地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題和要點(diǎn)分析,建筑結(jié)構(gòu)論文

地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題和重點(diǎn)分析,建筑結(jié)構(gòu)論文摘要：近年來，隨著城市化進(jìn)程的加快，我們國(guó)家土地資源日益緊張，地下空間成為當(dāng)下建筑工程建設(shè)中的可利用資源，建筑工程地下室設(shè)計(jì)也遭到了人們的高度關(guān)注。地下室構(gòu)造設(shè)計(jì)對(duì)建筑構(gòu)造的安全性作用顯著。在建筑工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)不斷優(yōu)化地下室構(gòu)造設(shè)計(jì)，以提升設(shè)計(jì)水平。本文關(guān)鍵詞語:建筑工程;地下室;構(gòu)造設(shè)計(jì);Abstract：Inrecentyears,withaccelerationofurbanization,landresourcesinChinaarebecomingincreasinglytight,undergroundspacehasbecomeanavailableresourceinconstructionofconstructionprojects,andbasementdesignofconstructionprojectshasalsobeenhighlyconcernedbypeople.Thebasementstructuredesignhasasignificanteffectonsafetyofthebuildingstructure.Inthearchitecturalengineeringdesign,thebasementstructuredesignshouldbecontinuouslyoptimizedtoimprovethedesignlevel.Keyword：buildingengineering;basement;structuraldesign;現(xiàn)前階段，房地產(chǎn)市場(chǎng)發(fā)展迅速，成本控制成為建設(shè)單位在工程建設(shè)中的重點(diǎn)。地下室開發(fā)成本較高，因而，開發(fā)商要全方位考量地下室設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性。地下室設(shè)計(jì)需充分知足日常停車要求，注重設(shè)計(jì)的規(guī)范性，降低工程建設(shè)中的成本投入，進(jìn)而順利達(dá)成預(yù)期的建設(shè)目的。1、地下室構(gòu)造設(shè)計(jì)的必要性現(xiàn)如今，由于城市建設(shè)規(guī)模的日益擴(kuò)大，我們國(guó)家土地資源逐步減少，建筑行業(yè)得到了快速發(fā)展，開發(fā)并利用地下空間成為城市規(guī)劃發(fā)展的主要方向。受使用功能及構(gòu)造形式的影響，在建筑建設(shè)經(jīng)過中，設(shè)置地下室是一種特別常見的構(gòu)造設(shè)計(jì)方式。高層建筑在城市建設(shè)中隨處可見，該類型建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)中需要高效利用地下空間，地下室構(gòu)造如此圖1所示。與其他構(gòu)造相比，該類工程環(huán)境更為特殊，需要多個(gè)工種的共同作業(yè)完成。若忽視地下室設(shè)計(jì)質(zhì)量，會(huì)引發(fā)不同類型和不同程度的質(zhì)量問題。因而，在地下室設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)高度關(guān)注地下室構(gòu)造設(shè)計(jì)質(zhì)量問題。圖1某地下室現(xiàn)場(chǎng)2、地下室構(gòu)造設(shè)計(jì)中存在的一些主要問題地下室工程建設(shè)復(fù)雜度較高。地下室構(gòu)造設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮地下室的采光、通風(fēng)、排水和防火等多項(xiàng)使用功能。高層建筑群建設(shè)期間，塔樓的使用通常不會(huì)出現(xiàn)抗浮問題，但是裙房地下室則會(huì)受多種因素的影響出現(xiàn)抗浮性能不達(dá)標(biāo)的情況。地下室抗浮設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員通常僅考慮普通的極限狀態(tài)，并未考慮工程建設(shè)中的洪水期，所以在工程建設(shè)中也會(huì)由于抗浮性能較差，對(duì)局部性能和質(zhì)量產(chǎn)生了較大影響。另外，地下室防水設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性，與施工技術(shù)和材料等因素聯(lián)絡(luò)嚴(yán)密，設(shè)計(jì)難點(diǎn)較多。地下室的構(gòu)造設(shè)計(jì)主要分為構(gòu)造平面設(shè)計(jì)、外墻頂板構(gòu)造設(shè)計(jì)、抗震設(shè)計(jì)和抗浮抗?jié)B設(shè)計(jì)。3、建筑工程地下室構(gòu)造設(shè)計(jì)重點(diǎn)為做好該項(xiàng)設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)人員需準(zhǔn)確把握建筑工程地下室構(gòu)造設(shè)計(jì)重點(diǎn)。下面從構(gòu)造平面設(shè)計(jì)、外墻構(gòu)造設(shè)計(jì)、頂板構(gòu)造設(shè)計(jì)、抗震性能設(shè)計(jì)和抗浮性能設(shè)計(jì)等方面展開詳細(xì)闡述。3.1、構(gòu)造平面設(shè)計(jì)建筑工程地下室平面構(gòu)造設(shè)計(jì)中，要全面考慮建筑防火、通風(fēng)、排水、采光及管道布置等要求。地下室設(shè)計(jì)中，如實(shí)際長(zhǎng)度超過設(shè)計(jì)極限長(zhǎng)度，可結(jié)合構(gòu)造實(shí)際情況確定能否需要設(shè)置變形縫。設(shè)置變形縫時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制其數(shù)量，需要注意的是，設(shè)置變形縫后的工程建設(shè)難度也會(huì)隨之加大。地下室構(gòu)造設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，為減少變形縫的數(shù)量或不設(shè)置變形縫，需要根據(jù)實(shí)際情況科學(xué)添加混凝土外加劑，可以設(shè)置后澆帶或只在地上設(shè)縫而在地下構(gòu)造中不設(shè)縫。若地下室長(zhǎng)度超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置后澆帶無法到達(dá)設(shè)計(jì)目的。此時(shí)，設(shè)計(jì)人員可參照工程實(shí)際，合理分隔成多個(gè)小型地下室，再利用較窄的通道連接多個(gè)地下室，充分發(fā)揮其使用功能。同時(shí)，可在通道設(shè)置變形縫，一方面能減少接縫的數(shù)量，另一方面容易控制變形縫的受力，出現(xiàn)問題后可及時(shí)采取彌補(bǔ)措施。地下室構(gòu)造設(shè)計(jì)中，采光和通風(fēng)設(shè)計(jì)也尤為關(guān)鍵。若無法保證通風(fēng)和采光的設(shè)計(jì)效果，則無法全面發(fā)揮地下室構(gòu)造的作用，無法知足建筑工程的建設(shè)要求。如在側(cè)壁外設(shè)置采光井，就會(huì)影響采光井外壁與地下室頂板連接的效果，進(jìn)而降低地下室的安全性。3.2、外墻構(gòu)造設(shè)計(jì)地下室外墻構(gòu)造設(shè)計(jì)是整體工程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，一般在設(shè)計(jì)經(jīng)過中需考慮下面2點(diǎn)。(1〕地下室外墻的承受荷載。荷載分為水平荷載與豎向荷載2種〔圖2〕，華而不實(shí)，豎向荷載主要是地下室上層建筑帶來的壓力，而水平荷載則是建筑物周圍土層產(chǎn)生的壓力。在墻體配筋經(jīng)過中，需根據(jù)垂直墻面的水平荷載確定，即計(jì)算水平荷載產(chǎn)生的彎矩。另外，假如遇大風(fēng)天氣，建筑物地下室也會(huì)產(chǎn)生一定的壓力，需要建筑設(shè)計(jì)人員根據(jù)不同條件下的地下室環(huán)境，設(shè)計(jì)不同的承受壓力，進(jìn)而保障地下室外墻承受足夠的荷載。圖2地下室外墻水平荷載示意(2〕靜止土壓力系數(shù)。理論上來講，該系數(shù)需要經(jīng)過相關(guān)試驗(yàn)檢驗(yàn)才能確定，但某些情況下，由于不具備條件進(jìn)行試驗(yàn)，能夠采用靜止土壓力系數(shù)0.40～0.45的砂土和靜止土壓力系數(shù)0.5～0.8的粘性土。值得注意的是，在設(shè)計(jì)帶扶壁柱的外墻時(shí)，一般設(shè)計(jì)人員都是根據(jù)雙向板來設(shè)計(jì)配筋，而忽視了扶壁柱的尺寸問題?；诖耍谟?jì)算地下構(gòu)造中的扶壁柱時(shí)，應(yīng)根據(jù)整體構(gòu)造分析的結(jié)果進(jìn)行計(jì)算。3.3、頂板構(gòu)造設(shè)計(jì)地下室頂板處于連接地下室和上層建筑的貼合部位，頂板構(gòu)造的質(zhì)量對(duì)建筑的整體質(zhì)量具有顯著影響，所以須重視地下室頂板構(gòu)造設(shè)計(jì)。十分是在某些地下室構(gòu)造中，頂部設(shè)有園林景觀，此時(shí)設(shè)計(jì)人員就需結(jié)合園林建設(shè)大概情況準(zhǔn)確計(jì)算覆土的厚度。地下室頂板構(gòu)造的覆土不得小于設(shè)備管線及土層保衛(wèi)高度，以充分保衛(wèi)設(shè)備管線，防止管線在工程建設(shè)中受損。另外，設(shè)計(jì)中須重視地下室頂板構(gòu)造的承載力，設(shè)計(jì)人員要全方位考慮建筑物的高度、使用功能和構(gòu)造所處的外部環(huán)境。在具有特定功能的建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員須高度重視建筑的防爆性能，地下室爆破動(dòng)力要知足消防車作用板面爆破動(dòng)力的要求。如地下室構(gòu)造碰到突發(fā)的爆炸事件，要能全面保障建筑的安全性。也就是講，在建筑地下室頂板構(gòu)造設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需全方位考慮多種影響因素，以有效躲避設(shè)計(jì)中因考慮不全面而出現(xiàn)的各類問題。3.4、抗震性能設(shè)計(jì)在當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)中，抗震性能設(shè)計(jì)也是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。地下室是建筑物的基礎(chǔ)構(gòu)造，若在地下室構(gòu)造設(shè)計(jì)中不能高度重視抗震構(gòu)造設(shè)計(jì)，則會(huì)影響建筑構(gòu)造的穩(wěn)定性和安全性，并對(duì)居民的生命和財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成極大安全隱患。所以地下室抗震性能設(shè)計(jì)中，應(yīng)開展審查工作，注重審查的全面性，同時(shí)還需考慮建筑的高度，加大建筑地下室構(gòu)造的埋藏深度，以優(yōu)化建筑的抗震性能。這里規(guī)定半地下室埋深大于地下室外地面高度。地下室抗震性能與地下室墻壁構(gòu)造設(shè)計(jì)有特別嚴(yán)密的聯(lián)絡(luò)。在構(gòu)造設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員可采取有效措施加固墻壁，以優(yōu)化設(shè)計(jì)效果。由于地下室頂板與上層建筑的貼合度較高，所以地下室抗震等級(jí)也要與上層建筑的抗震等級(jí)基本一樣。如建筑整體抗震等級(jí)為二級(jí)，則地下室抗震等級(jí)也需保持在二級(jí)以上，以保證地下室構(gòu)造的抗震能力，避免由于地下室抗震等級(jí)缺乏而出現(xiàn)建筑傾斜或坍塌等問題。3.5、抗浮性能設(shè)計(jì)大型建筑設(shè)計(jì)中，構(gòu)造設(shè)計(jì)人員應(yīng)科學(xué)考慮多個(gè)影響因素。地下室浮力對(duì)建筑的影響具有長(zhǎng)期性。地下室浮力是建筑梁柱產(chǎn)生裂縫的主要原因，并主要發(fā)生在工程施工中。一旦在工程建設(shè)中出現(xiàn)了地下水浮力問題，隨后就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題，如這些問題無法采取有效措施加以控制和修復(fù)，工作人員難于修補(bǔ)和處理，無法到達(dá)原有的設(shè)計(jì)效果。若問題較為嚴(yán)重，還會(huì)對(duì)建筑物的抗震性和耐久性產(chǎn)生較大毀壞。為全面提升地下室構(gòu)造的抗浮性能，應(yīng)在抗浮設(shè)計(jì)中采取多種切實(shí)可行的應(yīng)對(duì)措施?！?〕應(yīng)知足地下室構(gòu)造建設(shè)的總體要求，適度調(diào)整建筑基坑底部的設(shè)計(jì)高度，顯著提高抗浮設(shè)計(jì)水平?！?〕以無梁樓蓋和寬扁梁為首選，一方面有效降低地下室構(gòu)造的高度，另一方面可控制抗浮水位，進(jìn)而全面優(yōu)化建筑的抗浮性能?！?〕增加地下室構(gòu)造自重。為到達(dá)上述目的，可使用基板加載或抗拔樁，該設(shè)計(jì)方式廣泛應(yīng)用在地下室抗浮能力設(shè)計(jì)中，并獲得了較為理想的應(yīng)用效果。4、結(jié)束語為全面優(yōu)化建筑工程的各項(xiàng)性能，設(shè)計(jì)人員應(yīng)深度考慮多種影響因素，進(jìn)而在這里基礎(chǔ)上合理設(shè)計(jì)地下室構(gòu)造。地下室構(gòu)造設(shè)計(jì)具有系統(tǒng)性和復(fù)雜性，構(gòu)造設(shè)計(jì)經(jīng)過中需要多個(gè)專業(yè)的共同介入。設(shè)計(jì)人員一方面要做好構(gòu)造計(jì)算工作，另一方面應(yīng)高度關(guān)注建筑構(gòu)造整體情況，并積極優(yōu)化地下室抗浮性能、抗震性能設(shè)計(jì)方案，以增大建筑工程的安全系數(shù)，