淺談高層建筑地下室的結構設計

1、淺談高層建筑地下室的結構設計        摘要：隨著高層建筑在我國的迅速發(fā)展，建筑高度的不斷增加，地下室的層數(shù)也隨之增加。人們對地下空間需求的不斷增長，致使裙房的底盤面積也在相應增加，地下工程在整個建設項目中所占的比重越來越大。文章通過結合實例，對高層建筑地下室的結構設計進行了初步的實踐研究。關鍵詞：高層建筑;地下室;結構設計人口的不斷增長，土地資源的日趨緊張，致使現(xiàn)代的很多高層建筑必須考慮充分的利用土地資源，尤其是地下室資源，地下室主要用來存放車輛，作為儲備室。許多高層建筑都設有大底盤的地下室，甚至會有多層，地

2、下室的面積能占整個建筑面積巖，其余大部為中風化泥質粉砂巖和砂礫巖。中部是一個邊長8.5m 左右的正方形強風化巖，厚約2.5m，在強風化巖下面是微風化巖層，基本結構如圖1 所示：的很大的比例，所以地下建筑的好壞直接會影響到整個建筑施圖1中風化巖層層面標高等值線圖工。往往是建筑物越高，地下室的層數(shù)也越多。由于地下建筑三、在結構設計中存在問題分析及解決措施的特殊性，存在著工程材料消耗大、施工難度大，需要的建造周(一)地下室結構平面設計期長等現(xiàn)實困難。更為重要的是，地下室結構的設計復雜，存在地下室結構工程的設計，要考慮許多問題，如消防、人防要很多的技術難題，比如抗浮問題、結構過長問題，地基的承受力求，

3、對設備、建筑物、隧道、管道、通風、排水、照明等往往也需要等一系列問題。在設計的過程中還要考慮經濟因素，很多先進綜合考慮。例如，地下室對長度的設計往往要有具體的要求，需的技術必須有經濟做保證。在對地下室結構的設計中必須協(xié)調要專業(yè)結構，以確定是否應設置縫，在設計時盡可能少設或不具好經濟與技術的關系，使整個地下室的結構設計達到經濟、性價備插縫，一但設縫將使問題變得復雜。設計人員通過設置后澆比高的目的，這是每一個工程設計人員必須要考慮的。下面筆帶和合理使用混凝土外加劑，或在地面設縫。在對地下室的平者將結合某地下室的建筑設計，談一下自己的看法。面設計中，考慮到地下室很長，所以講地下室分割為幾個小地下一、

4、工程概況室，在小地下室中間使用很窄的通道進行連接，從而使變形縫設某工程的總建筑面積為61752 ，其中地上面積為46818置在通道以外。通過這種方法的改進，可以達到是接縫變少，并，地下有14934 。該建筑共有五層，其中地上四層，地下一且可以放置在受力很小的地方，也方便進行補救。層地下室。主體結構采用框架結構，樓面為鋼筋混凝土梁板體(二)地下室外墻結構的設計系。建筑物±0.00 相當于絕對標高9.100m。地下室主要用于1.荷載：由理論得知，地下室的外墻所受的荷載主要由水車庫和一些設備的用房。該工程地下室的底板高為4.8 米，其平荷載和豎向荷載組成。豎向荷載主要來自地下室上部和地下中

5、地上部分共有四層，下面的二三層為公司的餐廳和商鋪，第室結構自身的樓蓋傳重和自身的重量，水平荷載則是由地面和四層為員工的辦公室。根據(jù)事先的要求，該工程屬于乙類建筑。載、側向的土壓力，以及人防產生的效靜荷載構成。由于地下室對場地的地質進行分析，發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定性很好。根據(jù)巖土工程勘察在地面以下，所以風荷載和地震作用對地下室的外墻平面產生報告的力學證據(jù)，本工程基礎型式為高強砼預應力管樁(靜壓的內力很少。在實際的設計過程中，通常不會考慮由風荷載和樁)基礎。地震作用產生的內力。需要注意的是墻體配筋是由按墻板的彎二、地下室底板下的地基狀況曲計算得來的。經調查發(fā)現(xiàn)，該工程的南半部為砂礫巖和微風化泥質粉砂2.靜止土的

6、壓力系數(shù)：在該工程中由于不具備試驗的條件，所以沙土可以取0.34 0.45，黏性土可以取0.6 0.7，果工程具備合適的試驗條件，要通過試驗得出。3.計算地下室的外墻配筋：在實際的工程進程中，要對地下室的外墻配筋進行計算。針對本工程的外墻是帶扶壁柱的，所以要按照雙向板的大小來計算。配筋要按照地下室的結構整體來進行電算分析。在工程中要將扶壁柱與外墻的變形相協(xié)調，這樣可使外墻在豎向受力筋配筋不足、扶壁柱的配筋偏少、外墻的水平分布筋則會有富余量。在計算地下室外墻的配筋時還亞歐注意外墻板塊和外墻的扶壁柱截面。如果外墻的板塊與有鋼筋混凝土的內墻板塊相連，或者截面的尺寸過大，比如在很多高層的建筑外框架住之

7、間，在這種情況下計算板筋，要按照雙向板來計算。對其他的外墻配筋則可以按照豎向的單向板來計算。當然，如果外墻的扶壁柱對豎向橫載很小，則要對內外側的主筋進行充分的加強，以保證工程的質量。4.設計地下室的底板標高：在對地下室的底板標高進行設計的過程中，應該特別注意梁寬，很多地下室在設計底板標高時，往往在變化處只有一根橫梁，而且梁寬明顯小于底板的厚度，對于這種設計，只靠兩側的箍筋傳遞板很難滿足規(guī)定的要求。如果在地下室地面層的外墻頂部設置無樓板的支撐點，以計算配筋和模型要與實際情況相符。(三)地下室結構超長的問題在地下室的建設中，經常面對地下室結構過長問題。此時，如果條件允許，要設置伸縮后澆帶，這可以不

8、使鋼筋斷裂，地下室的平面尺寸如果很長，還要對鋼筋斷裂后的伸縮后澆帶有充分的估計。如果條件不允許設置伸縮后澆帶，則后澆帶的寬度符合規(guī)定的要求。如果不設置伸縮后澆帶，可以采取其它的相應措施，目前主要采用的措施包括低強度等級混凝土、施工縫處設置膨脹止水條、混凝土中添加微膨脹劑、適當加大分布鋼筋配筋量、采用粉煤灰混凝土技術、設置膨脹加強帶。事實上，對于目前已建成的許多建筑結構，正是由于采取了上述措施，并且進行合理的施工操作，才使伸縮縫的間距大大超過了規(guī)范規(guī)定數(shù)值，這很有利于工程的繼續(xù)開展。(四)對地下室的抗浮進行設計在地下室的設計過程中必然要考慮抗浮問題，在設計中不但要考慮到地下室在正常使用時，地下水

9、的極限狀態(tài)，還要考慮在施工的工程中所產生的對洪水的估計不足。不加考慮會使地下室在施工的過程中因抗浮不夠而導致局部的破壞。此外，于地下室的面積很大，在地下室的上方有高層建筑，形狀也不規(guī)則，加之局部上方沒有建筑，此類抗浮問題也相對比較難以處理，須作細致分析處理。對于此類問題往往難以處理，需要在細如致的分析后才能做處理。地下室的抗浮，是指在自然條件不利的情況下，由于地下水過多，會對底板產生向上的浮力，如果地下室的自重沒有明顯超過這個浮力，就會由于浮力使地下室的底板變形。對于地下室的抗浮，不是指地下室地面土地的隆起，而是指由于地下水導致地基的土變形。在地下室的設計過程中，應該將地下室的自重加大，使地下

10、水的托浮力不會對地基產生影響，這才是問題關鍵。當然如果基礎底面的地層屬于隔水層或弱透水，那對抗浮設計將是有利的。在目前國內抗浮設計主要采用抗拔錨桿或抗拔樁，其它抗浮結構一般采用的很少，且抗拔錨桿或抗拔樁只有在嵌入基礎底板時才會起到阻止基礎上浮的目的。由于在該工程中，地下室的自重不足，所以需要增加自重，采取了抗拔樁和錨桿處理。四、結語地下室的結構設計在整個建筑結構的設計中非常重要，因為地下室的位置較為特殊，地下室是否與上部結構一起計算對于計算結果影響較大;地下室是最靠近地基的地方，所以在對底板設計的過程中，也要清楚地基對底板的反作用力。底板是整個工程結構的基礎。地下室在設計的過程要保證絕對的安全用合理，安全是地下室的前提，但由于地下室的特殊性，也要保證適用合理。一旦地下室出現(xiàn)問題，將對整個樓層構成威脅。高層建筑是以后建筑發(fā)展的必然趨勢，這種建筑模式大大提高了土地資源的利用率，也是現(xiàn)代社會城市化、工業(yè)化、商業(yè)化的必然結果。隨著科學技術的不斷進步，也為高層建筑提供了堅實的物質基礎，而且，物質生活水平的提高必然會使人們要求更好的生活條件，這也對高層建筑的建筑結構設計提出了更高的要求。參考文獻1 李國勝.多高層鋼筋混凝土結構設計中的疑難問題的處理及算例M.北京中國建筑工業(yè)出版社，2009.2 張華俊，陳偉，李勇.空氣源熱泵熱水器的研究與發(fā)展前景J.供熱制冷，2010，.(8)3周峰，馬