当前位置: 首页 > 工程管理前沿 > 2019年24期 > 探讨建筑工程地下室结构设计

工程管理前沿【2019年第24期】

  • ID:271572
  • 浏览:17240
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-01-14 14:49:39
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

探讨建筑工程地下室结构设计

2020-01-14 14:54:20 工程地质学 孟繁超
资料简介

摘要:为提升我国建筑工程整体建设水平,进一步探索完善地下室建设施工的具体办法,本文将针对建筑工程地下室结构设计展开系统性研究,首先从当前建筑地下室结构设计存在的问题入手,接着分析了地下室结构设计的难点所在,最后从结构平面设计、抗浮防渗结构设计、抗震设计和外墙结构设计四个角度对建筑工程地下室结构设计展开分析和探讨。

探讨建筑工程地下室结构设计

孟繁超

北京清大原点建筑设计有限公司

摘要:为提升我国建筑工程整体建设水平,进一步探索完善地下室建设施工的具体办法,本文将针对建筑工程地下室结构设计展开系统性研究,首先从当前建筑地下室结构设计存在的问题入手,接着分析了地下室结构设计的难点所在,最后从结构平面设计、抗浮防渗结构设计、抗震设计和外墙结构设计四个角度对建筑工程地下室结构设计展开分析和探讨。

关键词:建筑工程;地下室;结构设计

引言:随着我国经济社会的不断发展,国内建筑行业发生了巨大变化,特别是建筑业的快速发展使我国的面貌焕然一新,彰显了我国改革开放以来取得的巨大成就,为我国经济的进一步发展开辟了新的局面。然而在建筑工程地下室结构设计中存在一些问题。由于城市化进程的加快,出现了越来越多的高层建筑,并且土地使用面积越来越紧张,须建地下室以满足人们的需求。但是因为地下工作比在地上工作困难得多,因此,地下室的结构和构造设计相对更加严格,以确保地下室与地上部分之间的连接不会产生任何问题,需要加以重视和研究,进而提高设计水平。

一、建筑地下室结构设计中存在的问题

(一)抗浮问题

由于地下室工程设具有较高复杂性,因此所需要考虑的因素众多,包括采光以及通风等,而抗浮问题通常会出现在地下室,而不是塔楼。对于该问题,需要做好抗腐防水位的设计,并且确保其科学性与合理性,将地下水水位实际要求作为重要依据,进行全面探究,在处理抗浮问题过程中充分应用多种方法,主要包括设置抗浮桩以及平板式筏板基础等。

(二)沉降不均匀

沉降不均匀这一问题在地下室结构设计中经常出现,要对其进行有效解决,应该科学合理应用人工处理地基的方法,将桩基础以及整体基础应用于主体结构中,使其作用得到充分发挥,使最终沉降量有一定程度的减小,并且有效应用各种类型基础形式的优势,对于计算工作的开展十分有利。

(三)人防地下室问题

对人防地下室的设计,需要尤其关注人防结构截面的最小取值。设计应与国家标准完全相符,混凝土厚与顶板最小防护厚度均必须能防护建筑面层。此外,还必须充分考虑人防构件荷载取值问题和控制底板荷载问题。由于地下室也会用于防空,在对核爆炸荷载进行分析时,应借助等效静荷载法来展开计算。另外,在进行人防地下室的设计时,还应考虑人防底板荷载的控制功能。

二、地下室结构设计难点分析

与其他建筑相比,地下室楼层的建设非常严格且极其复杂,在规划地下室结构时,必须综合考虑许多因素,比如消防通风、功能用途、民防要求、设备线路等。在规划中应充分考虑专业设计概念,如通道、排水和照明等。在具有底部结构的地下室中,地上部分通常不会遇到问题,然而在纯粹的地下室设计中,渗水问题经常发生。同时,由于地下室设计的施工往往只考虑到正常的使用环境,而对施工过程和防洪、防潮等不够重视,对建筑物经常造成局部损坏,并在以后的使用过程中出现裂缝和其他问题。另外,基础施工和材料选择的设计和施工是相同的,这给基础设计的施工带来了一些困难。主要包括基本施工、地下室防浮结构、下水道结构、地下室施工和地下室外墙体结构等。

三、地下室结构设计要点

(一)结构平面设计

对于底层的地下室高层建筑设计,有必要在地下室考虑一些专业问题,如防火、通风、公用设施、人防、机房、管道、通道、排水、照明等。如果长度超过预定长度,有必要使用基础结构来确定是否应在结构中进行设置。但是,在正常情况下,最好尽可能地调整变形接头。如果需要进行设置,设计师必须通过调整相关设置来解决问题。此外,设计师应注意地下室的照明设计。对于地下室的照明设计并不容易,因此,在侧墙上可以附加额外的光照,设置不需要灯座的外壁,它可以连接到整个地下室的屋顶,以确保地下室整体结构的稳定,有效地将风效应和地震等外部因素转移到侧墙或地板上,以满足高层建筑的要求。

(二)抗腐、防渗结构施工设计

地下室结构设计中最常见的问题是地下水位的问题,由于地下室结构的实际施工仅涉及正常使用的极限状态,因此防洪和防潮设计不足。这导致在地下室施工期间由于抗膨胀性和泄漏不足,进而引起局部裂缝。因此,在地下室结构设计中,有必要充分考虑这个问题,并在设计之前在现场进行研究和分析。为了实现其有效的功能,还必须满足以下要求:首先,补偿收缩混凝土,具体是指在混凝土中加入少量膨胀剂,以平衡混凝土的最终收缩值和混凝土的膨胀值。如果差值大于或等于混凝土的抗拉强度,则可以控制裂缝。然后是拉伸带,是指膨胀剂在混凝土中的膨胀应变,不能完全补偿混凝土的早期收缩变形,但需要补偿收缩混凝土,实现混凝土连铸的连续施工和再注入处理。后浇铸工艺代表了一种用于在混凝土早期阶段释放保持力的新型技术,与长期变形接头相比,它得到了很大的改进和提高,并得到了广泛的应用,最终提高了钢筋混凝土的抗拉强度和性能。

(三)抗震设计

抗震设计是地下室设计中必不可少的组成部分,在建筑物中,抗震设计取决于建筑物的高度。如果地下室的抗地震水平不足,将直接影响建筑工程结构的安全性能。一般来说,墙柱应在混凝土中与底部的墙柱结构相匹配,要改变地下室顶板上的内外板的高度,如果高度变化高于梁的高度,就会形成误差层,这时应采取一些措施进行处理。在地下室施工设计中,根据有关规定,精准地设计地下室的顶层结构,应采用梁和顶部结构的构件,同时地下室屋顶不应作为上部结构的组成部分。 如果是高架地板, 则应向下计算静态应力,以满足地下室地面或建筑物的抗震要求。但是,剪力墙底部的层数应从地面计算,并包括地下室部分

(四)外墙结构设计

地下外墙的设计是整个结构设计的重点,应根据具体的水质和土壤条件进行计算。地下室外墙上的负荷分为两部分:水平荷载和垂直荷载。垂直荷载分为上部和下部、重量和自重;水平荷载包括地面荷载、剪切荷载和人防工程。在实际设计中,垂直承载能力一般没有影响,因此,只考虑设计中的水平承载抗震能力。此外,必须通过有效验证确定静态土压力。如果静土压力没有显示验证条件,则砂应在0.34~0.45 MPa之间,黏土应在0.5~0.7 MPa之间。另外,在用支撑柱计算外壁的地下外墙的加固时,计算不是基于支撑的尺寸,而是使用双向板的平均值来计算加固,基台的计算要基于地下室的整体结构。在设计中,不应根据外壁的双向板的传递载荷来测试支撑柱的加强。

四、结语

总而言之,我国经济发展带动建筑行业的转型升级,在建筑施工技术革新之际,关于地下室结构设计的研究收到了相关学者和人民大众的关注。因地下室本身特殊的位置,给它的结构设计带来了比较大的难度,在具体施工过程中极具复杂性,必须要充分、全面的考虑到各个因素。目前,再建筑地下室结构设计过程中,主要包括了地基的相互作用、上部结构对地基产生的影响等,这都在对设计人员和施工人员提出更高更为专业的要求,把经济性价比与质量安全有机结合,科学合理的研究地下室结构设计问题。

参考文献:

[1]秦海锋.建筑工程地下室结构设计要点探讨[J].智能城市,2019,5(15):50-51.

[2]谢桂林.建筑工程中地下室结构设计要点分析[J].住宅与房地产,2019(22):53.

[3]杨丹.论建筑工程地下室结构设计要点[J].住宅与房地产,2019(15):49.

[4]刘利花.建筑工程地下室结构设计分析与探讨[J].山西建筑,2019,45(09):41-42.