摘要:随着现代建筑业的不断发展,人们正在对地下空间的需求越来越大。在建设项目中,地下室比例逐渐增大,地下室结构设计对工程质量、施工工期和工程造价起着重要的作用。为此,对地下室结构设计进行研究是非常必要的。
关键词:建筑工程;地下室;结构设计
1现代建筑地下室结构设计的特点
随着我国建筑行业的迅速发展,建筑物的规模也发生了巨大的变化,从左右的扩展,开始了向下的扩展,这些变化不但体现在了建筑物的外观上,还体现在了地下室的设计上。因此,一些极具规模的建筑物的地下室也就呈现出了多元化的功能特点。在一些传统的建筑物的地下室,很多都只是用来储物,而目前,随着科学技术的不断发展,很多建筑物将地下室建成了停车场,更大规模的建筑物的地下室被建成了大型的商场以及人民防空地下室等多种功能的结构。在当前社会经济的快速发展下,人们对现代建筑地下室的结构设计提出了更高的要求。因此,在进行地下室建筑结构设计时,难度大、要求高成了其最基本的设计特点。
2现代建筑地下室结构设计的原则
现代建筑地下室结构的设计在整个建筑结构设计中也算是一个极其重要的环节,其不但要将地下室的正常功能充分的发挥出来,同时还要承担来自地面的压力荷载。因此,在对现代建筑地下室结构进行设计时,一定要将上述两个方面的因素都考虑进去,在科学合理的基础上进行设计。所以,在进行现代建筑地下室的结构设计时,一定要遵循以下几个原则:一定要选择合理的地下室结构计算简图。在进行现代建筑地下室结构设计时,最重要的一个依据就是地下室结构计算简图。所以,一定要将此重视起来。如果由于不谨慎,选择了一个不合理的地下室结构计算简图,那么就会使得建筑地下室在缺乏科学依据的基础上进行地下室的结构设计,从而会影响到整个建筑物的施工质量。在设计地下室结构时一定要在合理性的基础上进行。在对现代建筑地下室结构进行设计的过程中,要将建筑物的整体功能与建筑物所在区域地理环境的特征充分的结合在一起,对影响地下室结构的周围的环境以及条件进行详细的分析,最后将各种因素综合的考虑在一起,选择出最合适,最科学的设计方案。要保证现代建筑地下室结构设计方案的合理性。在对现代建筑地下室结构进行设计时,要将建筑物的特点充分的考虑在其中,根据建筑物本身的特点选择适合本建筑的地下室的结构形式,从而对地下室结构的设计方案进行合理的优化。
3建筑地下室结构的设计内容要点
3.1基础设计
在进行地下室基础结构设计之前,要仔细地对地下结构工程就行勘察,避免地下水位或者地质对地下室基础结构产生不利的影响,为地下室结构的后续施工提供一定的基础保障。同时,还可以运用管桩基础的设计方式对地下室结构进行设计来降低沉降,此外,为了保证地下室基础结构的质量,在设计过程中还应对各个环节的材料进行严格把控。
3.2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。
3.3顶板结构
建筑物的地下室结构当中的顶板设计要求是整个建筑物地下室施工的重要要点之一,这个要点需要我们加以十分的重视。因为地下室的顶板直接决定着地下室的顶部稳固程度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆地下室本身就是需要一个各种作用力共同支持起来形成的一个密闭空间,所以顶部设计十分重要,我们要保证顶部面板的厚度以及作用力,还有能支撑住力的最大程度。在地下室的设计方案中,我们要进行多种材料的计算,比如说,混凝土的使用量,钢筋的使用量,以及顶部面板的厚度和作用力情况,准确的测量并加以计算。
3.4侧壁设计
结构本身的重量、侧向土的压力以及地下水的压力等因素都会对地下室的侧壁设计产生影响。在进行地下室侧壁设计的过程中,相较于其他结构设计而言较为特殊,其会受到来自多方向荷载力的共同作用力,受力情况较为复杂,因此应采取有科学设计方法对其进行简化。其具体设计要点如下:侧壁的混凝土保护层因会与土壤直接接触,所以其厚度应达到40mm;另外,由于受到侧壁设计成本控制因素的影响,混凝土强度设置即使满足了侧壁荷载的要求也应设置在合理的范围内,不宜过高,以此降低混凝土的收缩应力
3.5底板设计
3.5.1对于地下室的底板而言,其结构设计应该最大发挥其传力的特点,且要充分考虑经济因素,通常情况下,为了能够使地下室底板设计成双向板,一般会选择梁板式结构,这样一来充分发挥了底板传力的功能,,将荷载均匀地传到旁边的基础梁上。另外,在地下室底板中,抗渗也是必须要考虑的,因此为了保证抗渗的条件,底板的厚度应不低于300毫米。
3.5.2在地下室底板设计后,还要注重对其进行抗浮验算和设计,具体而言,应当对地下水压有无超出地下室部分的恒载进行验算,验算时恒载的分项系数应取0.9,水的分项系数应当取1.0,如果在验算的过程中出现恒载达不到抗浮要求,那么为了抵抗地下水的浮力,则应该设置抗拨桩。
3.6建筑地下室抗震设计要点
我们除了要考虑测量等基础方面的影响,也要考虑到地下室结构的抗震能力,因为地下室在建造过程中就已经属于了一种建筑物的不稳定因素存在,所以我们一定要考虑到地下室结构的抗震能力,在根据这个抗震能力进行推算,选取一些承载抗震力较强的材料来构建地下室,严格设计,严格把关,不能形成一点误差,把过渡层对地下室抗震能力的影响调控到最低,调整好过渡层的高度以及数量。此外,框架支撑层的设计要点也十分重要,一个地下室结构的框架支撑能力直接影响着整个地下室的稳固程度以及安全程度,我们要保证这个框架的采用,可以有效的支撑住巨大的压制力量,选择好框架的材料,设计好框架的支撑点以及框架的八方位置问题,根据受力情况的不同,在不同位置摆放不同的框架。
3.7建筑地下室的抗浮抗渗设计要点
地下水位及其振幅是地下室抗浮设计的重要依据。地下室抗浮设计只考虑正常使用极限状态,且施工过程和汛期不够重视,会导致地下室施工过程中因浮力不足而发生局部破坏。此外,在相同的整个地下室上部的大面积往往有很多高层和低层建筑,地下室的尺寸大、形状不规则,没有建筑物和基底部分的抗浮问题这种难以处理的,我们应该仔细分析后处理。除地下室结构设计应满足强度要求外,渗透也是关键点之一。由于钢筋混凝土结构通常带裂缝工作,要达到抗渗目的,在实际施工中采取有效的措施进行抗渗处理:补偿收缩混凝土。UEA、HEA等微膨胀剂加入混凝土,与混凝土最终收缩值是由混凝土的膨胀补偿;膨胀带。膨胀剂在混凝土中的膨胀变形不能完全补偿混凝土早期收缩变形;后浇带。后浇带作为早期短时间释放的一种技术措施,得到了很大的提高和广泛的应用。
综上所述,由于地下室对整个建筑物起着承担基础的功能,因此,地下室的结构设计涉及面广,并且较为复杂。基于地下室的特点,这就要求相关结构设计人员要重视对于地下室结构设计,注重对地下室的基础、顶板、侧壁、顶板等方面的设计,使地下室结构的质量安全得到基础的保证,进而提供建筑工程的质量。
参考文献:
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[2]龙真信.建筑地下室结构设计分析[J].中国高新技术企业,2015(15):115~116.
论文作者:刘昭延
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/10
标签:地下室论文; 结构论文; 结构设计论文; 建筑物论文; 侧壁论文; 混凝土论文; 底板论文; 《基层建设》2018年第22期论文;