深基坑支护理论与设计专题四.pptxVIP

三、水平构件与支护结构相结合的设计（一）水平结构与支护结构相结合的总体设计 水平结构构件与支护结构相结合，是利用地下结构的梁板等内部水平构件兼作为基坑工程施工阶段的水平支撑系统的设计施工方法。1、水平结构与支护结构相结合的条件 主体工程的结构形式对水平结构与支护结构相结合的设计方法适应性是不同的，一般情况下应在满足以下主体结构设计要求的前提下进行设计。河北工程大学土木工程学院 谭燕秋 教授 电话：8578720第一页，共六十四页。（1）地下结构采用框架结构体系 水平结构与支护结构相结合是一种首先施工结构体系的竖向支承结构，其后由上往下施工地下各层结构的设计与施工方法。地下结构采用框架结构体系，可结合框架柱的位置设置施工阶段的竖向支承构件。竖向支承体系可根据工程的具体情况采用角钢格构柱、型钢柱或钢管混凝土柱等，待基础底板施工完毕再形成结构正常使用阶段的框架柱。河北工程大学土木工程学院 谭燕秋 教授 电话：8578720第二页，共六十四页。 而如地下结构采用剪力墙结构，由于现阶段剪力墙逆作在施工精度、墙与各层结构之间的连接以及止水等方面技术尚不成熟，如采用大量临时钢立柱的方式进行托换，将带来如下难题：A. 经济性较差；B. 剪力墙在各层水平结构位置的接缝浇筑质量及整体性难以保证；C. 施工阶段和使用阶段水平结构边界约束条件迥异而对原水平结构设计调整幅度较大。因此，剪力墙结构体系一般不适宜进行水平结构与支护结构相结合的设计。河北工程大学土木工程学院 谭燕秋 教授 电话：8578720第三页，共六十四页。（2）水平结构体系宜基本完整并处在同一结构面上 水平结构与支护结构相结合的结构形式，要求地下水平结构在基坑工程施工期间作为水平支撑系统，以承受坑外的水土侧压力。水平结构体系若出现过多的开口或高差、斜坡等情况，将不利于侧向水土压力的传递，也难以满足结构安全、基坑稳定以及保护周边环境的要求，同时也不便于利用顶层结构作为施工场地。当然也可通过对开口区域采取临时封板、加临时支撑以及高差区域设置转换梁等结构加固的方法来解决这些问题，但将较大幅度地增加工程投资，而且还将带来大量的凿除临时加固结构的工作，因此技术经济性较差。河北工程大学土木工程学院 谭燕秋 教授 电话：8578720第四页，共六十四页。（3）地下水平结构不宜采用劲性结构 水平结构与支护结构相结合的结构体系中，基坑工程施工阶段，一般首先施工钢立柱和立柱桩作为水平结构的竖向支承。地下室水平结构若采用劲性结构，梁柱交接位置结构梁内的劲性钢构件与竖向支承之间的矛盾难以解决。河北工程大学土木工程学院 谭燕秋 教授 电话：8578720第五页，共六十四页。2、结构体系的设计 在地下结构梁板与基坑内支撑系统相结合时，结构楼板可采用多种结构体系，工程中采用较多的为梁板结构体系和无梁楼盖结构体系。（1）梁板结构 肋梁楼盖由主梁、次梁和板组成，主梁和次梁将楼板划分为多个区格，根据板区格的平面长宽比，还可分为单向板肋梁楼板和双向板肋梁楼盖。肋梁楼盖的传力体系为：次梁承受楼板传来的荷载，主梁作为次梁的不动支点承受次梁传来的荷载，其后将荷载传递至主梁的竖向支承（柱和墙）。河北工程大学土木工程学院 谭燕秋 教授 电话：8578720第六页，共六十四页。 地下结构采用肋梁楼盖作为水平支撑比较适于逆作法施工，其结构受力明确，可根据施工需要在梁间开设孔洞，并在梁周边预留止水片，在逆作法结束后再浇筑封闭。河北工程大学土木工程学院 谭燕秋 教授 电话：8578720第七页，共六十四页。 梁板与两墙合一地下连续墙的连接有多种方式，如可在地下连续墙内预埋钢筋接驳器与梁连接，预埋钢筋与板连接；或在结构楼板周边设置边环梁，边环梁通过地下连续墙内的预埋钢筋与地下连续墙连接，结构梁板与边环梁整体浇筑；也可设置边柱支承边环梁，边环梁不与地下连续墙连接。逆作法设计中较多采用肋梁楼盖体系作为地下结构施工阶段的水平支撑。河北工程大学土木工程学院 谭燕秋 教授 电话：8578720第八页，共六十四页。 水平结构与支护结构相结合的设计施工方法中，梁柱节点位置由于梁宽的限制以及逆作阶段竖向支承钢立柱的存在，框架梁主筋穿越成为该设计方法特有的技术难点之一，而采用梁板体系时，该难点将更突出。因此采用梁板体系作为基坑施工阶段的水平支撑时，框架梁的截面尺寸以及梁柱节点的设计应对主筋穿越的问题给出针对性的解决措施。河北工程大学土木工程学院 谭燕秋 教授 电话：8578720第九页，共六十四页。（2）无梁楼盖 无梁楼盖结构体系相对于梁板结构体系而言又称板柱结构体系，其结构体系由板和柱组成。由于楼板直接支承在柱上，其荷载传力体系也相应的由板直接传递至柱或墙竖向支承，因此，楼板厚度较相同柱