對(duì)建筑地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析

1、<p>　　對(duì)建筑地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)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(jì)的合理性，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理與否將會(huì)對(duì)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(duì)建筑地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)展開(kāi)細(xì)致的分析，以期為同類(lèi)工程及類(lèi)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(jì)；分析 </p><p>　　中圖分

2、類(lèi)號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p>　　研究地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的意義 </p><p>　　隨著城市化進(jìn)程的不斷深入，我國(guó)城市人口正在以一個(gè)驚人的速度在增長(zhǎng)，其地面設(shè)施及結(jié)構(gòu)越來(lái)越無(wú)法滿(mǎn)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(huì)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(jī)所帶來(lái)的一系列負(fù)面影響。近些年來(lái)，各大城市除了致力于地鐵修

3、建之外，同時(shí)專(zhuān)注于地下工程（部分面積較大，甚至多達(dá)數(shù)千平方米）的修建，停車(chē)場(chǎng)及地下商場(chǎng)便是其中的代表。值得一提的是，我國(guó)位于地震帶之上，所以，面臨著嚴(yán)峻的地震威脅與考驗(yàn)，甚至有高達(dá)50%的城市位于7級(jí)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(qiáng)度的地震帶。由此可見(jiàn)，對(duì)地下工程進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)抗震問(wèn)題予以重點(diǎn)考慮。除了重點(diǎn)考慮地下室結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)之外，還應(yīng)充分考慮地下室結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)、地下室頂板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、地下室

4、外墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、地下室的人防設(shè)計(jì)、地下室的抗浮和抗?jié)B設(shè)計(jì)等?？傊?，只有保證地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 </p><p>　　2.地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) </p><p>　　2.1地下室結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì) </p><p>　　在設(shè)計(jì)地下室結(jié)構(gòu)的過(guò)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(jì)長(zhǎng)度、規(guī)定長(zhǎng)度二者不一致時(shí)，應(yīng)從結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)的角度思考問(wèn)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(huì)給防水處理帶來(lái)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(duì)地下室結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為滿(mǎn)足通風(fēng)要求及采光要求，應(yīng)在設(shè)計(jì)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(huì)對(duì)上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成不良的影響，即無(wú)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(jì) </p><p>　　對(duì)于建筑的地上部分而言，地下室頂板相當(dāng)于一個(gè)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(duì)地下室進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)其頂板部分予以嚴(yán)格要求，如要求其實(shí)際厚度在160mm以上[3]，如此一來(lái)，才能保證剛度符合實(shí)際需要。 </p><p>　　2.3地下室外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) &

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(lèi)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(duì)墻體進(jìn)行配筋時(shí)，需要對(duì)豎直墻面的水平荷載進(jìn)行相關(guān)計(jì)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(shí)驗(yàn)的方法予以確定，假若不具備實(shí)驗(yàn)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(duì)該部分進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不是參考扶壁柱實(shí)際尺寸進(jìn)行計(jì)算的，一般是根據(jù)雙向板來(lái)展開(kāi)相應(yīng)計(jì)算的。在計(jì)算配筋的過(guò)程中，

9、外框架這一部分按照雙向板進(jìn)行計(jì)算，其余按照單向板進(jìn)行計(jì)算?？紤]到扶壁柱本身豎向荷載偏小，因此，應(yīng)對(duì)位于內(nèi)外兩側(cè)的主筋進(jìn)行一定程度的加強(qiáng)。 </p><p>　　2.4地下室的抗震設(shè)計(jì) </p><p>　　對(duì)于地下室設(shè)計(jì)而言，抗震設(shè)計(jì)屬于重要組成部分，若該方面處理不當(dāng)，將會(huì)對(duì)建筑整體抗震性能造成一個(gè)十分不利的影響。無(wú)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(cuò)層甚至超出了梁高，此時(shí)應(yīng)采取必要的應(yīng)對(duì)措施，如若不然將會(huì)對(duì)地下室的整體設(shè)計(jì)造成不利影響。 </p><p>　　為強(qiáng)化地下室結(jié)構(gòu)的實(shí)際抗震能力，應(yīng)做好以下工作：一、選址時(shí)，應(yīng)保證地基具有足夠的穩(wěn)定性，所選地段不可過(guò)于靠近山體；二、當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件幾乎相同時(shí)，應(yīng)盡量選擇那些埋深較大的線(xiàn)路；三、在施工環(huán)節(jié)，建議選擇暗挖法進(jìn)行施工；四、在地下室結(jié)構(gòu)中，對(duì)梁、柱的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處置時(shí)，如果條件許可，盡量采用彈性節(jié)點(diǎn)[4]

11、。 </p><p>　　2.5地下室的人防設(shè)計(jì) </p><p>　　對(duì)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(jí)普遍集中在五、六級(jí)的水準(zhǔn)，相較那些沒(méi)有人防功能的地下室而言，該類(lèi)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(wú)論在材料方面，還是在內(nèi)力計(jì)算方面，又或者在結(jié)構(gòu)方面均有著相對(duì)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(shí)，那么平時(shí)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(shí)荷載將發(fā)揮相應(yīng)的控制作用。若地下室層數(shù)超過(guò)兩層，且頂部存在覆土?xí)r，那么平時(shí)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(jì) </p><p>　　對(duì)地下室進(jìn)行抗?jié)B設(shè)計(jì)或者抗浮設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常需要面對(duì)以下情況：一、沒(méi)有根據(jù)勘測(cè)要求對(duì)地下水位進(jìn)行準(zhǔn)確確定；二、沒(méi)有對(duì)斜坡道進(jìn)行相應(yīng)的抗浮的驗(yàn)算

13、，還存在抗浮驗(yàn)算不符合要求等問(wèn)題[5]。 </p><p>　　進(jìn)行抗浮設(shè)計(jì)的過(guò)程中，地下水位及其相關(guān)變動(dòng)是一個(gè)十分必要的參考依據(jù)，目前對(duì)抗浮水位設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定越來(lái)越引起我們的重視，許多城市的勘察報(bào)告中抗浮水位設(shè)計(jì)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(jìn)而導(dǎo)致地下室發(fā)生局部損毀。需要指出的是，對(duì)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(wú)法做到十分規(guī)則，如局部

14、上方根本沒(méi)有建筑，如此一來(lái)，給抗浮設(shè)計(jì)制造了諸多麻煩。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)深入分析，保證計(jì)算數(shù)據(jù)的科學(xué)性及準(zhǔn)確性，再進(jìn)行后續(xù)處理。除此之外，抗?jié)B設(shè)計(jì)也屬于一項(xiàng)重要內(nèi)容。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，裂縫問(wèn)題是難以絕對(duì)避免的，所以，應(yīng)針對(duì)抗?jié)B要求，采取相關(guān)措施，常見(jiàn)的方法如下：一、補(bǔ)償收縮混凝土；二、設(shè)置膨脹帶；三、加固后澆帶；四、強(qiáng)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(shí)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)裂縫問(wèn)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(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土收縮的百分百補(bǔ)償，該種情況下，應(yīng)考慮設(shè)置膨脹帶的方法來(lái)進(jìn)行無(wú)縫施工。無(wú)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(duì)建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，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(dòng)不會(huì)超出規(guī)定范圍。結(jié)構(gòu)選型是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，不是純粹的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，既要考慮地基的承載力問(wèn)題，又要考慮結(jié)構(gòu)的安全性，還應(yīng)該考慮成本問(wèn)題。 </p><p>　　2.8地下室保護(hù)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(jí)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、。混凝土防水結(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(hù)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(wèn)題。規(guī)范在重新修訂之后，對(duì)有關(guān)數(shù)值進(jìn)行了一定的提高，在施工過(guò)程中應(yīng)特別注意這一點(diǎn)，以避免數(shù)值不達(dá)標(biāo)的發(fā)生，進(jìn)而降低工程質(zhì)量的發(fā)生幾率。 </p><p><b>　　3.結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　

18、對(duì)于建筑而言，地下室是一個(gè)十分關(guān)鍵的組成部分，其質(zhì)量好壞將會(huì)對(duì)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(jì)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(jiàn)地下工程的重要性。由于地下室的位置相對(duì)特殊,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通常容易為人們忽視，繼而暴露了諸多不足。事實(shí)上，地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅重要，而且涉及諸多問(wèn)題。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)牢牢抓住質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)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(jì)在使用性及安全性等各個(gè)方面滿(mǎn)足實(shí)際需求。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </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(jì)探析[J].科技致富向?qū)?2010(17). </p><p>　　[2]陳遠(yuǎn)森.淺議高層建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題[J].黑龍

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