浅析建筑地下室结构设计要点论文_吴钊达

浅析建筑地下室结构设计要点论文_吴钊达

广东省重工建筑设计院有限公司 510670

摘要:随着社会经济的不断发展,城市化进程不断加快,在城市当中土地资源紧缺的问题日益严重,因此,使得建筑物在朝着建筑发展的同时也开始大力的开发地下空间,由于地下室设计的合理性对建筑物的质量和使用功能有直接影响,因此加强建筑地下室的结构设计工作显得尤为关键。

关键词:建筑;地下室结构;设计要点

1 建筑地下室结构设计的原则

地下室的结构设计在整个建筑结构设计中的重要环节,其不仅要发挥正常功能,还要承担来自地面的压力荷载,在设计中稍有不慎就会给整个建筑质量造成较大影响。因此,在建筑地下室结构设计要遵循的以下原则:

(1)地下室结构计算简图的选择的合理性:计算简图作为建筑地下室结构设计的重要依据,在选择上要重视,倘若计算简图选择不合理,就会使得建筑地下室结构设计缺乏科学依据,进而使得建筑的整体质量受到影响。

(2)地下室结构基础设计的合理性:在地下室结构基础设计过程中,必须结合建筑物所在区域的地质地理环境特征,来分析地下室周围环境对地下室结构的影响及对地下室建设条件的影响,最后在综合考虑各种因素的基础上,选择最适合和科学的设计方案。

(3)结构设计方案的合理性。在地下室结构设计中,应充分考虑高层建筑的特点,合理选择高层建筑的地下室结构形式,保证设计方案的优化。

2 建筑地下室结构的设计要点

2.1 建筑地下室的顶板结构设计要点

在建筑地下室设计中,由于顶板结构设计是重要设计内容之一,作为设计者要加强重视。在建筑物的上部结构,地下室顶板是一个水平的约束支座,其刚度大小直接决定了其约束作用力的大小,因此顶板楼板应加厚并现浇施工,一则能抵抗温度应力带来的不利影响,二则提高建筑物顶部约束能力,有利于增强抵抗水平荷载能力。对于顶板结构选型,顶板结构型式有普通梁板、加腋梁板、无梁楼盖,普通梁板式顶板结构传力体系清晰,而无梁楼盖具有节省地下空间的优点,现阶段建筑行业经过蓬勃的发展,虽然各种结构型式从设计到施工技术都趋于成熟,但在设计时仍需要具体工程具体分析,根据工程条件,如地下室层高、地区施工条件,通过方案对比,认真推敲,确定科学合理的结构型式。

2.2 建筑地下室抗震设计要点

抗震设计是一个非常重要的内容,在抗震设计中,应防止任何缺陷,否则对整个建筑物的抗震性能会有直接的影响。有些工程的高层建筑会把地下室顶板作为嵌固部位,值得注意的是,嵌固端是计算模型中一个非常重要的假定,对建筑模型位移分析及构件内力分配都有极大的影响,只有当地下室顶板和各层楼板达到足够的整体刚度和承载力,并且能够将建筑上部结构的地震作用传递到地下室结构范围内的所有抗侧力构件上时,才能把地下室顶板作为嵌固部位。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆《建筑抗震设计规范》及《高层建筑混凝土结构技术规程》都对地下室顶板作为上部结构的嵌固部位提出了许多具体要求,例如地下室顶板应避免开设大洞口;相关范围的地下室顶板应采用现浇梁板结构,相关范围以外的地下室顶板宜采用现浇梁板结构;地下室地下一层侧向刚度宜大于等于地上一层侧向刚度的2倍,首层侧向刚度不宜小于二层侧向刚度的1.5倍等等。当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时,地下一层的抗震等级应按上部结构采用,地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级,地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积除应符合计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍。

2.3 建筑地下室侧壁结构的设计要点

在地下室侧壁设计中,设计的重点是荷载、土压力系数、承载力计算等。计算侧壁荷载应周密考虑,竖向荷载包括顶板覆土荷载,施工活载,水平荷载包括土压力,水压力,在人防区域内的外墙还要考虑人防荷载。静力土压力的计算,主要是由试验确定的压力,有时不能满足实验条件,这就需要加强对土压力的控制,并应保证在0. 34到0.45之间。在实际的设计过程中,进行侧壁承载力计算时,应根据侧壁高度、水土压力大小、控制裂缝等因素合理选取侧壁厚度,并应注意侧壁底部支座的厚度和配筋量与侧壁匹配。在侧壁计算模型选择上,一般有连续梁和单块板两种模型,连续梁模型适用于侧壁属于单向板计算的情况,即底部固定,顶部简支,而单块板模型适用于侧壁两边有剪力墙支撑的情况,如侧壁与塔楼剪力墙重叠,侧壁三边支撑。

2.4 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,建筑物和基底部分的抗浮问题,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,应在实际施工中采取有效的措施进行抗渗处理:(1)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;(2)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。(3)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。

4 结束语

综上所述,地下室的结构设计涉及诸多繁杂的内容,且地下室建筑的质量会直接影响到整个建筑物的稳定性,并且现代高层建筑在地下工程的投资建设上逐渐与地上建筑持平,可见其重要性,因此,不仅要加强地下室结构设计的技术创新应用,同时还要解决结构设计中存在的问题研究,进而提升地下室结构的设计水平,促进建筑事业的飞速发展。

参考文献:

[1]于永杰.浅谈建筑结构地下室设计要点[J].科技风,2012(24).

[2]王仙蔚,李晓雷.高层建筑地下室结构的设计要点[J].低温建筑技术,2010(7).

论文作者:吴钊达

论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期

论文发表时间:2018/5/22

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