建筑工程地下室结构设计要点探讨王艳

建筑工程地下室结构设计要点探讨王艳

山东省轻工业设计院山东济南250000

摘要:近几年,随着经济的发展以及城市化进程的加快,我国建筑工程建设越来越多。极大地缓解了城市日益进步发展与人口增长、居住条件之间的矛盾问题,所以施工单位需要采用现代化的先进作业技术做好高层建筑的施工工作。地下室属于高层建筑施工中一个重要的施工环节,其结构设计的优劣直接关系着建筑使用者的人身以及财产安全,因此施工设计单位要对高层建筑地下室结构设计中需要注意的施工要点、问题多加研究,从而做好结构设计以及工程的施工工作。基于此,文章以建筑地下室结构设计现状对其设计施工中需要重点把握的内容、问题进行了全面的探讨。

关键词:地下室;结构设计;要点

引言

受到建筑结构以及经济性等诸多因素的影响,在建设建筑工程地下室的时候,需要高度重视地下室结构设计工作。伴随我国经济的发展以及科学技术的成熟化,我国建筑领域得到了显著地发展,为更好地寻求社会效益以及经济效益,建筑工程地下室面积以及层数不断增加。地下室作为建筑工程的一个重要构成部分,其在一定程度上对建筑工程的整体质量起到十分重要的影响。受到地下室结构特殊性、位置特殊性以及地下环境复杂性等影响,建筑工程地下室结构设计工作面临着诸多的困难。

1目前地下室结构设计现状概述

地下室在现代化的建筑设计以及施工中,有着非常广阔的应用前景,所以很多施工设计单位在工程建设中愈来愈重视地下室的作用,开始大力进行地下室的设计、建造工作,但是在工程总造价成本中,地下室的造价成本非常高,并且受到沉降不均、施工所在地区地质条件以及抗浮能力不达标等条件影响,使得设计人员设计出的地下室作业方案中存在多种缺陷,如果按照可行性较差的作业方案来施工,将会造成竣工后的地下室存在较多的质量隐患,用户使用时有着较高的风险,影响建设单位的经济收益。

2地下室结构设计要点

2.1关于结构选型的设计

地下室的结构设计,不仅要保证结构具有足够的抵抗侧力的刚度,而且要确保其具有较强的承载力,使结构在水平作用力的作用下产生的侧向位移值在允许范围内。应整体权衡和分析结构的适用性和安全性等因素,宜选用框架结构形式,由混凝土框架结构承载纵向力和侧向力。混凝土框架应具有较强的刚度,在满足建筑整体功能的前提下,降低平面扭转对结构的影响。平面设置要相对简单、规则,使荷载均匀分布。本工程地下室的结构形式在主楼区域同主楼的上部结构,将主楼的框架-核心筒结构贯穿至基础;裙房部分和纯地下室部分为钢筋混凝土框架结构,可以从整体保证结构的连续与稳定。由于基础工程的造价占据整个建筑总造价的很大比例,对地下室基础进行选择时,要充分考虑地基承载力,且要考虑整体的安全可靠性和经济合理性,避免大体积混凝土的收缩和温差裂缝以及整体的不均匀沉降。

2.2抗震设计

抗震设计的主要目的在于降低建筑工程遭受破坏的程度,即在出现地震灾害的时候将建筑工程的破坏情况降低到最小,有人提出,开展建筑工程结构设计工作时首先需要保证建筑工程的稳定地基。这是因为建筑工程的基础是地基,地基的抗震能力情况对整个建筑工程抗震能力起决定性作用。其次,为保障建筑工程结构具有较强的抗震能力,在进行建筑工程地下室结构设计的过程中可以利用部分规则的几何图形,这是因为规则的几何图形具有稳定结构,借助于这样稳定结构进行建筑工程地下室结构设计工作,一方面能够显著提高地下室的稳定性,另一方面能够有效降低地下室出现变形的可能性。再次,还需要高度重视地下室设计中的薄弱角落设计、受力设计等细节处理工作,究其原因在于部分细节处理存在不到位的情况,可直接性影响建筑工程的抗震能力。此外,我国相关文件中针对抗震设计予以了明确的规定,并在此基础上提出了相关的标准,因此在进行建筑工程结构设计的过程中需要严格遵照国家相关规定开展操作,将建筑工程高度、密度等多种因素考虑在内;并高度重视建筑工程的竖向结构,主要是因为竖向结构刚度对整个建筑工程重量予以支撑,故做好建筑工程地下室结构设计中竖向结构能够防止出现地震中建筑倾斜或者倒塌的情况。

2.3抗浮问题

高层建筑地下室结构设计中常会出现抗浮问题,通常情况下塔楼发生抗浮问题的风险较小,而纯地下室部分由于上部荷载较小,容易出现该问题,所以在结构设计中,设计人员对于抗浮设防水位要予以重视,首先,要求地下室施工工程的测绘人员能够对具体施工地方的最高、最低历史水位信息进行调查与把握,对于该地区的实时静止水位进行准确测量,以此对地下室进行防水设计,保证设计出的地下室符合高层建筑地下室防水设计要求。其次,把握好地下室基坑标高,尽量将坑底标高值作以抬高设计,以此将抗浮设防水位作以间接的降低设计,在具体的水位降低中可以使用平板式筏板、无梁楼盖等方式抬高地下室基础的基底标高,从而减小水浮力。设计地下室重量时,需要在设计允许范围内,尽量增加地下室的配重,以此抵抗水浮力。最后,应根据地质情况选择抗浮桩基或抗浮锚杆等有效的抗浮措施。以此便可以有效解决抗浮问题。

2.4外墙部分结构设计

设计地下室外墙结构的过程中,需要高度重视土、水压力的准确计算。首先,在承载能力方面,建筑工程地下室的外墙需要承担着来自水平、垂直两个方向的压力,竖向荷载主要来自于地面部分以及地下室的重量,水平荷载主要来自于侧面土压力和地面荷载。开展建筑工程设计的过程中,竖向荷载和风荷载均无法发挥决定性的作用,墙体配筋的数量主要是由垂直于墙面的水平荷载决定,故需要依据墙板弯曲开展配筋计算工作。其次,静止压力大小,建筑工程应同详细施工条件进行结合并依据实验方法进行确定,得到实验条件的允许,设置沙土系数范围是0.34-0.45之间,粘性土系数范围是0.5-0.7之间。最后,准确地计算外墙配筋的数量;现代建筑工程地下室的外墙主要是扶壁柱,对于这类型的外墙设计,并非于扶壁柱尺寸基础上开展计算工作,而主要以双向板为依据开展配筋数量计算,以便能够获取更为准确地计算结果。

2.5外墙截面设计

当土压力发挥作用时,将导致永久荷载效应产生。对于加之于外墙的土压力,应该选择静止土压力,通过试验对其进行确定。如果试验条件不足,可以合理选择砂土以及黏性土,其所处范围分别为0.34至0.45以及0.5至0.7.根据永久荷载,对水位稳定水压力进行判断,合理取值分项系数,基本维持在1.2.同时根据可变荷载,对水位急剧变化水压力进行判断,其分项系数的取值一般是1.3.对于外墙永久荷载,有些情况下对其分项系数有人防要求,如果效应不利于

结语

现代建筑工程之中,地下室已成为建筑物整体结构中的一个重要组成部分,建筑物的稳固性以及安全不仅影响建筑物的美观度,而且影响着建筑物地下室的优劣。受到建筑物地下室位置特殊性的影响,我们需要在建筑设计过程中对建筑地下室结构设计予以高度地重视。在开展地下室结构设计时需要对多个方面的内容予以充分地考虑,其中设计人员还必须充分地掌握好建筑物质量以及经济性两个方面的平衡,即在保障建筑物地下室质量的前提下降建筑成本降至最低。

参考文献:

[1]刘涛.建筑工程地下室结构设计分析与探讨[J].房地产导刊,2015(34):288.

[2]陈杰.高层建筑地下室结构设计常见问题分析[J].建筑工程技术与设计,2015(29).

[3]范重,曹爽,刘涛.地下室防水设计若干问题探讨[J].建筑结构,2016,36(6):1-11.

[4]袁华.分析高层建筑地下室综合管道设计问题[J].建设科技,2018(3):66-67.

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