地下室底板结构的设计方法

地下室底板结构的设计方法

杜江 广东工业大学建筑设计研究院

1、 确定荷载

1） 明确水头高度h

地下水的设防水位应取建筑物设计使用年限内可能产生的最高水位，如岩土工程勘察报告中没有提供地下水最高水位时，地下水设防水位可取建筑物的室外地坪标高。实际操作时，可取建筑物附近区域市政道路的最低标高，即假定市政管道排水能力足够，丰水期时不会造成连通的地下水淹没市政道路最低点的情况。应注意需由勘察单位提出在设计使用年限内建筑物的设计水位。

2） 有人防时控制荷载的判断

地下室底板的人防等效静荷载，对采用桩基础的建筑物，核6级时通常为12kN/m2（非饱和土）、25 kN/m2（饱和土），核5级时通常为25kN/m2（非饱和土）、50 kN/m2（饱和土）。底板设计时，需判断底板配筋是由人防组合荷载控制还是由平时水压荷载控制。近似的办法为，由平时水压的控制荷载 [1.35×10×h（水头）-t(底板厚)×25] ×1.15(裂缝调整系数)，与人防控制荷载 1.2×(10×h（水头）-t(底板厚)×25)+qRF(人防等效静载)判断，大者为控制荷载。

2、 确定底板厚度

（1） 底板的冲切承载力

底板的冲切承载力一般指底板在水压或水压与人防组合荷载作用下，其抵抗冲切破坏的能力，通常由承台或独立基础的冲切控制。冲切锥体的形状通常为从底板底与承台（基础）的交接处沿向墙柱方向的45度线交于底板面。

 

① 按上述算得的弯矩对柱上板带各截面进行配筋设计，并按强度计算得到的配筋进行裂缝验算，其中迎水面裂缝限值为0.2mm（保护层厚度为50mm），背水面裂缝限值为0.3mm。一般情况下，迎水面的钢筋均由裂缝控制，根据弯矩大小的不同，可比相应的强度计算配筋增大约20～55％。采用理正工具箱的梁截面计算时，可同时进行强度和裂缝的验算，当第1次计算的裂缝宽度不足时，可通过“结果查看>修改验算 ”进行配筋修改，点击“确认修改”后可算得新的裂缝宽度结果，如仍不满足，可继续调整，直至满足。

② 因较大的弯矩主要集中在支座部位，当底板拉通筋按典型中间跨跨中计算配筋及构造最小配筋率两者中的大值配置，较大弯矩的支座和边跨处或局部较大跨度的跨中处设置另加钢筋时，底板可获得较优的经济效益。从底板钢筋抗裂时“宁细勿粗，宁密勿疏”的原则考虑，按经验一般可取拉通筋及另加筋的间距均为150，则有利于底板抗裂，从实际施工的情况来看，并未见现场反映过因钢筋过密而导致砼浇筑困难的问题，再类比梁、柱纵筋的间距，故最小75甚至50的板筋间距仍然是合适的。另需注意，另加筋的长度应按以下原则确定：伸出柱帽长度不小于柱帽间净跨的1/4，当另加筋直径较大（如并筋）时，伸出长度不宜小于柱帽间净跨的1/3。

③ 根据上述第3、（2）点的计算公式，我们知道柱上板带跨中配筋约为支座配筋的1/2，而跨中板带跨中配筋可视为与柱上板带跨中配筋基本相同，跨中板带支座配筋为柱上板带支座配筋的1/3。因此，在计算某跨时，可先行计算柱上板带支座配筋，当支座配筋的另加筋不超过拉通筋时，则其它部位配筋均不需另加筋；当支座配筋的另加筋超过拉通筋时，则需对跨中筋进行计算，以确定是否需另加筋；当支座配筋的另加筋超过拉通筋一倍以上时，除需对跨中进行计算确定另加筋外，还需计算跨中板带支座钢筋的另加筋。当验算竖向荷载作用下的强度时，可通过竖向荷载与水压荷载相对比例的简化方法，判断相应部位是否需设置另加筋。

④ 当拉通筋为最小配筋率，而边跨支座处所需另加筋太大，直径超过拉通筋直径二级以上时，可采用并筋，或在一个拉通筋间距内放置2根另加筋的办法，以避免发生无法充分发挥较大直径钢筋强度的情形，但注意当采用并筋时，钢筋伸出柱帽的长度不宜小于柱帽间净跨的1/3；当另加筋采用并筋其直径仍超过拉通筋直径二级以上时，则可考虑采用以下3种办法之一，或采用2种或3种办法的组合：a.将局部区域的拉通筋加大，与其余区域拉通筋搭接连接，从而减少另加筋直径；b.将柱上板带与跨中板带的弯矩分配比例从3:1调整为2:1；c. 将支座弯矩下调10%～15%，相应提高跨中正弯矩。