固处理。 17.抗震等级： 1.地下一层的抗震等级与上部结构相同，地下室一层以下楼层或地下室没有上部结构的 部分，抗震等级可以采用三级或更低；对超出上部主体部分地下室，可根据具体情况采用三 级或四级。 2.地下室有一侧或二侧开敞：在满足规范刚度及构造要求时，仍可按嵌固考虑，但由于 土的约束作用减小，所以地下各层抗震等级均取与上部结构相同。 3.半地下室：半地下室指覆土深度在地下一层层高一半的位置。在顶板满足嵌固条件时， 地下一层抗震等级同上部结构，地下二层可比地下一层减一级考虑。半地下室的埋深地 下室外地面以上的高度时，不计其层数，即可仍然当做地下室处理。 4.地下一层以下楼层抗震等级，7 度不宜低于四级、8 度不宜低于三级、9 度不宜低于二 级；对于乙类建筑，6 度不宜低于四级、7 度不宜低于三级、8 度不宜低于二级、9 度时专门 研究。在 SATWE 软件参数定义菜单中可定义全楼的基本抗震等级。抗震等级特殊的部位可 在特殊构件菜单中逐个构件定义。 18.地下室顶板设转换层： 在结构设计中，常有地下室设停车场，而必须在顶板上设转换层；考虑到实际结构为非 理想固接，所以对剪力墙结构底部加强区宜取顶板上二层及墙肢总高的 1/10 的较大值，墙 肢总高从地下室底板计算；若地下室四面有覆土，剪力墙底部加强部位宜从覆土下面第二层 楼板标高算起，覆土下面第二层以下剪力墙可按三级或四级构造配筋。 若地下室一面无覆土时，也可将嵌固端设置在顶板或其他层，但该层板需满足构造，刚 度，抗震等级要求。 对顶板上有大开洞时，由于规范对洞口大小无量的，考虑洞口对层刚度的削弱作用， 故应根据计算决定开洞处是否满足嵌固要求，并对设计做相应调整。 19.人防地下室： 1. 结构材料在动荷载和静荷载同时作用或动荷载单独作用下，材料强度会提高，要乘 以增大系数； 2. 人防地下室外墙的最终配筋应取按人防计算的配筋和按正常使用计算的配筋两者 中的较大值 3. 《人防规范》规定，当采用 HRB335 级及以上的钢筋时，对混凝土强度等级为 C25~C35 者，受弯构件的最小配筋率为 0.25％；混凝土强度等级为 C40~C55 者，受弯构件 的最小配筋率为 0.30％；人防地下室外墙水平筋的配筋原则上与普通地下室相同； 4. 水池之类的构筑物应与结构主体脱开，人防地下室顶板上设置消防水池，所以应设 置双层板。 20.Pkpm 建模： 在分析地下室对上部结构的影响时，将上部结构与地下室一起建模计算，而进行地下室 设计时，外墙采用手算或其它软件计算，地下室框架柱应考虑侧压力（程序没考虑），可以 按简化方法计算出线荷载后作为柱间荷载施加到模型中。对于地下室结构，satwe 考虑了墙 的共同作用，柱纵筋的计算结果为零，建议底层框架柱采用 PK 计算。 例子： 一带地下室框架结构，埋深范围内无水，采用 PMCAD 整体建模，地下室外墙按实际 厚度和层高输入。采光窗按墙体洞口输入。地面活荷载按 5 kN／m2 考虑，回填土容重按 18 kN／m3 考虑，取土的侧压力系数为 0．5，室外地坪标高为一 1．2 m，在 satwe 的地下室 信息里输入以上参数。回填土对地下室约束相对刚度比的取值与全地下室有区别，对于全地 下室，此参数一般取 3。，而半地下室应根据地下室埋深与层高的比值进行折减，此工程中 该参数取 1．9。外墙侧压力包括土压力和地面活荷载产生的侧压力，前者属于恒载，后者 为活载，应分开计算。 21.回填土作用： Satwe 软件设有参数“回填土对地下室约束刚度比”，填 0，表示不考虑回填土的约束作 用；一般填 3，3 表示有 70%~80%的嵌固；填 5 表示完全嵌固；填负数 m，表示地下室下部 的 m 层无水平位移； 一般应计算 2 次，第一次用剪切刚度比算法或回填土的相对约束刚度比填 0，或将地下 室层数填 0，用地震力与相应层间位移比的计算方法，看地下室是否有层间刚度比大于 2 的 楼层；第二次，地下室楼层刚度比如有大于 2 的，将回填土的约束刚度填为负数，如没有刚 度比大于 2 的，回填土约束刚度比输入 1~6 之间的正数。 22.无人防要求的地下室嵌固部位的设计步骤： 22.1.第一步设计，将地下室欲设置为嵌固部位的楼层（通常为地下室首层），按规范要 求进行方案设计，并对相关构件采取加强措施。 补充： 1.地下一层的抗震等级与上部结构相同，地下室一层以下楼层或地下室没有上部结构的 部分，抗震等级可以采用三级或更低；对超出上部主体部分地下室，可根据具体情况采用三 级或四级。 2.地下室顶板与室外地坪的高差宜本层层高的 1/3，假设地下一层层高 3m~4.8m，则高 差应小于 1m~1.6m。 3.边柱处应设钢筋混凝土抗震墙，无抗震墙或约束不好时，边梁应采取增加箍筋等抗扭 措施。 4.地下室顶板应采用现浇梁板结构，顶板不应有大洞口，板厚180mm，C30，双层 双向配筋，每层每个方向应0.25%  0.25%*1000*180=450 2mm  12@200=565 2mm ，10@150=524 2mm . 5.地下室柱截面每侧纵向钢筋面积 i，除满足计算要求外，应1.1 倍柱上；软件没有自 动实现该项要求，可在施工图设计时将钢筋放大系数取为 1.1，增加的纵向钢筋不应向上延 伸，可锚固在地下室顶板框架梁内。 6.地下室顶板的框架梁应有足够的抗弯刚度，地下室顶板的梁柱节点左右梁端截面实际 受弯承载力之和应上下柱端实际承载力之和。Satwe软件可以按此要求进行内力设计调整。 7.带地下室的剪力墙结构底部加强区的上限高度，程序自动扣除地下室的层数和高度； 加强区下限高度通常从地下室一层算起，地下室一层以下可以不加强；satwe 软件设有“剪 力墙加强区起算层号” 没有地下室，填 1，即剪力墙加强区从一层算起；有地下室，取 地下室最高层号，假设地下室 2 层，则填 2，；底部框架-抗震墙结构和楼层较少的多层结构， 如果不需要设置剪力墙加强区，可以输入一个较大的数值。 22.2.第二步计算层间侧向刚度比，将上部结构与地下室作为一个整体考虑，嵌固部位可预 定在基础底板处； 如采用 地震剪力/地震层间位移比 ，应将“地下室层数”设为 0，或“回 填土对地下室约束刚度比”填 0，即计算层间刚度比时不考虑回填土的影响；如采用剪切刚 度比的计算方法，可将以上两个参数如实填入，进行第一次试算；如果地下室首层的侧向刚 度大于其上一层侧向刚度的 2 倍，可将地下室顶板作为嵌固部位，如没有大于 2 倍，可增加 该层地下室的侧向刚度重新验算，或者将主体结构的嵌固端下移到符合要求的部位。 注：一般建模需要考虑地下室，但是不需要全部建入，塔楼一般考虑两跨左右，45 度线控制。 22.3.第三步：设定回填土约束刚度比，按工程实际情况设定地下室层数，如地下室满足嵌 固条件，将“回填土对地下室约束刚度比”填写负数，表示地下室下部有 m 层无水平位移， 按嵌固水平位移法进行后续计算。如地下室各层都不满足嵌固条件，一般应将嵌固部位设定 在基础底板处，并根据回填土的约束情况输入 1~5 之间的正数，按弹簧刚度法进行后续计算； 如果周围约束好的话，一般可以嵌固在地下一层楼面处，而不再下延。 23.地下室设计要点： 1.剪切刚度比的计算方法仅与建筑结构本身的特性有关，与外界条件（回填土）的影响 无关，因此推荐使用剪切刚度比算法； “地震剪力/地震层间位移” 与结构本身及外界 条件都有关系。 2.如用“地震剪力/地震层间位移”，地下室顶板的刚度比 2，则可以将地下室一层顶板 设定为嵌固端，将“回填土对地下室约束刚度比”设定为 2（假设有 2 层地下室），重新进 行后续计算。 3.用剪切刚度比 计算时，地下室顶板的刚度比可能没有 2，比如 1.89，其实也是满足 规范 嵌固部位刚度比大于2的条件的；规范规定的 2不是 2.0, 1.89四舍五入后入满足 2. 朱 丙寅的问答书中说过满足 1.5 即可。 4.对地上建筑物的一边或二边，三边外墙兼做挡土墙，结构外荷载作用不对称时，建议 挡土墙采用专门的计算方法进行分析 5.地下室连接为整体，上部为若干独立结构，严格讲不是多塔结构，不必执行高规 10.6 节规定： 6.如果地下室只单边有回填土，则该层不作为地下室，即不考虑土的侧向约束作用，但 挡土墙应采用专门的软件进行分析。 7. 地下室顶板室内外板面标高变化超过梁高范围时则形成错层，未采取措施不应作为 上部结构的嵌固部位，规范明确规定作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁 板结构，地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构嵌固部位；结构计算应往下算至满足嵌 固端要求的地下室楼层或底板，但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算，并应包括地下层。 8. 在实际工程设计中，风荷载和地震作用产生的内力一般不起控制作用，墙体的平面 外配筋主要由垂直于墙面的水平荷载产生的弯矩控制，可以考虑竖向荷载产生的轴力与垂直 于墙面的水平荷载产生的弯矩组合的压弯作用，在有些设计中也可仅按墙板弯曲计算墙的平 面外配筋。软件是按前一种方式进行地下室外墙平面外配筋计算的。 9.当地下室体量、面积很大时，与上部结构所占面积差异太大，如超大地下室、底盘等， 此时可以根据上部结构的底面积取外伸 2～3 跨作为地下室，并与上部结构共同分析。 且当地下室很大时，土根本约束不住地下室；有时，地下室的体量、刚度本身就已经很大了， 再把其放大 3 倍作为土的侧向约束，则土的约束估计就偏大很多了，建议应根据工程的实际 情况取值。取值范围宜在 0～1 之间。 10.例子： 主体的地下室（一层）建为第一个标准层，裙房没有（主体裙房间不设缝）建为第二个 标准层，其他的以此类推，在 PM 参数设置里面有一项“与基础相连的最大层号”要填为 2， 这样 SATWE 计算中才能准确计算；还有就是裙房的基础设计的时候，由于裙房的第二标准 层的层高是取地下室顶板到裙房顶板的高，这样裙房在没有地下室的部分的计算由于基础埋 深的原因，所取的竖向构件的长度就不对了； 这里有两中普遍做法：一、修改裙房在没 有地下室的部分竖向构件的计算长度系数，这个系数在 SATWE 的前处理菜单中就可以很容 易的修改；二、直接修改 SATWE 的结构布置数据文件 STRU.SAT。用记事本打开 STRU.SAT 文件，修改裙房在没有地下室的部分竖向构件的长度为裙房在没有地下室的部分基础顶标高 到裙房顶的高度即可，在“生成 SATWE 数据”的时候只“检查数据”即可。 11.地下室无梁楼盖：抗规及高规地下一层顶板宜采用梁板结构，但实际设计中，是可 以采用无梁楼盖的，无量楼盖一般为厚板，为了满足嵌固层要求，也就是满足上下层间刚度 比需要而设置的。 对于一般采用无梁楼盖的工程，板厚一般取 1/30 左右。以中柱为例，按一般工程设计， 即使按柱上板带计算其等效刚度，很容易知道中柱四边的板带梁加下柱的抗弯刚度之和与上 柱相比，很难达到嵌固作用，所以用厚板。北京建筑技术设计结构分册中提到： 无梁平板的刚度足够大，并能保证上柱底端弯矩可以被下部结构有效承受时，无梁楼盖也可 以作为上部结构嵌固端。 12. 上部结构变形缝分开, 下部(地下室)不设缝,即双墙变单墙, 上部双墙 200 厚,间距 110;单墙 300 厚, 先建议尽可能使地下室顶板形成嵌固层，可以试着将首层开结构洞，窗落 地，或增大地下室部分墙的厚度以提高其刚度等等。当地下室与上一层侧刚相差较多时，地 下室顶板按规范不能作为嵌固层，那么模型此时就类似于多塔大底盘了，可以参考《建筑抗 震设计手册》的说法，各自单塔下侧刚比不小于 1.5，全部地下室与各塔总和侧刚比不小于 2，这时候也可将地下室顶板判定为嵌固层。 如果如此调整仍不能满足规范的规定，但是将上面的双墙在地下室合起来为一个厚墙 按单塔计算，仍可以考虑嵌固在地下一层楼面或基础顶面。此时注意地下室结构构造加强。 至于双墙下落，没必要设置暗梁，直接锚固下一层就可以了。为了节约混凝土，也可以将双 墙直接下落，在变形缝处嵌填聚苯板之类的材料，地下室顶板仍可以拉通。 13. 主体和地下室顶板有高差，可以做，构造上可以采取加腋的方式，不建议采取回填 的方式去找平楼板。地下室不会是只有单向墙而无与之垂直的墙，主体内部与该分界墙垂直 的墙体，都将在楼板的作用下参与传递水平力，因此不应过多削弱这些垂直的墙体，并尽可 能向车库内延伸，以使传力能有叫好的连续性。这样做法，即使不加腋，也可以保障传力。 计算刚度比的时候，这一米的高差有一定影响，但影响大小要看具体的平面布置，因为主体 范围内的墙实际上是没有这高差的，这高差只存在于分解处，需要手核确定。在目前情况下， 车库内也应注意加强车库顶板的刚度，尽量减小车库顶板的平面内变形。 14. 基础”埋深已经到了地面下 5 米，那么最好是建议甲方设置一层地下室，对结构安 全有好处，而且对工程造价也有好处。这个可以结合当地的造价给甲方算一下帐。90 米高 的框剪的结构，核心筒或剪力墙下甚至于柱下内力不小，桩顶需要考虑处理措施，仅靠承台 是否足够？或者承台需要做多大？再者，5 米以下要做桩顶基础梁，施工不得不开挖，那么 深的地方，你柱距再大，一般也就 10 米吧？施工困难可想而知。 15 地下室轴线跨度 7200X9000（这个跨度一般来说肯定要做次梁的），6 级人防，地下 室顶板距地面 0.7m（0.7m 覆土，用于走管道和上面做绿化），车库双层机械停车，要求不 能有次梁，要求做厚板，甲方给的板厚最多做 300。跨度 7200X9000，只允许做 300 厚的 板，按长跨计算板厚，看来是方案阶段就已经按 1/30 取了，但是可能没有考虑人防的影响。 这种情况下一般是必须要设置柱帽的，否则根本算不下来，做多大柱帽可行？这里必 须要考虑两个因素，一个是结构需要的最小尺寸，不要按某些资料上写的柱帽要达到多少分 之一去取，在现有条件下是不允许的，你可以试算一下，看结构能允许的最小尺寸是多少？ 然后一定要问清楚建筑专业，选用的机械车架是什么形式的？车架顶部――主要是指两个边 角要求距离结构构件的尺寸是多少？换句话说就是我们做多大的柱帽才不致影响安装车 架？如果两方面有差距，那么就只好请建筑专业选择稍小一些的车架。 当这差距实在无法解决的时候，只好修改方案。看看能不能挤挤设备净空，主要是指他 的喷淋等安装空间，这可以商量，一般是按 200 设计，但是压缩到 150 也没问题，这样可 以适当再加大些板厚。如果这一切招数都被否了，那就只好提层高了，毕竟这是方案时就应 该考虑的问题。预应力方案可能不可行。因为有人防，人防工作条件下是不允许采用预应力 的，主要是考虑战时预应力失效则人防彻底失效的问题。可以与当地人防审查部门沟通一下， 看看他们怎么看，有些地方可能没那么严格。 16. 地下设备用房，板跨比较大，没有加次梁，板的厚度取的比较厚，就顶盖结构形式 来说，一般梁板式楼盖结构的经济性要优于无梁板式结构，主次梁楼盖优于梁板式结构，当 然，次梁布置合理性也有一定影响。这之中，主要是靠梁的分隔将板跨减小，特别是分隔成 双向板，比单向板更能减小板厚和配筋。 结合设备用房来考虑，需要注意的是这么几点：1、设备所需的净高最小是多少？在设 备允许的情况下，应尽可能减小净高；2、在最小净高确定后，结构设梁与不设梁会带来多 大的层高变化？这要看设备用房与周边的关系――如果是主体附带的，那么一般可随主体高 度调整，有梁方案较为容易实现，底板可以和主体底板持平，不会带来加大埋深的问题；如 果是独立的，就要看层高加大会加大多少埋深？而这埋深加大会不会造成边坡支护费用的显 著增加？这是很关键的问题――结构方案要考虑经济性，不单单是结构自身构件的经济性， 还要考虑相关的造价。对独立的设备用房，如果该场地可以自然放坡或虽然经过喷锚支护甚 至于采用护坡桩支护，但结构采用有梁方案增加层高很小，不至于土方费用增加较多，则可 以考虑有梁方案，节约结构混凝土和钢材用量。反之，则可能采用无梁方案较为有利。 对柱配筋影响，这样看平面什么样了，如果只是地下结构，那么一般设梁或增加的高度 有限，柱配筋不会明显增加。 17. 抗震设计时，应避免在坡地建造高层建筑，不能避免时，应采取措施，形成局部平 地，避免问题的出现，局部平地采用永久性挡土墙及其他护坡措施。