绘图员的日子（三十九） 结构大咖秀之再说挡墙

结构大咖秀，以工程项目为背景，依托设计规范，探索设计之法，成就设计之道，结构学而思。
时间：2016.04.07
地点：1号会议室
主讲人：F君（专业负责人，一注）
主题：剪力墙的合理布置及优化

• 荷载
  
  

水压 水位的选取，一般可取室外道路标高下一米，当然具体情况具体分析
土压 一般考虑静止土压力，特殊情况除外，土重度取20kN/m3
附加荷载 一般可取10kN/m2，荷载较小时也可取5.0kN/m2，有消防车时取20kN/m2。（此处需注意当有水压作为附加荷载时，水压需加倍，否则算挡墙侧压时统一乘了土压力系数，偏小了）

• 水土算法
  
  

砂土，水土分算 黏土，水土合算

• 边界
  
  

一般顶板是没法完全约束挡墙顶端，一般会将顶端设计为铰接，也有根据端节点配筋折算弯矩然后传递挡墙底部进行底部配筋设计。

• 归并
  
  

地下室挡墙因为支座及平面外墙体的位置不同，总会有多种形式，这就涉及到对这些类别进行适当归并。

F君给出的方法便是先列出一般组合的配筋形式，然后反算出对应所能承受的弯矩，调整下图中的b值找到一个M1=M1a，长度b即为此种类型配筋的挡墙所能接受的最大跨度。

• 截断长度
  
  

底部附加钢筋的截断长度由挡墙受力可作出判断，当挡墙为悬臂时，由弯矩图可知跨中弯矩已衰减为1/4，此处截断能满足；对上端铰接的挡墙而言，查看弯矩图，参考图集可得在1/3跨截断即可。

• 水平推力对桩的影响
  
  

水平推力会对底板引起附加弯矩，需注意附加弯矩对边桩的拔力。

• 挡墙受力于边跨跨度
  
  

上图给出了边跨及顶端铰接/固接对弯矩的影响，可知边跨越小对结构越有利。建议在方案阶段有条件可以提出边跨减小的要求，接不接受那就是另外一回事了。

• 计算假定与设计
  
  

以上都是基于杆件模型，实际工程中都是壳元，结果可能不太吻合，但至少能说明挡墙受力的一些规律。建议实际项目时能采用壳元进行标准跨建模设计，能避免一些假定不合适所带来的安全隐患。

2016.05.19 珠海
木子青见

另外附上朱总的挡墙设计要点：
1.砼强度：宜取C30,有利于控制裂缝。
2.外侧保护层：《全国民用建筑人防技术措施》3.6.2 注4上规定保护层厚度：“地下室外墙迎水面有外防水层取30”；《防水规范》规定取50是直接取用前苏联的规定，不适用于一般的地下室结构。
3裂缝限值：有外防水时取0.3mm，无外防水时取0.2mm
4.调幅系数：不宜调幅太大，最多0.9,建议0.95。
5.考虑室内填土的有利作用：当基础埋深低于室内地坪较深时（>2m时），可考虑室内填土的有利作用，此时，应要求回填时先回填室内后回填室外（此项作用不大）。
6.配筋：地下室外墙为控制收缩及温度裂缝，水平筋间距不应大于150，配筋率宜取0.4%~0.5%（内外两侧均计入），有扶壁柱处应另增设直径8mm短钢筋，长度为柱宽加两侧各800mm，间距150mm（在原有水平分布筋之间加此短筋）
7.其他：
（1）无上部结构柱相连的地下室外墙，支乘顶板梁处不宜设扶壁柱，扶壁柱使得此处墙为变截面，易产生收缩裂缝，不设扶壁柱顶板梁在墙上按铰接考虑，此处墙无需设暗柱。
（2）地下室内外墙除了上部为框剪结构或外框架-内核心筒结构的剪力墙延伸者外，在楼层不需要设置暗梁，所有剪力墙在基础底板处均不需要设置暗梁。
（3）单层或多层地下室外墙，均可按单向板或连续单向板计算，最上层地下室楼层板处按铰支座，基础底板处按固端
（4）窗井外侧墙顶部敞开无顶板相连，其计算简图可根据窗井深度按三边连续一边自由，或水平多跨连续板计算，如按多跨连续板计算时，因为荷载上下差别大，可上下分段计算弯矩确定配筋。（5）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，通常不考虑竖向荷载组合的压弯作用，仅按墙板弯曲计算墙的配筋。

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