浅谈地下室外墙抗剪设计

浅谈地下室外墙抗剪设计

张莉 1，柴园园 1

1. 中国城市建设研究院有限公司，北京 100120)

Discussion On Shear Design Of Basement External Wall

,ZHAN Li¹；CHAI Yuan-yuan¹

【提要】 通过对近年结构设计中遇到的地下室外墙抗剪设计的分析，探讨其合理设计措施。现代中国社会发展迅速，房屋建设的速度同样如此，这无疑会给设计和施工提出很多问题。笔者从事房屋结构设计二十余年，对设计中混凝土结构设计的一些新问题深有体会，在此谈一谈个人的一些见解，以期对同行抛砖引玉，共同探讨如何更好地提高结构设计质量。

【Abstract】 Based on the analysis of the shear design of basement exterior wall encountered in recent years, the reasonable design measures are discussed. The rapid development of modern Chinese society, as well as the speed of housing construction, will undoubtedly raise a lot of problems for design and construction. The author is engaged in building structure design for more than 20 years, to the concrete structure design in the design of some new problems have deep experience, here to talk about some personal views, with a view to the peer to throw a brick to attract jade, to discuss how to better improve the quality of structure design.

【关键词】 混凝土 地下室外墙 剪力 设计 计算 规范

【Keywords】concrete basement external wall shear design

calculate code

随着时代的进步和科技迅速发展，我国社会各行各业都呈现出日新月异的变化，建筑行业也一样，建筑结构设计与施工技术也在不断发展进步。近年来，一些传统设计方法被不断更新改进，作为一名从业者，就要不断面对和探索随之而来的改变，才能更好地做好本职工作。经过数十年的实践和探索，结构设计理论及计算分析软件不断更新，作为一名结构设计师，必须紧跟时代发展潮流，随之更新改进自己的设计能力，才能更好地适应市场，做出合格的设计作品。

笔者近年在工作中遇到了一些新问题，如：钢筋混凝土女儿墙需要满足受弯构件最小配筋率，以往设计时如果女儿墙高度不大者只按墙体构造配筋；防火结构构件设计时要明确相应做法要求；要求设计文件里应包含危大工程相关内容、绿建相关内容、施工中一些容易出现问题提示及相应预防处理措施等；公共区域（如电梯厅等）均采用现浇板，且双层双向配筋；地下室外墙要求进行抗剪计算，等等诸如此类的问题。

以上问题中，笔者就地下室外墙抗剪计算提出一些分析，以供同仁们探讨。以某项目中的住宅地下室外墙为例，该项目位于北京市朝阳区，地下水位较高，地下共四层，地上二十层。地勘报告提供的抗浮水位为-3.500，室外地面标高为-0.300，地下一层顶板结构标高为-0.100，地下一层层高为3.2米，地下二层层高为4.0米，地下三层层高为3.5米，地下四层层高为3.5米，详见图一。抗剪计算按两种情况分别计算，取二者大值。

第一种情况，按抗浮水位计算水压力，土压力荷载分项系数取1.3，水压力分项系数取1.5，地面堆载分项系数取1.5，墙体厚度300mm，h₀=250mm，混凝土强度等级为C35，地下四层顶处荷载设计值为173kPa，地下四层底处荷载设计值为242kPa，抗剪计算按《建筑地基基础设计规范》公式8.4.12-3计算，此处考虑外墙为双向板类构件。本工程外墙均设置护坡桩，土压力系数取0.33。

图一

受剪承载力=0.7x1.57x(7.5-2x0.25)x0.25x1000000/1000=1923.25kN

S=4x1.5+1.5x1.5=8.25m²

Vs=222x8.25=1832kN＜1923kN（取平均压力）

图二

第二种情况，按历史最高水位及近三至五年最高水位的平均值计算水压力，取室外地面，土压力荷载分项系数取1.3，水压力分项系数取1.0，地面堆载分项系数取1.5，墙体厚度300mm，h₀=250mm，混凝土强度等级为C35，地下四层顶处荷载设计值为158kPa，地下四层底处荷载设计值为210kPa，抗剪计算按《建筑地基基础设计规范》公式8.4.12-3计算，此处考虑外墙为双向板类构件。本工程外墙均设置护坡桩，土压力系数取0.33。

受剪承载力=0.7x1.57x(7.5-2x0.25)x0.25x1000000/1000=1923.25kN

S=4x1.5+1.5x1.5=8.25m²

Vs=210x8.25=1733kN＜1923kN（取最大压力）

图三

图四

以上计算均是按双向板计算，计算结果比较容易满足要求，笔者认为可以用于设计当中。有些结构设计师和审图单位老师认为这种计算不够安全，应该按单向板计算更安全合理。就此，笔者将按单向板计算过程及结果也列出如下。下图是按抗浮水位、恒活荷载分项系数分别取1.3及1.5剪力设计值计算结果。

图五

受剪承载力=0.7x1.57x1000x250/1000=275kN/m

基础顶外墙剪力设计值=405kN/m

抗剪计算结果不满足要求。

再按水位取室外地面计算，见下图。

图六

基础顶外墙剪力设计值=350kN/m

抗剪计算结果不满足要求。

综上所述，地下室外墙抗剪计算的几种情况的似乎都有道理，按双向板计算抗剪较容易满足，笔者认为既然受弯计算按双向板计算，抗剪就可以按双向板计算。按单向板计算时不容易满足要求，往往需要加大墙体厚度，但在水位较高时安全性较高。以上拙见谨供设计同仁参考与讨论，以期有更好的意见或建议，使之日臻完善。

参考文献

［1］.中国建筑设计研究院有限公司. 结构设计统一技术措施. 中国建筑工业出版社，2018.

［2］. 混凝土结构设计规范（2015年版）. 中国建筑工业出版社，2016.

【作者简介】1、张莉，中国城市建设研究院有限建筑院副总工， 建筑结构高级工程师， 国家一级注册结构工程师， 从事工作领域：建筑结构设计 ；

2、柴园园，建筑结构高级工程师， 国家一级注册结构工程师， 从事工作领域：建筑结构设计 。