建築工程中地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探析

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1、建築工程中地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探析摘要：隨著高層建築的飛速發(fā)展，其建築設(shè)備用房、地下消防水池和汽車(chē)停車(chē)位多功能都應(yīng)用在地下室，因此在高層建築設(shè)計(jì)中，地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)繁多、意義重大關(guān)鍵詞：建築工程；地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì)；地下結(jié)構(gòu)防水目前城市土地資源日益緊缺，建築及城市交通有逐漸向地下發(fā)展的趨勢(shì)。然而，建築由於其功能和結(jié)構(gòu)本身的需要,大多設(shè)置瞭地下室。隨著建築層數(shù)的日益增高，地下結(jié)構(gòu)已向多層發(fā)展，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工及防水等日益成為建築工程界關(guān)註的熱點(diǎn)。由於地下室工程的施工環(huán)境特殊、隱蔽性大、涉及的工種多、施工復(fù)雜，也容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，因而對(duì)設(shè)計(jì)和施工有一定的特

2、殊要求一、地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)概述地下室工程涉及的專(zhuān)業(yè)極為復(fù)雜，在建築的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需綜合考慮防火、使用功能、人防要求、設(shè)備用房及管道、坑道、排水、通風(fēng)、采光等各專(zhuān)業(yè)的配合。對(duì)於具有大底盤(pán)地下室的高層建築群體而言，塔樓部分一般在使用階段不會(huì)存在抗浮問(wèn)題，但裙房及純地下室部分經(jīng)常會(huì)有抗浮不滿(mǎn)足要求的問(wèn)題。而且由於實(shí)際地下室抗浮設(shè)計(jì)中往往隻考慮正常使用極限狀態(tài)，對(duì)施工過(guò)程和洪水期重視不足，因而也會(huì)造成廉工過(guò)程中由於抗浮不夠而出現(xiàn)局部破壞，加上地下室防水工程是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，涉及設(shè)計(jì)、施工、材料選擇等諸多方面因素，因此造成瞭地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)繁多，一般來(lái)講概括起來(lái)為：（

3、1）地下結(jié)構(gòu)防水設(shè)計(jì)；（2）抗震設(shè)計(jì)；（3）地下室抗浮、抗?jié)B設(shè)計(jì)；（4）外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);（5）地下結(jié)構(gòu)防水設(shè)計(jì)二、建築工程地下室結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)（一）結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)在高層建築的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需綜合考慮防火、使用功能、人防要求、設(shè)備用房及管道、坑道、排水、通風(fēng)、采光等各專(zhuān)業(yè)的配合。設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)設(shè)置後澆帶和合理使用混凝外加劑或地上設(shè)縫、地下不設(shè)縫等方式，達(dá)到不設(shè)縫的目的。若地下室過(guò)長(zhǎng)依靠設(shè)置後澆帶的方法難以解決,設(shè)計(jì)人員應(yīng)合理地調(diào)整平面將地下室分割成幾個(gè)小地下室,中間用較窄的通道相連，以滿(mǎn)足使用及管道相連的要求，而將變形縫設(shè)置在通道處，這樣可以使接縫較少且處?kù)妒芰^小處，

4、便於補(bǔ)救。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理地設(shè)置采光通風(fēng)井,若高層建築采光通風(fēng)井位置設(shè)計(jì)不當(dāng)，不能滿(mǎn)足高層建築的埋深要求（二）抗震設(shè)計(jì)一般來(lái)講地下室抗震設(shè)計(jì)中較為常見(jiàn)的問(wèn)題為：多層建築中半地下室埋深不夠，房屋層數(shù)包括半地下室層已達(dá)8層,層數(shù)和總高度超過(guò)要求，違反GB50011-2010第7.1.2條。若地下室設(shè)計(jì)不當(dāng)，對(duì)其整體的抗震性能會(huì)產(chǎn)生較大的影響。根據(jù)施工圖審查要點(diǎn)，一般來(lái)講，對(duì)於半地下室的埋深要求應(yīng)大於地下室外地面以上的高度，才能不計(jì)算其層數(shù),總高度才能從室外地面算起。地下室的墻柱與上部結(jié)構(gòu)的墻柱應(yīng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一。對(duì)地下室頂板室內(nèi)外板面標(biāo)高變化處，當(dāng)標(biāo)高變化超過(guò)梁高范圍時(shí)則形成錯(cuò)

5、層，應(yīng)采取一定的措施進(jìn)行處理，否則不應(yīng)作為上部結(jié)構(gòu)的部位(%1)地下室抗浮、抗?jié)B設(shè)計(jì)一般來(lái)講，地下水位及其變幅是地下室抗浮設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。實(shí)際在地下室抗浮設(shè)計(jì)時(shí)僅考慮正常使用的極限狀態(tài)，而對(duì)施工過(guò)程和洪水期重視不足，因而會(huì)造成地下室施工過(guò)程中因抗浮不夠而出現(xiàn)局部破壞。另外，在同一整體大面積地下室的上部常建有多棟高層和低層建築，由於地下室的面積較大、形狀又不規(guī)則，且地下室上方的局部沒(méi)有建築,此類(lèi)抗浮問(wèn)題相對(duì)難以處理，須作細(xì)致分析後再進(jìn)行處理。地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除應(yīng)滿(mǎn)足受力要求外，抗?jié)B也是其中一個(gè)重點(diǎn)。由於鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)通常帶裂縫工作，要達(dá)到抗?jié)B目的,一般可采取以下措施：(1

6、)補(bǔ)償收縮混凝土。在混凝土中摻微膨脹劑，以混凝土的膨脹值抵消混凝土的最終收縮值。當(dāng)其差值大於或等於混凝土的極限拉伸時(shí)，即可控制裂縫；(2)膨脹帶?；炷林信蛎泟┑呐蛎涀冃尾粫?huì)完全補(bǔ)償混凝土的早期收縮變形，而設(shè)置補(bǔ)償收縮混凝土帶可以實(shí)現(xiàn)混凝士連續(xù)澆註無(wú)縫施工；(3)後澆帶。後澆帶作為混凝土早期短時(shí)期釋放約束力的一種技術(shù)措施，較長(zhǎng)久性變形縫已有很大的改進(jìn)並廣泛應(yīng)用；(4)提高鋼筋混凝土的抗拉能力?；炷翍?yīng)考慮增加抗變形鋼筋，如側(cè)壁增加水平溫度筋，在混凝土面層起強(qiáng)化作用；側(cè)壁受底板和頂板的約束，混凝土脹縮不一致，可在墻體中部設(shè)置一道水平暗梁抵抗拉力。當(dāng)然，在采取以上措施時(shí)，

7、同時(shí)要註意混凝土的養(yǎng)護(hù)(%1)外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)地下室的外墻是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，應(yīng)按水、土壓力驗(yàn)算,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)註意以下要求：(1)荷載。地下室外墻所承受的荷載分為水平荷載和豎向荷載。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，豎向荷載及風(fēng)荷載或地震作用產(chǎn)生的內(nèi)力一般不起控制作用，墻體配筋主要由垂直墻面的水平荷載產(chǎn)生的彎矩確定，而且通常不考慮與豎向荷載組合的壓彎作用，僅按墻板彎曲計(jì)算彎曲的配筋；(2)靜止土壓力系數(shù)。靜止土壓力宜由試驗(yàn)確定，當(dāng)不具備試驗(yàn)條件時(shí)，砂土可取0.34-0.45,粘性土可取0.5?0.7；(3)地下室外墻的配筋計(jì)算。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，在外墻的配筋計(jì)算中，對(duì)於帶扶壁柱的