對建筑地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計分析

1、<p>　　對建筑地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計分析</p><p>　　摘要：在建筑工程施工之前，應(yīng)保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，因為結(jié)構(gòu)設(shè)計合理與否將會對建筑物的使用性以及安全性造成直接而重要的影響。本文將針對建筑地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計展開細致的分析，以期為同類工程及類似工程提供有益的參考。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：建筑；地下室結(jié)構(gòu)；設(shè)計；分析 </p><p>　　中圖分

2、類號：TU2文獻標(biāo)識碼： A </p><p>　　研究地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的意義 </p><p>　　隨著城市化進程的不斷深入，我國城市人口正在以一個驚人的速度在增長，其地面設(shè)施及結(jié)構(gòu)越來越無法滿足現(xiàn)階段的交通需要及一系列的商業(yè)需要。在此背景下，地下結(jié)構(gòu)引起了社會各界的廣泛關(guān)注。地下結(jié)構(gòu)不僅能夠緩解城市地面交通壓力，還能夠減輕能源危機所帶來的一系列負面影響。近些年來，各大城市除了致力于地鐵修

3、建之外，同時專注于地下工程（部分面積較大，甚至多達數(shù)千平方米）的修建，停車場及地下商場便是其中的代表。值得一提的是，我國位于地震帶之上，所以，面臨著嚴峻的地震威脅與考驗，甚至有高達50%的城市位于7級地震區(qū)[1]，其中，北京、西安以及唐山等重要的大中城市甚至位于高強度的地震帶。由此可見，對地下工程進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)對結(jié)構(gòu)抗震問題予以重點考慮。除了重點考慮地下室結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計之外，還應(yīng)充分考慮地下室結(jié)構(gòu)平面設(shè)計、地下室頂板的結(jié)構(gòu)設(shè)計、地下室

4、外墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計、地下室的人防設(shè)計、地下室的抗浮和抗?jié)B設(shè)計等?？傊?，只有保證地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，才能保證地下室的使用性及安全性，所以，研究地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計具有十分重要的現(xiàn)實意義。 </p><p>　　2.地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計 </p><p>　　2.1地下室結(jié)構(gòu)平面設(shè)計 </p><p>　　在設(shè)計地下室結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)綜合考慮多種因素，不僅包括防火、排水，而且包括

5、人防、通風(fēng)，還包括采光等。如地下室的設(shè)計長度、規(guī)定長度二者不一致時，應(yīng)從結(jié)構(gòu)專業(yè)的角度思考問題，判斷是否能夠應(yīng)用變形縫予以處理。由于地下設(shè)縫這種做法將會給防水處理帶來極大的麻煩，所以，在允許的情況下，通常選用后澆帶的方式以及地上設(shè)縫的方式予以解決對地下室結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，為滿足通風(fēng)要求及采光要求，應(yīng)在設(shè)計中加入通風(fēng)采光井這一部分，并保證其科學(xué)性，假若位置不合理，將會對上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成不良的影響，即無法將上部結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的風(fēng)力或者地震力有

6、效轉(zhuǎn)移給地下[2]。 </p><p>　　2.2地下室頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計 </p><p>　　對于建筑的地上部分而言，地下室頂板相當(dāng)于一個水平約束支座，其約束效果主要取決于自身剛度的大小。因此，對地下室進行設(shè)計時，應(yīng)對其頂板部分予以嚴格要求，如要求其實際厚度在160mm以上[3]，如此一來，才能保證剛度符合實際需要。 </p><p>　　2.3地下室外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計 &

7、lt;/p><p><b>　　2.3.1荷載 </b></p><p>　　施加于外墻之上的載荷包括兩種類型：一、水平荷載，涉及地面荷載，還有人防荷載；二、豎直荷載，不僅包括地上部分的自重及傳重，還包括地下室的自重及傳重。對墻體進行配筋時，需要對豎直墻面的水平荷載進行相關(guān)計算，尤其是其彎矩的大小。 </p><p>　　2.3.2靜止土的壓力系數(shù)

8、 </p><p>　　靜止土壓力大小，需要采用實驗的方法予以確定，假若不具備實驗條件，可參考以下數(shù)據(jù)：沙土壓力大約在0.34～0.45這一范圍，粘性土壓力大約在0.5～0.7這一范圍。 </p><p>　　2.3.3地下室外墻的配筋 </p><p>　　對該部分進行設(shè)計時，不是參考扶壁柱實際尺寸進行計算的，一般是根據(jù)雙向板來展開相應(yīng)計算的。在計算配筋的過程中，

9、外框架這一部分按照雙向板進行計算，其余按照單向板進行計算?？紤]到扶壁柱本身豎向荷載偏小，因此，應(yīng)對位于內(nèi)外兩側(cè)的主筋進行一定程度的加強。 </p><p>　　2.4地下室的抗震設(shè)計 </p><p>　　對于地下室設(shè)計而言，抗震設(shè)計屬于重要組成部分，若該方面處理不當(dāng)，將會對建筑整體抗震性能造成一個十分不利的影響。無論是上部結(jié)構(gòu)，還是地下室結(jié)構(gòu)，二者的墻柱結(jié)構(gòu)應(yīng)保持相同。頂板板面標(biāo)高一旦發(fā)

10、生變化，且錯層甚至超出了梁高，此時應(yīng)采取必要的應(yīng)對措施，如若不然將會對地下室的整體設(shè)計造成不利影響。 </p><p>　　為強化地下室結(jié)構(gòu)的實際抗震能力，應(yīng)做好以下工作：一、選址時，應(yīng)保證地基具有足夠的穩(wěn)定性，所選地段不可過于靠近山體；二、當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件幾乎相同時，應(yīng)盡量選擇那些埋深較大的線路；三、在施工環(huán)節(jié)，建議選擇暗挖法進行施工；四、在地下室結(jié)構(gòu)中，對梁、柱的節(jié)點進行處置時，如果條件許可，盡量采用彈性節(jié)點[4]

11、。 </p><p>　　2.5地下室的人防設(shè)計 </p><p>　　對于高層建筑而言，其地下室應(yīng)具備人防作用。在一般建筑中，其地下室人防等級普遍集中在五、六級的水準(zhǔn)，相較那些沒有人防功能的地下室而言，該類地下室既有一定的防輻射功能，又有一定的防核爆功能，因此，無論在材料方面，還是在內(nèi)力計算方面，又或者在結(jié)構(gòu)方面均有著相對特殊的要求。當(dāng)具有人防作用的地下室被定為為主體結(jié)構(gòu)時，那么平時荷載

12、將發(fā)揮相應(yīng)的控制作用。當(dāng)具有人防作用的地下室屬于純地下室，且僅有一層，那么戰(zhàn)時荷載將發(fā)揮相應(yīng)的控制作用。若地下室層數(shù)超過兩層，且頂部存在覆土?xí)r，那么平時荷載將發(fā)揮相應(yīng)的控制作用。 </p><p>　　2.6地下室的抗浮和抗?jié)B設(shè)計 </p><p>　　對地下室進行抗?jié)B設(shè)計或者抗浮設(shè)計時，經(jīng)常需要面對以下情況：一、沒有根據(jù)勘測要求對地下水位進行準(zhǔn)確確定；二、沒有對斜坡道進行相應(yīng)的抗浮的驗算

13、，還存在抗浮驗算不符合要求等問題[5]。 </p><p>　　進行抗浮設(shè)計的過程中，地下水位及其相關(guān)變動是一個十分必要的參考依據(jù)，目前對抗浮水位設(shè)計標(biāo)高的確定越來越引起我們的重視，許多城市的勘察報告中抗浮水位設(shè)計標(biāo)高要求在室外地面以下半米深，以確保因雨季施工或施工不當(dāng)而造成抗浮不足，進而導(dǎo)致地下室發(fā)生局部損毀。需要指出的是，對于大面積地下室而言，其上部結(jié)構(gòu)的層數(shù)也通常較多，再加上本身形狀無法做到十分規(guī)則，如局部

14、上方根本沒有建筑，如此一來，給抗浮設(shè)計制造了諸多麻煩。在設(shè)計過程中，應(yīng)深入分析，保證計算數(shù)據(jù)的科學(xué)性及準(zhǔn)確性，再進行后續(xù)處理。除此之外，抗?jié)B設(shè)計也屬于一項重要內(nèi)容。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，裂縫問題是難以絕對避免的，所以，應(yīng)針對抗?jié)B要求，采取相關(guān)措施，常見的方法如下：一、補償收縮混凝土；二、設(shè)置膨脹帶；三、加固后澆帶；四、強化鋼筋混凝土的抗拉能力等。于混凝土之中摻加規(guī)定數(shù)量的膨脹劑，從而有效抵消混凝土的收縮效應(yīng)，如果兩者之間的差值不小于混凝土

15、本身的拉伸極限時，可實現(xiàn)對裂縫問題的有效控制。需要指出的是，該種做法的早期效果并不明顯，無法實現(xiàn)對混凝土收縮的百分百補償，該種情況下，應(yīng)考慮設(shè)置膨脹帶的方法來進行無縫施工。無論采用哪種措施，事后均應(yīng)做好混凝土</p><p><b>　　2.7優(yōu)化選型 </b></p><p>　　對建筑物結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，一方面要保證其承受力足夠，另一方面要保證其抗側(cè)力的剛度符合標(biāo)準(zhǔn)

16、，即便存在外力作用，也能保證結(jié)構(gòu)的側(cè)向移動不會超出規(guī)定范圍。結(jié)構(gòu)選型是一個十分復(fù)雜的問題，不是純粹的結(jié)構(gòu)問題，既要考慮地基的承載力問題，又要考慮結(jié)構(gòu)的安全性，還應(yīng)該考慮成本問題。 </p><p>　　2.8地下室保護層和墊層厚度 </p><p>　　根據(jù)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定[6]，防水混凝土的等級應(yīng)保證在C15以上，厚度應(yīng)控制在100mm以上，軟土層厚度應(yīng)控制在150mm以上

17、?；炷练浪Y(jié)構(gòu)厚度應(yīng)控制在250mm以上，防水工程的迎水面混凝土鋼筋保護層厚度應(yīng)控制在50mm以上。若結(jié)構(gòu)厚度不足，低于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，那么更容易發(fā)生漏水或者滲水的問題。規(guī)范在重新修訂之后，對有關(guān)數(shù)值進行了一定的提高，在施工過程中應(yīng)特別注意這一點，以避免數(shù)值不達標(biāo)的發(fā)生，進而降低工程質(zhì)量的發(fā)生幾率。 </p><p><b>　　3.結(jié)束語 </b></p><p>　　

18、對于建筑而言，地下室是一個十分關(guān)鍵的組成部分，其質(zhì)量好壞將會對建筑整體質(zhì)量產(chǎn)生直接而重要的影響，所以，應(yīng)重視并做好建筑地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作。在部分高層及超高層建筑中，其地下工程所消耗的成本甚至多于地上部分所消耗的成本，由此可見地下工程的重要性。由于地下室的位置相對特殊,其結(jié)構(gòu)設(shè)計通常容易為人們忽視，繼而暴露了諸多不足。事實上，地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅重要，而且涉及諸多問題。在設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)牢牢抓住質(zhì)量及經(jīng)濟這兩大基本原則，并從技術(shù)的角

19、度去尋找相應(yīng)的解決措施，從而保證地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計在使用性及安全性等各個方面滿足實際需求。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]伊向森,王明瑩,張文天.關(guān)于地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計探析[J].科技致富向?qū)?2010(17). </p><p>　　[2]陳遠森.淺議高層建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的幾個問題[J].黑龍

20、江科技信息.2008(29). </p><p>　　[3]杜發(fā)記.地下室防水設(shè)計問題的若干思考[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊).2011(04). </p><p>　　[4]馮雪.高層建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計分析[J].民營科技.2011(07). </p><p>　　[5]曹國輝.中興通訊南京研發(fā)基地三期地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].廣東土木與建筑.2010(01).