建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
時(shí)間:2022-04-19 10:39:03
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摘要:隨著城市化進(jìn)程不斷加快,在城市當(dāng)中土地資源緊缺的問題日益嚴(yán)重,因此,使得建筑物在朝著高層建筑發(fā)展的同時(shí)也開始大力的開發(fā)地下空間,由于地下室設(shè)計(jì)的合理性對(duì)建筑物的質(zhì)量和使用功能有直接影響。因此,加強(qiáng)建筑地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作顯得尤為關(guān)鍵。本文主要從地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)要求出發(fā),闡述了建筑地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容,最后對(duì)地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的注意事項(xiàng)以及注意事項(xiàng)進(jìn)行了探究分析。
關(guān)鍵詞:高層建筑;地下室;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則
地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié),其不僅要發(fā)揮正常功能,還要承擔(dān)來自地面的壓力荷載,在設(shè)計(jì)中稍有不慎就會(huì)給整個(gè)建筑質(zhì)量造成較大影響。因此,在建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要遵循的以下原則:(1)地下室結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖的選擇的合理性:計(jì)算簡圖作為建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要依據(jù),因此,在選擇上要重視,倘若計(jì)算簡圖選擇不合理,就會(huì)使得建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)依據(jù),進(jìn)而使得建筑的整體質(zhì)量受到影響。(2)地下室結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的合理性:在地下室結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中,必須結(jié)合建筑物所在區(qū)域的地質(zhì)地理環(huán)境特征,來分析地下室周圍環(huán)境對(duì)地下室結(jié)構(gòu)的影響及對(duì)地下室建設(shè)條件的影響,最后在綜合考慮各種因素的基礎(chǔ)上,選擇最適合和科學(xué)的設(shè)計(jì)方案。(3)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的合理性。在地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,應(yīng)充分考慮高層建筑的特點(diǎn),合理選擇高層建筑的地下室結(jié)構(gòu)形式,保證設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。
2建筑地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容要點(diǎn)
2.1建筑地下室的頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
在建筑地下室設(shè)計(jì)中,由于頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是重要設(shè)計(jì)內(nèi)容之一,作為設(shè)計(jì)者的我們要加強(qiáng)重視。在建筑物的上部結(jié)構(gòu),地下室頂板是一個(gè)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(shè)計(jì)不僅要滿足建筑人防的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定,來保障混凝土板的厚度和配筋率及配筋率和側(cè)向剛度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,并且地下室的層數(shù)不能小于2層,而在設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)成梁板結(jié)構(gòu),進(jìn)行計(jì)算時(shí),要滿足地面固定端的要求來計(jì)算。
2.2建筑地下室抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)
在整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,抗震設(shè)計(jì)是一個(gè)非常重要的內(nèi)容,所以在抗震設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)防止任何缺陷,否則整個(gè)建筑物的抗震性能會(huì)帶來直接的影響。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,主要是地下室結(jié)構(gòu)計(jì)算、強(qiáng)度和抗震等級(jí)框架柱設(shè)計(jì)內(nèi)力設(shè)計(jì)值、地下室混凝土結(jié)構(gòu)的抗震承載力的發(fā)展,以及相關(guān)的設(shè)計(jì)根據(jù)建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格,如果是高層建筑的設(shè)計(jì),要進(jìn)行必要的抗震設(shè)計(jì)處理。通常,在抗震設(shè)計(jì)中,應(yīng)切實(shí)掌握以下設(shè)計(jì)要點(diǎn):(1)根據(jù)剪切剛度比,采取措施加強(qiáng)對(duì)框支層、弱層將轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)換層、過渡層、多個(gè)相鄰層應(yīng)根據(jù)墻底在交易剪切,并加強(qiáng)層的數(shù)量不應(yīng)超過兩;(2)為了降低過渡層的高度,可以采用箱形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層;(3)大空間的上部剪力墻結(jié)構(gòu)為框架剪力墻,所以為了保證抗震性能,必須加強(qiáng)剪切剛度比的控制,和傳力結(jié)構(gòu)的剛度比應(yīng)為1,以下層增加了轉(zhuǎn)換層的剛度能保證強(qiáng)震面仍處于良好的彈性狀態(tài);(4)由于抗震規(guī)范對(duì)設(shè)置的框支抗震墻結(jié)構(gòu)在框支層數(shù)方面存在限制,框支剪力墻結(jié)構(gòu)框架的設(shè)置規(guī)范,所以應(yīng)盡可能加強(qiáng)框架層的承載力和剛度和強(qiáng)度,以保證良好的彈性狀態(tài)下的地震。(5)對(duì)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(shè)計(jì)為鋼筋砼柱。
2.3建筑地下室外墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
在地下室外墻設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是荷載、土壓力系數(shù)、外墻加固等。在設(shè)計(jì)荷載時(shí),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(shí)際的設(shè)計(jì)過程中,主要是通過計(jì)算彎矩,屬于固定軸承的底部,這需要結(jié)合負(fù)載系數(shù),和地下室是一個(gè)多層次、多跨連續(xù)將計(jì)算,其彎矩底部側(cè)壁和相鄰的地板和地板反挖大能力不得低于側(cè)壁之間,并確保厚度和配筋量之間的匹配。靜力土壓力的計(jì)算,主要是由試驗(yàn)確定的壓力,有時(shí)不能滿足實(shí)驗(yàn)條件,這就需要加強(qiáng)對(duì)土壓力的控制,并應(yīng)保證在0.34到0.45之間,如果土壓力應(yīng)在0.5到0.7之間。對(duì)于設(shè)計(jì)中的鋼筋,在墻體中,如果不能計(jì)算出墻體的配筋尺寸,則應(yīng)通過雙向板計(jì)算加固墻體,并在其他部位進(jìn)行單向計(jì)算。這主要是由于雙向荷載較小,在墻柱內(nèi)側(cè),適當(dāng)增加主筋也應(yīng)在此時(shí)。
2.4建筑地下室的抗浮抗?jié)B設(shè)計(jì)要點(diǎn)
地下水位及其振幅是地下室抗浮設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。地下室抗浮設(shè)計(jì)只考慮正常使用極限狀態(tài),且施工過程和汛期不夠重視,會(huì)導(dǎo)致地下室施工過程中因浮力不足而發(fā)生局部破壞。此外,在相同的整個(gè)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(guī)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(yīng)該仔細(xì)分析后處理。除地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外,滲透也是關(guān)鍵點(diǎn)之一。由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)通常帶裂縫工作,要達(dá)到抗?jié)B目的,在實(shí)際施工中采取有效的措施進(jìn)行抗?jié)B處理:(1)補(bǔ)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(bǔ)償;(2)膨脹帶。膨脹劑在混凝土中的膨脹變形不能完全補(bǔ)償混凝土早期收縮變形。(3)后澆帶。后澆帶作為早期短時(shí)間釋放的一種技術(shù)措施,得到了很大的提高和廣泛的應(yīng)用。
3地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的注意事項(xiàng)
3.1地下室保護(hù)層極其墊層的厚度
在實(shí)際施工過程中發(fā)現(xiàn),如果地下室加固層厚度過小,通常會(huì)導(dǎo)致在使用過程中出現(xiàn)滲水情況。因此,在設(shè)計(jì)時(shí),一定要注意鋼筋表面的保護(hù)層厚度,應(yīng)確保它大于或等于50毫米。只有這樣,才能保證地下室的質(zhì)量和安全。
3.2地下室的結(jié)構(gòu)長度過長
目前,對(duì)于地下室結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)過程中,可以采用后澆帶設(shè)計(jì),通常,后澆帶寬度約為8~10厘米,如果地下室的結(jié)構(gòu)長度超過了50米時(shí),那么就需要增加后澆帶的設(shè)計(jì)。(2)有時(shí)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(yīng)的措施,來減少設(shè)計(jì)過程中的收縮應(yīng)力。當(dāng)然,如果有必要的話,可以同時(shí)采取以上兩種措施,最大程度上降低由于地下室結(jié)構(gòu)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(diào)整,來調(diào)整兩者之間的樁基沉降差。(2)對(duì)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(jīng)過地基處理,來控制兩者之間的地基沉降;(3)對(duì)于高層建筑,則采用整體的筏基作為基礎(chǔ);而對(duì)于低層裙房,可以采取獨(dú)立的基礎(chǔ)或者在其地層加裝交叉的基梁。(4)與筏板基礎(chǔ)的后澆帶位于第一柱邊主跨跨度或二主要解決設(shè)置它的位置和主要建筑物相鄰的第二跨1/3跨度時(shí),負(fù)荷后大底盤變厚,從而最大限度地利用擴(kuò)散的裙房基礎(chǔ)的主要建筑,降低建筑基礎(chǔ)壓力。如果主體建筑物的地基進(jìn)行了較好的應(yīng)力處理,則可在主廠房相鄰的第一跨1/3跨處設(shè)置加厚位置。
4結(jié)束語
總之,地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及諸多繁雜的內(nèi)容,且地下室建筑的質(zhì)量會(huì)直接影響到整個(gè)建筑物的穩(wěn)定性,并且現(xiàn)代高層建筑在地下工程的投資建設(shè)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(qiáng)地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用,同時(shí)還要解決結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題研究,進(jìn)而提升地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平,促進(jìn)建筑事業(yè)的飛速發(fā)展。
作者:陳瑞清 李金 單位:海南元正建筑設(shè)計(jì)咨詢有限公司
參考文獻(xiàn)
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