一种地下结构的侧墙与底板端节点钢筋配置方法与流程

本发明属于地下结构工程领域，更具体地，涉及一种地下结构的侧墙与底板端节点钢筋配置方法。

背景技术：

常规地铁车站设计中，地铁车站的侧墙2’和底板1’节点部位受力较大,为结构计算和施工的最困难部位。如图1所示，常规地下结构具有底板1’、侧墙2’和腑角3’，其侧墙2’与底板1’端节点钢筋配置方法包括以下步骤：

1)通过结构内力分析，计算节点区底板1’所需钢筋的理论总用量as2(常)和侧墙2’所需钢筋的理论总用量as1(常)。常规情况下，节点区侧墙2’和底板1’弯矩相等，但侧墙2’厚度往往大大小于底板1’厚度，使得侧墙2’计算配筋as1(常)远大于底板1’所需配筋as2(常)。

2)根据底板1’、侧墙2’所需钢筋理论总用量as2(常)、as1(常)选配钢筋，并互锚，即底板1’选配的钢筋4’锚入侧墙2’约底板1’的厚度+hn/3高度处截断，侧墙2’选配的钢筋4”锚入底板1’约侧墙2’的厚度+ln/3长度处截断，hn为从底板1’顶面到上一层结构面底部的净跨高度，ln为从侧墙2’内表面到远离侧墙2’一侧结构面(一般为柱或墙)的净跨长度。

3)根据侧墙2’所需钢筋理论总用量as1(常)扣减底板1’所需钢筋理论总用量as2(常)得到常规附加钢筋5’的总用量as3(常)。

按此方法进行地下结构的侧墙2’与底板1’端节点区设计,存在的问题如下:

1)一般设计中往往采用底板1’、侧墙2’钢筋互锚，有时还须额外附加大量钢筋方能勉强满足侧墙2’配筋计算要求。由于侧墙2’配筋非常大，有的侧墙2’配筋达3～4排之多，设计钢筋选配和施工均很困难，设计对钢筋搭配和截断点经常表达混沌不清，现场配置也经常发生错误。

2)由于互锚钢筋带来底板1’钢筋量被动增加，钢筋无谓浪费。

3)侧墙2’钢筋密密麻麻，转角节点施工难度大，混凝土的浇筑困难、振捣不密实，往往施工达不到设计要求的理想化程度，进一步影响工程质量。

4)多数情况下侧墙2’钢筋紧贴或远离围护结构，钢筋保护层厚度大大偏离或减小，造成侧墙2’结构受力永久性损害，使结构处于不安全境地。

本

技术实现要素：

针对地铁结构底板-侧墙节点区设计和施工混乱状况，亟需解决底板侧墙节点区设计钢筋过密、排数过多、钢筋被动浪费、钢筋搭配和截断复杂混乱易错、侧墙钢筋保护层厚度不可控、结构安全及耐久性难保证等一系列问题。本发明提供了一种地下结构的侧墙与底板端节点钢筋配置方法，将底板与侧墙节点区复杂的配筋设计进行了简化和明确，优化了设计，减少了钢筋用量，也避免了现场放样的失误；同时，设计的合理化带来了施工的简单化，方便了施工，从源头上一定程度解决了底板-侧墙节点区工程质量不可控的问题。适用于地铁车站、地下室及类似地下工程结构。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种地下结构的侧墙与底板端节点钢筋配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获得待建的侧墙最外侧钢筋所在的第一区域的钢筋理论总用量as1，并获得待建的底板底部钢筋所在的第二区域的钢筋理论总用量as2；

2)在第二区域处设置一排数量为as2的贯通钢筋，并将每根所述贯通钢筋均向上折弯呈90°锚入第一区域，则每根所述贯通钢筋弯折后分为水平部分和竖直部分，并且所述贯通钢筋的竖直部分伸入第一区域，而水平部分则位于第二区域；

3)在待建的侧墙和待建的底板所在区域设置一排数量为as3的附加钢筋，并且as3≥as1-as2，其中，每根所述附加钢筋呈90°弯折后具有水平部分和竖直部分，每根所述附加钢筋的水平部分的长度l1不小于15d，每根所述附加钢筋的竖直部分的长度为h1并且h1＝d+hn/3，其中d为附加钢筋的直径，d为底板厚度，hn为待建的侧墙的净跨高度。

优选地，在所述底板与所述侧墙之间还设置有腋角。

优选地，将贯通钢筋、附加钢筋和其它的常规钢筋绑扎在一起后再浇筑成型底板和侧墙。

优选地，每根贯通钢筋的水平部分通长配置。

优选地，每根贯通钢筋的竖直部分通长配置。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1)本发明将底板与侧墙节点区复杂的配筋设计进行了简化和明确，厘清了设计思路，便于图纸表达，使设计一目了然，钢筋搭配简洁明了。

2)本发明减少和避免了设计和现场放样的失误。

3)本发明减少了底板配筋，节约投资。

4)本发明设计的合理化带来了施工的简单化，由于钢筋量的减少和排布更趋合理，方便了施工，从源头上一定程度解决了底板-侧墙节点区工程质量不可控的问题。现场施工效率有所提高，混凝土浇筑质量易把控，实施效果好。

5)本发明适用于地铁及类似地下工程结构设计，具有较好的社会经济效益和应用前景。

附图说明

图1是常规设计侧墙和底板节点配筋示意图；图2是本发明侧墙和底板节点配筋示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图2所示，一种地下结构的侧墙与底板端节点钢筋配置方法，包括以下步骤：

1)获得待建的侧墙2最外侧钢筋所在的第一区域钢筋的理论总用量as1，并获得待建的底板1底部钢筋所在的第二区域钢筋的理论总用量as2；

2)在第二区域处设置一排数量为as2的贯通钢筋4，并将每根所述贯通钢筋4均折弯呈90°后锚入第一区域，则每根所述贯通钢筋4弯折后分为水平部分和竖直部分，并且所述贯通钢筋4的竖直部分伸入第一区域，而水平部分则位于第二区域；贯通钢筋4弯折后形成的竖直部分可以锚入侧墙2并作为侧墙2外侧钢筋的一部分；

3)在待建的侧墙2和待建的底板1所在区域设置一排数量为as3的附加钢筋5，并且as3≥as1-as2。其中，每根所述附加钢筋5均折弯呈90°，每根所述附加钢筋5弯折后分为水平部分和竖直部分，并且所述附加钢筋5的竖直部分伸入第一区域内而水平部分则位于第二区域。每根所述附加钢筋5的水平部分的长度l1不小于15d(d为附加钢筋直径)。每根所述附加钢筋5的竖直部分的长度为h1，h1应根据相关规范要求进行计算确定。为简便从事，根据工程经验，可以近似取h1＝d+hn/3，其中d为底板厚度，hn为待建的侧墙2的净跨高度，也即从底板1顶面到上一层结构面底部的高度。附加钢筋5仅在节点区域锚固，满足锚固长度即可，并不需要延伸入底板1跨中，因此可以减少配筋，节约投资。

相比于原来的常规设置，侧墙2和底板1底部节点处弯矩相等，但侧墙2厚度往往大大小于底板1厚度，使得侧墙2计算配筋理论总用量as1远大于底板1计算配筋理论总用量as2。本发明相当于是将原来的侧墙2与底板1的互锚钢筋两排优化为一排贯通钢筋4，并根据侧墙2所需钢筋理论总用量as1扣减底板1所需钢筋理论总用量as2设置附加钢筋5。附加钢筋5的水平部分仅须满足锚固要求，竖直部分则按侧墙2的净跨高度hn进行控制。在保证节点区受力满足要求的情况下，大大优化了钢筋配置。

进一步，在所述底板1与所述侧墙2之间还设置有腑角3。腋角3的设置不影响地铁建筑要求，同时可以增加底板1端部截面厚度，有利于克服节点区内力峰值，同时可以保证侧墙2最外侧钢筋的理论总用量as1大于底板1底部钢筋的理论总用量as2，同时，腋角相当于增加了底板厚度，从而保证了底板钢筋用量远小于侧墙钢筋用量，即保证as3≥as1-as2≥0。从而保证本发明方案可以很好实现。

进一步，将贯通钢筋4、附加钢筋5和其它的常规钢筋绑扎在一起后再浇筑成型底板1和侧墙2。本发明方案相对于常规设计，可以有效减少该区域钢筋绑扎难度，思路清晰，层次分明，有利于混凝土浇筑。

进一步，每根贯通钢筋4的水平部分、竖直部分的长度通长配置，除钢筋自身材料长度因素引起的连接外，不做截断处理，施工简便，节约工期。

本发明提供的地下结构底板1-侧墙2钢筋配置方法，充分考虑该节点区底板1和侧墙2受力特点及所需配筋量的差异，提出新的钢筋配置思路。本发明先将底板1全部底部钢筋弯折后锚入侧墙2作为侧墙2钢筋的一部分，再根据侧墙2底端计算所需配筋与底板1配筋量的差值，附加相应数量的钢筋。附加钢筋5仅在节点区锚固，不需要延伸入底板1跨中。

本发明将底板1与侧墙2节点区复杂的配筋设计及施工简单化，受力明确，配筋布置合理，减少了钢筋排数，大大优化了设计，方便了施工，从源头上一定程度解决了工程质量不可控的问题。现场施工效率高，混凝土浇筑质量易把控，实现效果好。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。