高層房建工程中的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

魏國(guó)強(qiáng)

摘 要：如何提升高層建筑工程中的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，優(yōu)化地下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及安全性，成為現(xiàn)階段建筑工程行業(yè)工作人員的工作重點(diǎn)。本文就高層房建工程中的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：高層;房建工程;地下室結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)

1 高層房建工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)

在現(xiàn)代高層建筑的設(shè)計(jì)和施工的地下室前景非常廣闊，許多高層建筑設(shè)計(jì)工程組織在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面連接到地下室高度重視，并積極利用各種先進(jìn)的設(shè)計(jì)工具和現(xiàn)代設(shè)計(jì)。然而，占據(jù)占整個(gè)項(xiàng)目費(fèi)用的總成本地下室的成本是非常高的，由于地質(zhì)條件，建設(shè)施工現(xiàn)場(chǎng)，不達(dá)標(biāo)的抗浮能力，并在差異沉降因素的影響更大，使設(shè)計(jì)人員能夠設(shè)計(jì)工作方案的各種缺陷和問(wèn)題，在實(shí)際施工過(guò)程中經(jīng)常。高層房屋建筑的地下室共同的困難設(shè)計(jì)方案如下：

1.1 變形縫處理難點(diǎn)

變形在住房建設(shè)過(guò)程中，包括最常見(jiàn)的嚴(yán)重沉降縫，伸縮縫防震縫。設(shè)置結(jié)算處須從上部到所有的基礎(chǔ)的底部斷開(kāi)，整體結(jié)構(gòu)分成多個(gè)部分，并且每個(gè)部分，以確保結(jié)算能夠保持均勻性，它是這樣可避免過(guò)大的差異在發(fā)生沉降開(kāi)裂樓損壞問(wèn)題。該建筑伸縮縫通常由上述的基礎(chǔ)的底部斷開(kāi)，以防止建筑物由于溫度變化和開(kāi)裂現(xiàn)象。用于高層建筑，沖擊應(yīng)避免設(shè)置狹縫，或者如果一個(gè)垂直平面結(jié)構(gòu)不規(guī)則地配置，并且不能進(jìn)行調(diào)整，該狹縫可以設(shè)置防震結(jié)構(gòu)相對(duì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單分為單位。地震聯(lián)合可以通過(guò)結(jié)算關(guān)節(jié)接合到地面，如果沒(méi)有沉降的問(wèn)題，可以從地下室或地基上面穿透。如果遇到的多層地下室和上部結(jié)構(gòu)是多塔結(jié)構(gòu)講臺(tái)，振動(dòng)接頭可從地下室之上的裙部被分離，而地下室頂板，以確保良好的剛性和完整性，強(qiáng)烈，可以產(chǎn)生這樣的地震剪切力成不同的地下室面積。建設(shè)項(xiàng)目，執(zhí)行變形關(guān)節(jié)設(shè)置時(shí)，應(yīng)該考慮由于在地震期間造成建筑物損害碰撞的相鄰部分結(jié)合結(jié)算接縫以及伸縮縫和沖擊在一起。

1.2 地下室層高設(shè)計(jì)難點(diǎn)

一般情況下，地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都是在確定了建筑方案后才進(jìn)行設(shè)計(jì)的，因此，在進(jìn)行地下室結(jié)構(gòu)設(shè)施設(shè)計(jì)時(shí)，一定要盡量與建筑設(shè)計(jì)相契合，而不能大幅度的調(diào)整建筑設(shè)計(jì)。地下室的層高直接影響著整個(gè)建筑的施工建設(shè)質(zhì)量，因?yàn)榈叵率覍痈邥?huì)對(duì)基坑支護(hù)等產(chǎn)生影響，所以設(shè)計(jì)人員要盡量的對(duì)地下室層高進(jìn)行把控，通過(guò)科學(xué)地調(diào)整地下室建筑布局以及合理布置對(duì)柱網(wǎng)，從而有效的降低地下室的層高。地下室層高控制問(wèn)題在地下室造價(jià)上具有重大意義，只是這方面的內(nèi)容常常被設(shè)計(jì)人員所忽視。

1.3 平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)

設(shè)計(jì)人員在對(duì)地下室的平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要從兩個(gè)方面考慮，一是地下室整體的承重能力，二是地下室的空間布置。不同的建筑項(xiàng)目工程對(duì)地下室的承重能力和空間布置的要求也不盡相同。例如，對(duì)于酒店和商場(chǎng)的地下室空間的設(shè)計(jì)，它的主要需求集中在停車(chē)方面，因此必須要滿足承重能力強(qiáng)和空間大的要求。而對(duì)于居民樓的地下室平面設(shè)計(jì)，由于是交給不同的住戶使用，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要盡量的表現(xiàn)出多元化的特點(diǎn)，來(lái)滿足不同住戶的個(gè)性需求。除此以外，設(shè)計(jì)人員還要對(duì)建筑工程的整體情況進(jìn)行綜合考量，以保證建筑工程整體的統(tǒng)一性及協(xié)調(diào)性。

2 高層房建工程中地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

2.1 荷載合計(jì)

高層房建地下室結(jié)構(gòu)的荷載設(shè)計(jì)主要包括：自重荷載、土壓力荷載、地面建筑荷載、人防荷載和暴動(dòng)荷載。我國(guó)建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范中明確指出了設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要綜合地下室各個(gè)部門(mén)的綜合荷載，結(jié)合各個(gè)工程自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定展開(kāi)荷載組合，并確定了地下室結(jié)構(gòu)中參與荷載的部分為頂板、側(cè)墻、外墻、內(nèi)承重墻和基礎(chǔ);設(shè)計(jì)人員務(wù)必要明確各個(gè)荷載部分的各項(xiàng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，以做好整體地下室的防控荷載組合。

2.2 頂板設(shè)計(jì)

頂板設(shè)計(jì)是地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行頂板設(shè)計(jì)時(shí)，要確定其厚度指數(shù)符合建筑結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，能夠充分滿足地下室人防的需求，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該嚴(yán)格按照“抗震設(shè)計(jì)規(guī)范”來(lái)進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的頂板嵌固，并嚴(yán)格設(shè)計(jì)頂板強(qiáng)度和側(cè)向剛度。另外，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行地下室設(shè)計(jì)過(guò)程中，要向下算一直到滿足嵌固端要求的地下室底板，在計(jì)算剪力墻的底部加強(qiáng)區(qū)域時(shí)，要將地下層包含在內(nèi)從地面向上算起。

2.3 底板設(shè)計(jì)

在進(jìn)行底板設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮底板的受力情況，還要考慮地下室底板的抗?jié)B透性和防水性能。設(shè)計(jì)人員要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)地下室底板的厚度，調(diào)整配筋量和配筋率達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還要結(jié)合實(shí)際情況計(jì)算出底板部分的支座彎矩傳遞到梁所需要的抗扭鋼筋參數(shù)，另外，設(shè)計(jì)人員必須綜合設(shè)計(jì)地下室底板部分的樁筏基礎(chǔ)和樁箱部分，以確保滿足抗彎、沖切、剪切及局部受壓等功能。

2.4 外墻設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行地下室的外墻設(shè)計(jì)時(shí)，要調(diào)整彎矩，將荷載分項(xiàng)系數(shù)考慮在內(nèi)，確定底部為固定支座，對(duì)地下室進(jìn)行多跨度連續(xù)計(jì)算。要保證外墻部分的底板抗彎能力不小于側(cè)壁部分的抗彎能力，并且要保證底板的厚度與配筋量相符合。在高層建筑地下室的外墻設(shè)計(jì)時(shí)，地下室的地面部分若無(wú)樓板支撐，則要根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算模型，確保配筋構(gòu)造與實(shí)際情況相符合。

2.5 控制措施設(shè)計(jì)

高層房建地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)還要做好控制措施設(shè)計(jì)工作，要綜合考量建筑項(xiàng)目工程的地域情況及南北方不同的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行控制措施設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到地下室的抗?jié)B性能，可以采取“補(bǔ)償收縮混凝土”的原理進(jìn)行抗?jié)B處理，通過(guò)降低混凝土的最終收縮率，從而達(dá)到控制裂縫的效果，提高房建工程地下室的抗?jié)B性能。

3 結(jié)語(yǔ)

高層房建的地下室具有重要的使用功能，地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)就成為了整體設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作，設(shè)計(jì)人員要綜合考量地下室結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)問(wèn)題，從多角度來(lái)優(yōu)化地下室結(jié)構(gòu)，科學(xué)合理的設(shè)計(jì)地下室結(jié)構(gòu)，從而保證地下室功能的正常體現(xiàn)，提升建筑工程的整體質(zhì)量。

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