建筑地下室結構設計的要點
時間:2022-04-19 10:39:03
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摘要:隨著城市化進程不斷加快,在城市當中土地資源緊缺的問題日益嚴重,因此,使得建筑物在朝著高層建筑發展的同時也開始大力的開發地下空間,由于地下室設計的合理性對建筑物的質量和使用功能有直接影響。因此,加強建筑地下室的結構設計工作顯得尤為關鍵。本文主要從地下室結構設計的特點要求出發,闡述了建筑地下室結構的設計內容,最后對地下室結構設計過程中的注意事項以及注意事項進行了探究分析。
關鍵詞:高層建筑;地下室;結構設計
1地下室結構設計的原則
地下室的結構設計在整個建筑結構設計中的重要環節,其不僅要發揮正常功能,還要承擔來自地面的壓力荷載,在設計中稍有不慎就會給整個建筑質量造成較大影響。因此,在建筑地下室結構設計要遵循的以下原則:(1)地下室結構計算簡圖的選擇的合理性:計算簡圖作為建筑地下室結構設計的重要依據,因此,在選擇上要重視,倘若計算簡圖選擇不合理,就會使得建筑地下室結構設計缺乏科學依據,進而使得建筑的整體質量受到影響。(2)地下室結構基礎設計的合理性:在地下室結構基礎設計過程中,必須結合建筑物所在區域的地質地理環境特征,來分析地下室周圍環境對地下室結構的影響及對地下室建設條件的影響,最后在綜合考慮各種因素的基礎上,選擇最適合和科學的設計方案。(3)結構設計方案的合理性。在地下室結構設計中,應充分考慮高層建筑的特點,合理選擇高層建筑的地下室結構形式,保證設計方案的優化。
2建筑地下室結構的設計內容要點
2.1建筑地下室的頂板結構設計要點
在建筑地下室設計中,由于頂板結構設計是重要設計內容之一,作為設計者的我們要加強重視。在建筑物的上部結構,地下室頂板是一個水平的約束支持支座,其剛度大小直接決定了其約束作用力的大小,因此,地下室頂板設計不僅要滿足建筑人防的設計要求,還要確保厚度大于16厘米,并且如果把頂部上部作為固定端,那么還要按照建筑抗震設計規范的有關規定,來保障混凝土板的厚度和配筋率及配筋率和側向剛度應滿足設計要求,并且地下室的層數不能小于2層,而在設計過程中,設計成梁板結構,進行計算時,要滿足地面固定端的要求來計算。
2.2建筑地下室抗震設計要點
在整個結構設計中,抗震設計是一個非常重要的內容,所以在抗震設計過程中,應防止任何缺陷,否則整個建筑物的抗震性能會帶來直接的影響。在實際設計中,主要是地下室結構計算、強度和抗震等級框架柱設計內力設計值、地下室混凝土結構的抗震承載力的發展,以及相關的設計根據建筑設計標準嚴格,如果是高層建筑的設計,要進行必要的抗震設計處理。通常,在抗震設計中,應切實掌握以下設計要點:(1)根據剪切剛度比,采取措施加強對框支層、弱層將轉移到轉換層、過渡層、多個相鄰層應根據墻底在交易剪切,并加強層的數量不應超過兩;(2)為了降低過渡層的高度,可以采用箱形結構轉換層;(3)大空間的上部剪力墻結構為框架剪力墻,所以為了保證抗震性能,必須加強剪切剛度比的控制,和傳力結構的剛度比應為1,以下層增加了轉換層的剛度能保證強震面仍處于良好的彈性狀態;(4)由于抗震規范對設置的框支抗震墻結構在框支層數方面存在限制,框支剪力墻結構框架的設置規范,所以應盡可能加強框架層的承載力和剛度和強度,以保證良好的彈性狀態下的地震。(5)對于框架支撐層,有必要采取措施提高剪力墻的延性,如增大配筋率、增大配筋率等;(6)框支柱延性和變形能力要盡量提升,最好是將其設計為鋼筋砼柱。
2.3建筑地下室外墻結構的設計要點
在地下室外墻設計中,設計的重點是荷載、土壓力系數、外墻加固等。在設計荷載時,水平荷載和豎向荷載、水平荷載,包括地基荷載和人防荷載,豎向荷載是地基和地基的重量和重量。在實際的設計過程中,主要是通過計算彎矩,屬于固定軸承的底部,這需要結合負載系數,和地下室是一個多層次、多跨連續將計算,其彎矩底部側壁和相鄰的地板和地板反挖大能力不得低于側壁之間,并確保厚度和配筋量之間的匹配。靜力土壓力的計算,主要是由試驗確定的壓力,有時不能滿足實驗條件,這就需要加強對土壓力的控制,并應保證在0.34到0.45之間,如果土壓力應在0.5到0.7之間。對于設計中的鋼筋,在墻體中,如果不能計算出墻體的配筋尺寸,則應通過雙向板計算加固墻體,并在其他部位進行單向計算。這主要是由于雙向荷載較小,在墻柱內側,適當增加主筋也應在此時。
2.4建筑地下室的抗浮抗滲設計要點
地下水位及其振幅是地下室抗浮設計的重要依據。地下室抗浮設計只考慮正常使用極限狀態,且施工過程和汛期不夠重視,會導致地下室施工過程中因浮力不足而發生局部破壞。此外,在相同的整個地下室上部的大面積往往有很多高層和低層建筑,地下室的尺寸大、形狀不規則,沒有建筑物和基底部分的抗浮問題這種難以處理的,我們應該仔細分析后處理。除地下室結構設計應滿足強度要求外,滲透也是關鍵點之一。由于鋼筋混凝土結構通常帶裂縫工作,要達到抗滲目的,在實際施工中采取有效的措施進行抗滲處理:(1)補償收縮混凝土。UEA、HEA等微膨脹劑加入混凝土,與混凝土最終收縮值是由混凝土的膨脹補償;(2)膨脹帶。膨脹劑在混凝土中的膨脹變形不能完全補償混凝土早期收縮變形。(3)后澆帶。后澆帶作為早期短時間釋放的一種技術措施,得到了很大的提高和廣泛的應用。
3地下室結構設計過程中的注意事項
3.1地下室保護層極其墊層的厚度
在實際施工過程中發現,如果地下室加固層厚度過小,通常會導致在使用過程中出現滲水情況。因此,在設計時,一定要注意鋼筋表面的保護層厚度,應確保它大于或等于50毫米。只有這樣,才能保證地下室的質量和安全。
3.2地下室的結構長度過長
目前,對于地下室結構過長的問題,一般多采用以下幾種解決方法:(1)在地下室的設計過程中,可以采用后澆帶設計,通常,后澆帶寬度約為8~10厘米,如果地下室的結構長度超過了50米時,那么就需要增加后澆帶的設計。(2)有時候,盡管地下室的長度較長,但不需要添加后澆帶,就可以采取相應的措施,來減少設計過程中的收縮應力。當然,如果有必要的話,可以同時采取以上兩種措施,最大程度上降低由于地下室結構過程所帶來的影響。
3.3地下室的不均勻沉降
(1)在高層和低層建筑之間通過樁基的調整,來調整兩者之間的樁基沉降差。(2)對于低層裙房,可以通過天然的地基的利用,而高層建筑的主樓地基就要經過地基處理,來控制兩者之間的地基沉降;(3)對于高層建筑,則采用整體的筏基作為基礎;而對于低層裙房,可以采取獨立的基礎或者在其地層加裝交叉的基梁。(4)與筏板基礎的后澆帶位于第一柱邊主跨跨度或二主要解決設置它的位置和主要建筑物相鄰的第二跨1/3跨度時,負荷后大底盤變厚,從而最大限度地利用擴散的裙房基礎的主要建筑,降低建筑基礎壓力。如果主體建筑物的地基進行了較好的應力處理,則可在主廠房相鄰的第一跨1/3跨處設置加厚位置。
4結束語
總之,地下室的結構設計涉及諸多繁雜的內容,且地下室建筑的質量會直接影響到整個建筑物的穩定性,并且現代高層建筑在地下工程的投資建設上逐漸與地上建筑持平,可見其重要性,因此,我們不僅要加強地下室結構設計的技術創新應用,同時還要解決結構設計中存在的問題研究,進而提升地下室結構的設計水平,促進建筑事業的飛速發展。
作者:陳瑞清 李金 單位:海南元正建筑設計咨詢有限公司
參考文獻
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[2]王仙蔚,李曉雷.高層建筑地下室結構的設計要點[J].低溫建筑技術,2010(7)
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