地下室外墙计算

本软件的外墙计算具有如下特点:

     1、支持多层地下室,最多可支持8层地下室

     2、支持上端弹性,并能根据顶板厚度、跨度自动估算弹性系数

     3、支持水土分算、合算,同时也支持部分水与土合算,其余水按自由水计算

     4、裂缝计算支持按偏压构件(竖向力对墙体的裂缝有压合作用,单纯按受弯构件计算裂缝过于保守,软件能自动将墙体自重加入竖向力)

     5、支持配筋计算时考虑弯矩调幅(计算裂缝时弯矩不调幅,对弯矩控制配筋情况下可节省钢筋)

     6、墙厚优选,能根据受力情况、钢筋及混凝土价格列出表格及曲线图来优选墙体厚度

     7、支持不同直径钢筋混配,如墙体竖筋可采用D14@300+D16@300,选筋更加自由

     8、支持墙顶和墙底附加配筋,如墙体外侧通高配筋D20@200,同时在墙底附加配筋D16@200,配筋更加经济合理

     9、支持人防荷载、地面消防车荷载等,支持裂缝计算、人防计算时对洪水位组合还是稳定水位组合的选择

     10、详尽的计算书输出,计算书内含有详尽的计算过程,且图文并茂,含有模型图、荷载图、弯矩图、配筋包络图、实际配筋面积图、裂缝宽度分布图等,不满足的参数均采用红色字体表示。

 

A、计算模式

 

1、            计算模型

支持墙顶端按悬臂、铰接、固支或转动弹性计算。

墙顶支座实际情况一般都是转动弹性支座,弹性系数和地下一层的外墙、地下室顶板刚度之间的刚度比有关,软件内置了弹性系数的估算功能如下:

 

弹性系数 = 0 表示外墙上端为完全铰接,弹性系数 = 1 表示外墙上端为完全固接。

 

若选中<弹性系数自动估算>,弹性系数将不用输入,软件将自动根据分层信息中的地下一层的层高、墙厚和上述对话框中填入的顶板跨度、板厚计算。

若选中<估算过程加入计算书>,软件将会将详细的弹性系数计算过程作为附注加入计算书中,如下图所示:

 

2、            水土计算

支持水土分算、水土合算、水土部分合算。

存在于土中的水可分为结合水和自由水,其中结合水不传递静水压力,可视为土的一部分,与土一起乘以土压力系数作用于外墙。

一般粘性土中结合水占的比重较大,而渗透性好的砂土中基本都是自由水。

A、若周围土或回填土渗透性较好,如砂土、碎石土时,按水土分算来确定水土对外墙的压力;

B、若周围土及回填土完全不透水,可按水土合算来确定水土对外墙的压力;

C、若周围土及回填土为粘性土或粉质粘土等,可按水土部分合算来确定水土对外墙的压力,与土合算的水的比例根据土的渗透性确定。

若合算比例为0即水土完全分算,若合算比例为1.0即水土完全合算。

 

3、            裂缝计算模式

支持按受弯构件计算裂缝、按偏压构件计算裂缝、取两者包络值。

按受弯构件计算裂缝偏于保守;

按偏压构件计算裂缝,可考虑竖向力对裂缝的压合作用,更加经济合理;

取两者包络值时,计算书中将分别绘出按受弯、按偏压时的最大裂缝宽度分布图,便于比较。

勾选<墙自重自动计入竖向压力>时,软件将自动将墙体自重加入竖向力;同时用户还可在分层信息中对每层的地下室外墙墙顶输入由楼面传来的竖向荷载;这些竖向力将在按偏压构件计算裂缝时使用。

 

4、            配筋计算组合

配筋计算时,软件考虑以下组合:

1.2水土 + 1.4平时地面活载

1.2水土 + 1.4消防车活载

1.2水土 + 人防等效静载

若勾选<考虑1.35组合>时,软件增加对以下组合的计算:

1.35水土 + 1.4x0.7平时地面活载

1.35水土 + 1.4x0.7消防车活载

 

5、            弯矩调幅

该处输入的弯矩调幅系数仅对计算配筋时的弯矩组合有效,计算裂缝时不对弯矩进行调幅。

当上端悬臂时,地下一层底部处不进行调幅。

当外墙配筋由弯矩控制时,可适当进行弯矩调幅来进行配筋,更加经济合理。

 

B、        计算参数

 

1、            土压力系数

一般可取土的静止土压力系数。

 

2、            钢筋中心至墙边距

指的是竖向墙钢筋中心至墙边缘的距离(即保护层厚+0.5倍的竖向墙钢筋直径),用于配筋计算。

 

3、            裂缝计算用保护层厚

指的是竖向墙钢筋的保护层厚,仅用于计算裂缝。

对于墙外侧的裂缝计算用保护层厚,特别说明如下:

一般地下室外墙根据《地下工程防水技术规范 》迎水面保护层厚不小于50,但考虑到如此厚的保护层内一般会设置防裂钢筋网片,另外根据《混凝土结构耐久性设计规范》3.5.4“对裂缝宽度无特殊外观要求的,当保护层设计厚度超过30mm时,可将厚度取为30mm计算裂缝的最大宽度”,故裂缝计算用保护层厚一般可在30~50内取值。

 

C、       分层信息

<分层信息>中输入每个地下楼层的楼层信息,按左右箭头按钮进行当前地下楼层的切换。

 

1、墙厚优选

   根据计算模式、计算参数、分层信息、钢筋及混凝土价格列出表格及曲线图来优选墙体厚度,如下图:

     

上述对话框表格中参数含义如下:

外配筋:墙外侧配筋面积,数值含义----按外侧最大弯矩计算所得配筋面积 / 0.2mm裂缝控制计算所得配筋面积(裂缝计算时钢筋直径取18,同时钢筋面筋不小于按弯矩计算所得配筋面积)

内配筋:墙内侧配筋面积,数值含义----按内侧最大弯矩计算所得配筋面积 / 0.2mm裂缝控制计算所得配筋面积(裂缝计算时钢筋直径取18,同时钢筋面筋不小于按弯矩计算所得配筋面积)

钢筋(kg/m2):每平米墙体竖筋重量,含外侧钢筋、内侧钢筋(取按弯矩计算配筋和按裂缝计算配筋之间的大值)

砼(/m2:每平米墙体的混凝土用量

钢筋(/m2);每平米墙体竖筋的材料价格

砼(/m2);每平米墙体混凝土的材料价格

合价/m2);每平米墙体竖筋+混凝土的材料价格

上述对话框曲线图含义如下:

水平轴代表墙厚,从250~1000mm,竖轴代表合价(每平米墙体竖筋+混凝土的材料价格),其中合价最低点用红线表示,并用红色字体标注此时的墙厚,如上图中420表示墙厚为420mm时合价最低,最为经济。

 注:仅根据竖筋及砼用量估算,未考虑墙体拉筋、水平构造筋用量,故实际选墙厚可按最优墙厚再偏小取,如最优墙厚为420,实际可选取400

 

2、墙顶附加荷载标准值

   该处输入的荷载在按偏压构件计算裂缝时使用,按偏压构件计算裂缝时,软件会自动将计算位置以上的墙体自重(若在<计算模式>中勾选了<墙自重自动计入竖向压力>)及以上各层的墙顶附加荷载之和计入。

 

3、实配钢筋输入

支持不同直径钢筋混配,如墙体竖筋可采用D14@300+D16@300,选筋更加自由。

支持墙顶和墙底附加配筋,如墙体外侧通高配筋D20@200,同时在墙底附加配筋D16@200,配筋更加经济合理。

修改钢筋直径或间距时,对话框上将实时显示钢筋修改后的实配钢筋面积和最大裂缝宽度;若实配钢筋面积小于计算面积将显示红色,若最大裂缝宽度大于0.2mm也将显示红色。

 

D、       计算书输出

详尽的计算书输出,计算书内含有详尽的计算过程,且图文并茂,含有模型图、荷载图、弯矩图、配筋包络图、实际配筋面积图、裂缝宽度分布图等,不满足的参数均采用红色字体表示。

 

E、        特殊说明

1、计算书中的最大裂缝宽度图曲线不如弯矩图那样圆滑平顺,这是由于裂缝计算公式为经验公式,有些参数取值为经验系数,带限定范围,如ψ<0.2时取0.2等等。

2、有人防地下室时,人防荷载将一次性作用于所有外墙面。计算人防层外墙的弯矩、剪力时:对人防层以上的地下室,由于内外均受荷载冲击,可考虑荷载平衡,不对该部分外墙施加人防等效静载;对人防层及其以下的地下室外墙全部施加人防等效静载。