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【摘要】随着经济和建筑行业的快速发展,我国科技技术以及建筑技术的不断发展,人们对建筑各个环节的质量要求也日渐提升。建筑地基基础及地下室结构设计直接决定了建筑整体的实际质量,本文将针对建筑地基基础及地下室结构设计疑难处理进行详细的研究。
【关键词】建筑工程;地下室结构;设计分析
目前,随着国民经济的不断发展,越来越多的建筑开始将地下室设计纳入整个建筑结构设计范畴。通过合理的地下室设计,不仅可以消减地震对上部建筑结构的影响,而且还可以提高地基承载力。地下室的设计问题直接影响着建筑造价和其正常使用。为此,本文围绕建筑结构地下室设计问题展开了探讨。
1、当下建筑地下室结构的设计特点
近年来,我国建筑规模不断扩大,地下室的性能也逐渐多样化。从最初简单的存储性能到目前的地下停车场多功效构造的配合,如大型商业区和民防项目,这些功能需要适合、更高设计准则的基础架构。需要设计者不仅具备更专业的设计水平,并且具备前瞻性的设计理念。建筑物的地下结构设计是整个建筑设计的基础,因此,建筑物地下结构设计的重要性对建筑的设计和使用功能非常重要。
2、分析地下室设计中存在的问题
2.1分析相关人防地下室的问题
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。
2.2分析沉降不均匀问题
为了解决地下室中的沉降不均匀问题,可人工处理地基,进而降低地基沉降。对主体结构中的沉降不均匀问题,可通过桩基础或主体部分结构或整体基础可以降低最终沉降量。与此同时,还可发挥基础形式的作用和优势,展开相关计算,进而确定最终的设计。
3、建筑工程的地下室结构设计分析
3.1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[2]。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[3]。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。
3.2地下室抗震结构
在我国现代建筑设计中,更加注重建筑的抗洪、抗震等多种因素。尤其是针对地震频发的地区来说,建筑地基基础设计更加注重的建筑的抗震能力。在我国城镇化进程不断推进的当下,很多高层小区、高层建筑,针对此种建筑更应该重视建筑整体、地下室的抗震性能。地下室的抗震设计作为地下室结构设计中最为重要的关键结构,与地下室的深度、地下室的墙壁结构、地下室材料等各个内容都有着非常紧密的联系。建筑师在开展地下室建筑与设计的过程中,必须要严格的结合地下室的设计图纸,把握地下室建筑工程的实际地势、地理构建情况,结合科学的地下室墙壁加固工艺,确保地下室的墙壁、地下室深度的标准化,使地下室的抗震能力实现标准化。此外,地下室的顶板和上层建筑必须要紧密、牢固的紧贴在一起,必须要保障建筑地上部分的抗震等级是二级,此外,还应该保障建筑地下室部分的抗震等级也达到二级,确保地震发生时,地下室整体抗震的稳定性,避免地震导致重大灾难事故出现。
3.3外墙结构设计
在设计地下室外墙结构时,应深入分析其静止土的实际压力系数。如果静止土压力没有试验条件,则应根据工程标准,选用粘性土或砂土来帮助设计。并在设计外墙配筋时,按照固定支座(即底板用作墙的嵌固端)设计底部,侧壁底部和邻近底板的弯矩相同,底板抗弯能力应比侧壁大,其厚度匹配配筋量。在地下车道中,存在这方面最为典型的问题。车道侧壁采用悬臂构件,其底部抗弯能力应小于底板。如果地面层的开洞部位(比如楼梯间)具有的外墙顶部没有楼板支撑,则配筋构造及计算模型都需要完全符合实际情况。
3.4地下室顶板结构
地下室顶板结构是与建筑上层连接、贴合的位置,其实际质量直接决定了上层建筑与地下室的实际质量,对于建筑整体都起到了重要的影响。所以在开展地下室顶板结构设计的过程中,需要严格的针对建筑整体的内容进行详细的分析,统筹建筑整体的各项环节,充分的考虑建筑管线的高度和保护土层等基础要求。地下室顶板结构必须要保障一定的承载力,通过合理的计算与分析,得数建筑标准化的承载数值,结合建筑的实际高度、性能、建筑特点、外部环境、可能预见的恶劣气候特点等内容,确保地下室顶板的实际称重和承载能力。针对一些特定的建筑功能,紧密的结合地下室的防爆能力,提升地下室的稳定性。地下室设计人员还应该的注重顶板设计中存在的漏洞,严格的统筹多种因素,切实的针对顶板设计中不合理的结构进行精确的分析并弥补,确保地下室顶板设计的科学性、合理性。
3.5基坑支护设计
基坑支护设计应和地下室结构设计同步进行,进行基坑支护需要提前做好防水帷幕,为地下室施工提供安全可靠的施工环境。另外,应根据相关规范要求确定基坑开挖和打桩的先后顺序,全面考察周边建筑物、构筑物和整体作业环境,对于一些不利因素,应采取一定的安全防护措施。
3.6设计平面结构
对地下室进行设计时,采光通风井的外壁和顶板必须保持一定的距离,避免破坏地下室的稳定性。由于建筑物的整体需求,地下室中通常会存在结构超长问题,外界环境较易影响加长结构尺寸,而形成裂缝,降低整个建筑物的强度。因此,在进行设计时,必须实施防裂缝设计。此外,还要注重地下室顶板结构的设计,全面考虑覆土厚度、设备管线和消防车荷载等因素,精确计算顶板的实际承载力。与此同时,在最初设计地下室平面结构时,还应综合考虑建筑的人防要求,并根据其用途,综合设计防水安全通道、采光及通风等。
结语:
总而言之,建筑地基基础及地下室结构设计不仅决定了地下室的质量,而且对建筑整体起到了重要的影响。在实际开展建筑地基基础及地下室结构设计的过程中,必须要严格的结合建筑的实际设计要求和地势地形、潜在气候环境影响,合理的针对地下室的各个环节进行科学的设计。保障地下室各个环节的承载力和建筑质量,促进我国建筑工程设计工作不断发展。
参考文献:
[1]方巽科,吴映栋,王玉松,等.既有地下室结构抗浮加固技术探讨[J].浙江建筑,2018,35(8):17-20.
[2]鲁昂,阎钟巍,尤天直,等.建筑地下室抗浮设计若干问题探讨[J].建筑结构,2017,47(S1):1142-1145.
[3]趙芯.关于建筑物地下室结构设计的探讨[J].低碳世界,2017(36):212-214.
【关键词】建筑工程;地下室结构;设计分析
目前,随着国民经济的不断发展,越来越多的建筑开始将地下室设计纳入整个建筑结构设计范畴。通过合理的地下室设计,不仅可以消减地震对上部建筑结构的影响,而且还可以提高地基承载力。地下室的设计问题直接影响着建筑造价和其正常使用。为此,本文围绕建筑结构地下室设计问题展开了探讨。
1、当下建筑地下室结构的设计特点
近年来,我国建筑规模不断扩大,地下室的性能也逐渐多样化。从最初简单的存储性能到目前的地下停车场多功效构造的配合,如大型商业区和民防项目,这些功能需要适合、更高设计准则的基础架构。需要设计者不仅具备更专业的设计水平,并且具备前瞻性的设计理念。建筑物的地下结构设计是整个建筑设计的基础,因此,建筑物地下结构设计的重要性对建筑的设计和使用功能非常重要。
2、分析地下室设计中存在的问题
2.1分析相关人防地下室的问题
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。
2.2分析沉降不均匀问题
为了解决地下室中的沉降不均匀问题,可人工处理地基,进而降低地基沉降。对主体结构中的沉降不均匀问题,可通过桩基础或主体部分结构或整体基础可以降低最终沉降量。与此同时,还可发挥基础形式的作用和优势,展开相关计算,进而确定最终的设计。
3、建筑工程的地下室结构设计分析
3.1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[2]。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[3]。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。
3.2地下室抗震结构
在我国现代建筑设计中,更加注重建筑的抗洪、抗震等多种因素。尤其是针对地震频发的地区来说,建筑地基基础设计更加注重的建筑的抗震能力。在我国城镇化进程不断推进的当下,很多高层小区、高层建筑,针对此种建筑更应该重视建筑整体、地下室的抗震性能。地下室的抗震设计作为地下室结构设计中最为重要的关键结构,与地下室的深度、地下室的墙壁结构、地下室材料等各个内容都有着非常紧密的联系。建筑师在开展地下室建筑与设计的过程中,必须要严格的结合地下室的设计图纸,把握地下室建筑工程的实际地势、地理构建情况,结合科学的地下室墙壁加固工艺,确保地下室的墙壁、地下室深度的标准化,使地下室的抗震能力实现标准化。此外,地下室的顶板和上层建筑必须要紧密、牢固的紧贴在一起,必须要保障建筑地上部分的抗震等级是二级,此外,还应该保障建筑地下室部分的抗震等级也达到二级,确保地震发生时,地下室整体抗震的稳定性,避免地震导致重大灾难事故出现。
3.3外墙结构设计
在设计地下室外墙结构时,应深入分析其静止土的实际压力系数。如果静止土压力没有试验条件,则应根据工程标准,选用粘性土或砂土来帮助设计。并在设计外墙配筋时,按照固定支座(即底板用作墙的嵌固端)设计底部,侧壁底部和邻近底板的弯矩相同,底板抗弯能力应比侧壁大,其厚度匹配配筋量。在地下车道中,存在这方面最为典型的问题。车道侧壁采用悬臂构件,其底部抗弯能力应小于底板。如果地面层的开洞部位(比如楼梯间)具有的外墙顶部没有楼板支撑,则配筋构造及计算模型都需要完全符合实际情况。
3.4地下室顶板结构
地下室顶板结构是与建筑上层连接、贴合的位置,其实际质量直接决定了上层建筑与地下室的实际质量,对于建筑整体都起到了重要的影响。所以在开展地下室顶板结构设计的过程中,需要严格的针对建筑整体的内容进行详细的分析,统筹建筑整体的各项环节,充分的考虑建筑管线的高度和保护土层等基础要求。地下室顶板结构必须要保障一定的承载力,通过合理的计算与分析,得数建筑标准化的承载数值,结合建筑的实际高度、性能、建筑特点、外部环境、可能预见的恶劣气候特点等内容,确保地下室顶板的实际称重和承载能力。针对一些特定的建筑功能,紧密的结合地下室的防爆能力,提升地下室的稳定性。地下室设计人员还应该的注重顶板设计中存在的漏洞,严格的统筹多种因素,切实的针对顶板设计中不合理的结构进行精确的分析并弥补,确保地下室顶板设计的科学性、合理性。
3.5基坑支护设计
基坑支护设计应和地下室结构设计同步进行,进行基坑支护需要提前做好防水帷幕,为地下室施工提供安全可靠的施工环境。另外,应根据相关规范要求确定基坑开挖和打桩的先后顺序,全面考察周边建筑物、构筑物和整体作业环境,对于一些不利因素,应采取一定的安全防护措施。
3.6设计平面结构
对地下室进行设计时,采光通风井的外壁和顶板必须保持一定的距离,避免破坏地下室的稳定性。由于建筑物的整体需求,地下室中通常会存在结构超长问题,外界环境较易影响加长结构尺寸,而形成裂缝,降低整个建筑物的强度。因此,在进行设计时,必须实施防裂缝设计。此外,还要注重地下室顶板结构的设计,全面考虑覆土厚度、设备管线和消防车荷载等因素,精确计算顶板的实际承载力。与此同时,在最初设计地下室平面结构时,还应综合考虑建筑的人防要求,并根据其用途,综合设计防水安全通道、采光及通风等。
结语:
总而言之,建筑地基基础及地下室结构设计不仅决定了地下室的质量,而且对建筑整体起到了重要的影响。在实际开展建筑地基基础及地下室结构设计的过程中,必须要严格的结合建筑的实际设计要求和地势地形、潜在气候环境影响,合理的针对地下室的各个环节进行科学的设计。保障地下室各个环节的承载力和建筑质量,促进我国建筑工程设计工作不断发展。
参考文献:
[1]方巽科,吴映栋,王玉松,等.既有地下室结构抗浮加固技术探讨[J].浙江建筑,2018,35(8):17-20.
[2]鲁昂,阎钟巍,尤天直,等.建筑地下室抗浮设计若干问题探讨[J].建筑结构,2017,47(S1):1142-1145.
[3]趙芯.关于建筑物地下室结构设计的探讨[J].低碳世界,2017(36):212-214.