关键词:建筑工程;地下室;结构设计
引言
建筑地下室结构设计所涉及的重点很多,如地下室的使用功能要求、通风设计、给排水设计、结构抗震设计等各个方面。提高建筑工程地下室结构设计质量,有助于提升建筑设计的整体质量。
1.现代建筑地下室结构设计特点
近几年是我国建筑行业飞速发展的重要阶段,随着房地产市场的不断扩张,我国的建筑物占地面积逐渐加大,但是由于土地资源的有限性,越来越多的建筑企业开始重视地下室的建设。现代建筑地下室结构设计特点如下。
(1)地下室功能多元化。现代建筑地下室的主要用途包括:停车场、人防以及大型的地下购物中心甚至廉租房,而不是仅局限于早期的杂物储存。
(2)设计难度大、专业性强。由于现代房地产市场需求的多元化发展,建筑产品的设计要在满足基本需求,保证建筑结构合理性和安全性的同时,不断加强设计艺术感。因此,现代建筑地下室结构存在设计难度较大,设计专业性强,客户设计标准较高等特点。
2.建筑工程地下室结构设计要点
2.1地下室的抗震设计
对于建筑工程来说,地下室的结构抗震设计工作是整个工程中最为重要的环节之一。与此同时,由于地下室的特殊性,其抗震性能强弱将会直接影响到整个建筑工程的抗震性能。因此,在地下室抗震设计时,应适当增强地下室的抗震承载力,确保抗震性能,同时,也需要保证地下室的抗震能力和地上结构相当,避免由于刚度或承载能力突变而造成的不利影响;此外,建筑工程地下室的承载能力还取决于所选用的材料、混凝土墙体及顶板厚度,因此,应适当增强墙体和地下室顶板承载能力,使地下室的抗震能力能够达到所需要求;同时,地下室结构应力求体型简单,尽量使其外形变化较少;保证土体对地下室的良好约束,也是确保整个建筑结构性能良好的重要条件。
2.2建筑地下室外墙结构的设计要点
在地下室外墙设计中,设计的重点是荷载、土压力系数、外墙加固等。在设计荷载时,水平荷载和竖向荷载、水平荷载,包括地基荷载和人防荷载,竖向荷载是地基和地基的重量和重量。在实际的设计过程中,主要是通过计算弯矩,属于固定轴承的底部,这需要结合负载系数,和地下室是一个多层次、多跨连续将计算,其弯矩底部侧壁和相邻的地板和地板反挖大能力不得低于侧壁之间,并确保厚度和配筋量之间的匹配。静力土压力的计算,主要是由试验确定的压力,有时不能满足实验条件,这就需要加强对土压力的控制,并应保证在0.34到0.45之间,如果土压力应在0.5到0.7之间。对于设计中的钢筋,在墙体中,如果不能计算出墙体的配筋尺寸,则应通过双向板计算加固墙体,并在其他部位进行单向计算。这主要是由于双向荷载较小,在墙柱内侧,适当增加主筋也应在此时。
2.3地下室顶板结构设计
建筑地下室的顶板,位于地下室和建筑上层之间,有连接上层建筑与地下室的作用。其质量是否达标、性能是否合格直接关系到建筑物的整体功能是否协调。因此,对于现代建筑地下室顶板的设计应当给予足够的重视。在地下室顶板结构的设计中需要考虑的要素主要是衔接性、承载或负荷能力以及抗震性能等。当然这一切的设计基础应当建立于已经充分考虑了设备管线高度和土层保护的情况下。
设计地下室顶板结构时,其承载力的计算应该是重要也是难度最高的考虑因素,承载力数值的计算应该充分考虑到,建筑物所处的地理位置环境、上层建筑楼层的高度、建筑的功能等方面。对于有些建筑的使用范围和功能的特别需求,其地下室顶板的设计还需要考虑其他特定因素。比如,地下室园林景观要考虑覆土条件、附属设施以及道路规划等;地下室人防要注意防爆性;大型商场或购物中心需要考虑承载力极限以及防震性能等。总之,要有预见性的计算当意外发生时,如何让建筑地下室顶板设计能够起到稳定建筑整体的作用。地下室顶板的结构设计,不仅要求设计者全面了解建筑物实际情况及影响因素,还要求通过精确的荷载计算以及核准结果,在严密的数据基础上进行设计,一旦设计者考虑不充分就有可能造成设计漏洞,后果不堪设想。
2.4地下室抗渗设计
地下水位及其振幅是地下室抗浮设计的重要依据。地下室抗浮设计只考虑正常使用极限状态,且施工过程和汛期不够重视,会导致地下室施工过程中因浮力不足而发生局部破坏。此外,在相同的整个地下室上部的大面积往往有很多高层和低层建筑,地下室的尺寸大、形状不规则,没有建筑物和基底部分的抗浮问题这种难以处理的,我们应该仔细分析后处理。除地下室结构设计应满足强度要求外,渗透也是关键点之一。由于钢筋混凝土结构通常带裂缝工作,要达到抗渗目的,在实际施工中采取有效的措施进行抗渗处理:(1)补偿收缩混凝土。UEA、HEA等微膨胀剂加入混凝土,与混凝土最终收缩值是由混凝土的膨胀补偿;(2)膨胀带。膨胀剂在混凝土中的膨胀变形不能完全补偿混凝土早期收缩变形。(3)后浇带。后浇带作为早期短时间释放的一种技术措施,得到了很大的提高和广泛的应用。
2.5地下室结构超长的情况处理
应对地下室结构超长的设计措施,首先是在设计时应采用适合大体积混凝土浇筑的混凝土种类。同时,在满足结构强度和耐久性要求的前提下,应尽量采用较低强度等级的混凝土,必要时可采用龄期60d的混凝土强度。合理地设置混凝土后浇带,在混凝土内合理地添加微膨胀剂,同时适当增加分布钢筋配筋率,以减少由于温度应力、混凝土徐变和收缩带来的结构裂缝,确保地下室结构的功能使用要求。结构设计文件中,应对地下室结构的施工提出具体要求。对于施工的顺序、施工的质量控制等均应提出更严格的要求。一般来说,大面积的地下室结构施工,应严格控制钢筋的间距与位置,特别是在混凝土浇筑的过程中,应有切实有效的施工管理措施确保钢筋位置的稳定性。混凝土浇筑应采用跳仓法施工,浇筑完成的混凝土构件应有合理的养护措施。这些施工措施可较为有效地确保地下室结构满足结构设计要求,从而满足建筑功能的需要。
3.结束语
地下室设计可以根据不同的市场需求增减功能区,但是最基本的原则却是科学、合理,因为任何一项改变都会对建筑整体质量造成影响,任何的建筑设计都不只是天马行空的想象。因此,建筑设计师进行地下室设计时必须遵循建筑基本原理,不违背自然规律,抓住要点,在保证建筑结构设计质量的同时,提升设计水平。
参考文献
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