建筑地下室相关结构设计问题论文_王永琴,郭龙,杨哲铭

建筑地下室相关结构设计问题论文_王永琴,郭龙,杨哲铭

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摘要:地下室的结构设计对我们的建筑非常重要,所以我们应该重视建筑地下室的设计施工。地下室的设计施工中往往会出现各种问题,应及时解决这一问题,以保证地下室的质量。

关键词:建筑;地下室结构;设计

前言

地下室结构设计是一项复杂而庞大的工作,需要对各个方面的因素的影响都进行充分的考虑,比如建筑周边环境、现场地质条件、管道设计位置及走向及与主楼的关系等等。尤其是现场的地质条件,作为地下室设计工作首选的参考资料,直接关乎后续整个地下室结构设计工作。设计过程中,设计人员需要根据地勘单位提供的数据,进行全面综合的分析和研究,最后选择最为合理可靠的地下室基础及结构设计方案。另外,在地下室结构设计过程中,还需要充分考虑采光、坑道、使用功能、通风、防火和防水等要求,因此注重多学科知识和常见工具的综合应用也是地下室结构设计的难点之一。

1地下室结构设计中存在问题

1.1地下室外墙结构设计

地下室外墙结构设计的重点,是混凝土、水、钢筋的比例问题,以保证地下室外墙能够承受足够的建筑上层压力。具体来说,建筑物地下室的外墙所需承受的压力来自两个方向,一个是竖直方向的,一个是水平方向的,竖直方向的压力来自于建筑物地下室上层的质量带来的压力,水平方向的压力来自于建筑物周围土层及地下水的侧压力。另外,在大风天气,也会给建筑物的地下室带来一定的压力增加,建筑设计工作应当充分考虑到建筑地下室在不同的条件和情况下的压力承受情况,通过合理的设计保证建筑物地下室外墙在多种情况下都可以保持足够的承载能力。

1.2地下室的顶板结构设计

地下室的顶板,是地下室和建筑上层连接、贴合的地方,其质量和性能高低关系到建筑物地下室和上层建筑的整体功能协同性,因此,对于地下室顶板的设计也应当重视。对于地下室顶板结构的设计,应当在充分考虑设备管线高度和保护土层的基础上进行。地下室顶板的结构设计,其承载力数值应当通过合理的计算获得,充分考虑建筑的高度、建筑的功能、建筑需要面对的恶劣环境等。

1.3地下室抗浮设计问题

由于我国地处亚热带季风气候区,绝大部分城市的降水量较大。高层建筑地下室结构设计过程中,由于缺乏对地下室的抗浮设计,导致雨水较多时无法满足抗浮要求。设计过程中,未结合建筑所在地域的实际环境情况,合理采取抗浮设计,导致高层建筑地下室结构设计存在质量隐患。

1.4地下室抗渗设计问题

由于地下室的施工位置比较特殊,需要在地下进行,在地势较低的情况下,对于结构设计的抗渗性有较高的要求。在地下室施工中,混凝土虽然具有一定的抗渗性特点,但是还不是很完善,一旦混凝土出现裂缝,将会对地下室结构的稳定性造成影响,进而威胁到地下室的安全性。

2现阶段建筑地下室结构设计的要点

2.1地下室顶板设计

地下室顶板结构设计是整个地下室结构设计中最为重要的环节之一。在结构设计过程中,地下室顶板往往会被视作为建筑结构的一个水平约束支座,对结构起到约束作用,而约束作用的大小是由顶板的刚度决定的。因此,为了使其刚度达到要求,地下室的顶板厚度不能太薄,普通地下室需要达到160mm以上;当为人防地下室顶板时,还应符合人防规范对人防顶板厚度的最小要求。此外将地下室顶板做为上部结构的嵌固端时,此时还需要要严格按照建筑抗震设计的相关规范的要求进行设计,以保证地下室顶板能够满足上部结构抗震设计的需要。另外,在无上部结构的地下室顶板上覆土时亦应注意满足《地下工程防水技术规范》GB50108-2008中的相关条文对结构的要求,这一项也是地下室设计工作中很多人容易忽视的。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆地下室顶板形式的选型则需要综合考虑荷载取值、结构形式、使用功能、经济参数、人防等级及嵌固部位等各种因素。

2.2外墙设计

地下室外墙的主要作用是:挡土、防水抗渗以及将地下室围护成封闭的空间,其设计至关重要。外墙是地下室的主要组成部分,承担着上部结构的竖向力、水平向的土压力、地下水压力、人防荷载以及地面的堆载等,起主导作用的是水平方向的力。计算地下室外墙的内力时,应综合考虑各个方向的荷载值,一般需要根据支承的边界条件和高宽比合理地选择计算模型,常按四边支承单、双向板或是竖向悬壁板计算。设计时需要根据受力情况和裂缝宽度要求合理选择混凝土的强度等级和钢筋配筋率。

2.3抗浮、抗渗设计

地下室的抗浮、抗渗是我们经常遇到的问题,也是我们在设计和施工的时候应该注意的,我们设计出来的地下室必须要满足抗浮和抗渗的要求。但是很多施工单位在进行设计和施工的时候经常对这些问题的重视程度不够,这样就很容易出现问题了。施工单位在进行地下室的抗浮设计的时候经常是只考虑到了地下水位正常的情况下的极限,这样设计出来的地下室的抗浮要求是不满足要求的。这样的地下室如果是遇到了大雨或者是洪水的时候就很难承受住这些压力的冲击,所以说我们在进行抗浮设计的时候要考虑的更加全面。我们在进行地下室设计的时候除了要考虑到受力的问题,还要考虑到防渗的问题,这是在进行地下室设计的时候必须要注意到的。地下室一旦进水,对地下室的影响是很大的,而且还会影响到整个建筑的质量,所以我们要采取有效的措施。

2.3.1补偿收缩混凝土

补偿收缩混凝土就是在混凝土中添加膨胀剂,这样就可以在混凝土收缩的时候发挥膨胀剂的作用,膨胀剂就可以在一定程度上抵消掉混凝土收缩带来的影响,对地下室的质量来说是很重要的,也可以在一定程度上起到防水的作用。

2.3.2后浇带

后浇带的作用就是在混凝土早期时释放一种约束力,这样就会对钢筋混凝土起到一定的束缚作用,这样就可以在很大程度上起到防渗的作用。

2.4抗震设计

现阶段,我们在进行地下室设计的时候都要考虑到抗震的问题,因为现在我们对建筑设计的要求更高了,人们对于生活环境的安全要求更高了。地下室的设计对抗震来说还是会产生很重要的影响的,所以我们在设计的时候就要注意了。我们在进行地下室埋深的时候要注意地下室的埋深要大于地下室在外地面的高度,这样我们才能保证地下室的抗震性能,这样我们的建筑物才能更加符合抗震的要求。还有就是在设计墙柱的时候要保证地下室的墙柱和上面的墙柱相协调,这样我们才能保证地下室的牢固程度。最重要的就是我们在进行地下室建筑的时候,一定要严格按照规定进行,这样我们才能在最大限度上保证地下室和建筑物的抗震性能。很多的施工单位在进行地下室的埋深时就不符合要求,这样建筑的抗震等级就会下降,对我们的建筑物抗震来说是很不利的。因此,我们在进行建筑物地下室设计的时候就要严格按照规定进行,这样我们设计出来的地下室才能符合抗震的要求。

2.5防水设计

地下室防水设计也是设计工作中较为重要的设计环节,在设计工作开始之前地勘单位进行实地勘察,提供具体的影响因素如降水等,设计人员则根据实际的工程性质及提供的资料来确定合适的防水材料。高品质的防水卷材,可以充分地避免施工过程或使用过程中防水失效问题的出现。此外,防水混凝土在工程中的合理运用也可以用来提高结构的防水性能。

结束语

总之,地下空间的施工规模大、建设成本高,施工周期长,设计工作也存在很多复杂的技术问题。地下室结构设计将直接影响整个项目的建设周期、施工费用和完工效果。因此,设计人员需要重点对待,加强研究,提高能力。

参考文献:

[1]李迎春.建筑工程地下室结构设计探究[J].建材与装饰,2016(01):113-114.

[2]李晓琴.建筑地下室结构设计分析[J].住宅与房地产,2016(21):54.

论文作者:王永琴,郭龙,杨哲铭

论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期

论文发表时间:2018/11/14

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