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摘要:随着现代建筑施工水平的不断提升,建筑工程也向着多功能方向发展,特别是在土地资源日益紧张的今天,建筑工程地下室的功能和作用也愈加丰富。目前,地下室也由传统的储物功能发展成为具备人防、地下停车场和大型地下商场等多重服务功能的综合体,由此也给地下室结构设计带来了更加严格的技术要求。本文就建筑工程地下室结构设计要点进行全面分析和探讨,希望推动我国建筑工程地下室结构设计水平的发展与提升。
关键词:建筑工程;地下室结构;设计要点
近年来,我国建筑领域发展十分迅速,特别是地下室的功能愈加丰富,成为现代建筑工程设计的重要环节。为进一步拓展建筑工程地下室的空间,确保建筑工程的施工质量,必须对地下室结构进行优化设计。然而地下室结构设计是一项十分复杂的工作,只有将各个施工环节的要点进行综合考量和优化才能有效提升地下室结构设计的科学性。为此,加强建筑工程地下室结构设计要点研究对地下室乃至整个建筑工程的施工质量都有着十分深远的影响和作用。
一、地下室结构设计现状
随着现代建筑功能的逐步增多,地下室成为现代建筑设计工作的重要内容。现阶段,越来越多的企业及相关领域学者开始重视地下室的作用,并对地下室相关设计工作进行全方位研究和考虑。然而在实际施工过程中,一方面地下室施工造价成本十分高昂,另一方面地下室容易受地质条件等多方面因素的影响出现沉降不均、抗浮能力弱能质量问题,不仅给建筑工程带来十分严重的安全隐患,同时也严重威胁了建筑业主的生命财产安全,从而造成恶劣的社会影响。
二、建筑工程地下室结构设计的基本原则
2.1科学的计算简图
计算简图是开展地下室结构设计工作的重要环节,只有选择科学合理的计算简图才能得出精确度参考数据,进而为地下室工程设计工作奠定科学的理论依据。在过往地下室结构设计过程中,往往由于计算简图选择欠缺科学性,造成地下室乃至整个建筑工程都存在一定的质量隐患。为此,要确保地下室结构的安全性与稳定性,其设计工作必须遵循计算简图科学性的基本原则。
2.2合理的基础设计
由于不同性质和功能的建筑工程对地下室要求有着明显区分,为满足建筑工程地下室功能的实际需求,必须要坚持地下室基础设计的合理性。实践证明,建筑自身高度、规模及建筑所在环境都会对地下室结构设计造成不可忽视的影响。为此,要确保地下室结构设计的合理性,就必须客观分析建筑项目实际情况及建筑周边客观环境,并在此基础上选取最为合理的地下室基础设计。
2.3合理的设计方案
设计方案对于建筑项目地下室结构设计工作有着十分重要的引导作用,合理的设计方案既能有效简化地下室结构设计工作的总量,同时也有助于进一步提高地下室结构的科学性与稳定性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于现代建筑的功能和样式愈加丰富,地下室结构设计方案必须要结合建筑的自身特点,根据建筑实际需求和相关功能进行实际方案的优化,由此实现建筑工程地下室结构质量的提升。
三、地下室结构设计内容和要点分析
3.1顶板结构设计要点
对于建筑工程地下室设计而言,顶板设计是地下室结构的重中之重,相关设计人员必须对顶板设计给予高度重视。从建筑工程整体角度来看,地下室顶板就是一个水平的约束支座,这便意味着地下室顶板的刚度与强度直接决定了建筑自身的质量,为此在建筑工程中地下室顶板厚度要不低于16厘米。此外,地下室顶板厚度还要符合人防需求,必要时应给予足够的增加。在作为建筑上部结构的嵌固端时,还要严格遵守建筑抗震设计的相关标准和规范,为此还要确保顶板结构混凝土强度、厚度、配筋率及侧向刚度等指数符合建筑设计需求。
3.2外墙设计要点
外墙对于地下室乃至整个建筑的作用是不言而喻的,而地下室外墙设计的要点在于外墙荷载力的计算,例如静止土压力系数、外墙配筋等方面内容。外墙荷载的相关设计工作,主要从地下室水平荷载和竖向荷载两方面进行考量,其中水平荷载是要有地面荷载与人防荷载;竖向荷载则指建筑自重及地下室的传重。在实际设计过程中,由于无法现实对上部竖向结构产生荷载的有效控制,因此主要控制水平荷载产生的内力。为此墙体配筋特别要注意垂直于墙面水平荷载产生的弯矩,但一般情况下并不需要考虑竖向荷载的弯压。此外,在墙体配筋方面,为考虑地下室及整个建筑的稳定性,要根据双向板的情况对配筋进行精密计算。
3.3抗震设计要点
抗震设计是地下室结构设计的重要内容,同时也是建筑工程必不可少的质量需求之一,为此地下室结构抗震设计要充分考虑地下室结构的各个方面,避免因局部缺陷问题影响建筑的抗震性能。通常情况下,防震设计主要考量结构水平的地震作用,同时也包含了地下室结构的内力设计值、地下室结构砼强度及抗震等级等相关方面。鉴于抗震设计对建筑质量的影响和作用,在相关设计工作中必须严格建筑抗震设计规范开展工作,同时抗震要求也要随着建筑高度与规模的增长随之增加。抗震设计要点主要由以下几方面:(1)作为常规抗震墙结构,框支剪力墙要加强剪切比刚度控制;(2)箱型结构转换层有助于降低过渡层的高度;(3)由于框支抗震墙结构有着框支层数的要求,为此还要尽可能提升框架层的承载力、强度以及刚度。(4)通过增大配筋率等手段可以有效提升框架支撑层剪力墙的延性。(5)为最大程度上提升框支柱的延性及变形能力,可以将其设计为钢筋砼柱。
3.4抗浮抗渗设计要点
由于地下室处于建筑整体的顶端且位于地下位置,因此受地势环境及施工季节等方面的影响,地下室结构设计还要加强地下室抗浮抗渗设计。如果建筑工程所在地的地下水位较高,亦或雨季施工都可能对地下室施工质量造成影响,如抗浮点设计不足引发地下室结构局部发生破裂。在做好抗浮设计的同时也要注重地下室结构的抗渗设计,提高地下室结构防渗能力的方式有:(1)通过在混凝土中掺入膨胀剂来实现混凝土的收缩补偿,由此控制裂缝问题。(2)在掺入膨胀剂的基础上设置补偿带来实现混凝土连续浇筑的无缝施工,一般情况下在超过60米是设置膨胀带。(3)通过增加抗变形钢筋来提高钢筋混凝土的抗拉能力。
3.5防水设计要点
地下室防水设计是一个重要的设计环节,如果防水设计不理想会对地下室结构造成严重影响和破坏。地下室防水设计与区域气候环境有着一定联系,为此在进行设计工作时要针对当地气象条件进行多综合考量,如建筑当地降水情况、气候湿度等因素。防水材料也要选择高品质卷材,且具有较强的防水性,由此避免因防水性能下降出现问题。与此同时,使用防水混凝土能够提高地下室的耐水性,并且提高墙体的厚度也有助于防水性的提升。此外,流水通道设计和抗水节点设计也有助于提高地下室的防水能力。
四、结论
综上所述,地下室结构设计工作是现代建筑设计领域的重要组成部分,同时也由于地下室功能的不断发展和延伸,加强建筑工程地下室结构设计工程成为建筑工程施工的重中之重。为进一步提高建筑工程地下室结构的稳定性,需要对各个设计环节要点进行有效把控,如此才能进一步发挥地下室的作用,缓解城市发展所带来严峻的空间问题。
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论文作者:黄晓慧
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第19期
论文发表时间:2019/4/15
标签:地下室论文; 结构设计论文; 建筑工程论文; 建筑论文; 结构论文; 荷载论文; 要点论文; 《建筑细部》2018年第19期论文;