淺談高層建筑地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、淺談高層建筑地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)        摘要：隨著高層建筑在我國(guó)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(duì)地下空間需求的不斷增長(zhǎng)，致使裙房的底盤面積也在相應(yīng)增加，地下工程在整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目中所占的比重越來(lái)越大。文章通過(guò)結(jié)合實(shí)例，對(duì)高層建筑地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了初步的實(shí)踐研究。關(guān)鍵詞：高層建筑;地下室;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人口的不斷增長(zhǎng)，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(lái)存放車輛，作為儲(chǔ)備室。許多高層建筑都設(shè)有大底盤的地下室，甚至?xí)卸鄬?，?/p>

2、下室的面積能占整個(gè)建筑面積巖，其余大部為中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖和砂礫巖。中部是一個(gè)邊長(zhǎng)8.5m 左右的正方形強(qiáng)風(fēng)化巖，厚約2.5m，在強(qiáng)風(fēng)化巖下面是微風(fēng)化巖層，基本結(jié)構(gòu)如圖1 所示：的很大的比例，所以地下建筑的好壞直接會(huì)影響到整個(gè)建筑施圖1中風(fēng)化巖層層面標(biāo)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在問(wèn)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(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)期長(zhǎng)等現(xiàn)實(shí)困難。更為重要的是，地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)復(fù)雜，存在地下室結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)，要考慮許多問(wèn)題，如消防、人防要很多的技術(shù)難題，比如抗浮問(wèn)題、結(jié)構(gòu)過(guò)長(zhǎng)問(wèn)題，地基的承受力求，

3、對(duì)設(shè)備、建筑物、隧道、管道、通風(fēng)、排水、照明等往往也需要等一系列問(wèn)題。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中還要考慮經(jīng)濟(jì)因素，很多先進(jìn)綜合考慮。例如，地下室對(duì)長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)往往要有具體的要求，需的技術(shù)必須有經(jīng)濟(jì)做保證。在對(duì)地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中必須協(xié)調(diào)要專業(yè)結(jié)構(gòu)，以確定是否應(yīng)設(shè)置縫，在設(shè)計(jì)時(shí)盡可能少設(shè)或不具好經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的關(guān)系，使整個(gè)地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)、性價(jià)備插縫，一但設(shè)縫將使問(wèn)題變得復(fù)雜。設(shè)計(jì)人員通過(guò)設(shè)置后澆比高的目的，這是每一個(gè)工程設(shè)計(jì)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(shè)縫。在對(duì)地下室的平者將結(jié)合某地下室的建筑設(shè)計(jì)，談一下自己的看法。面設(shè)計(jì)中，考慮到地下室很長(zhǎng)，所以講地下室分割為幾個(gè)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(jìn)行連接，從而使變形縫設(shè)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(guò)這種方法的改進(jìn)，可以達(dá)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(jìn)行補(bǔ)救。層地下室。主體結(jié)構(gòu)采用框架結(jié)構(gòu)，樓面為鋼筋混凝土梁板體(二)地下室外墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)系。建筑物±0.00 相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)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(kù)和一些設(shè)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(lái)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(jié)構(gòu)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(cè)向的土壓力，以及人防產(chǎn)生的效靜荷載構(gòu)成。由于地下室對(duì)場(chǎng)地的地質(zhì)進(jìn)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(fēng)荷載和地震作用對(duì)地下室的外墻平面產(chǎn)生報(bào)告的力學(xué)證據(jù)，本工程基礎(chǔ)型式為高強(qiáng)砼預(yù)應(yīng)力管樁(靜壓的內(nèi)力很少。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常不會(huì)考慮由風(fēng)荷載和樁)基礎(chǔ)。地震作用產(chǎn)生的內(nèi)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(jì)算得來(lái)的。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該工程的南半部為砂礫巖和微風(fēng)化泥質(zhì)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(yàn)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(yàn)條件，要通過(guò)試驗(yàn)得出。3.計(jì)算地下室的外墻配筋：在實(shí)際的工程進(jìn)程中，要對(duì)地下室的外墻配筋進(jìn)行計(jì)算。針對(duì)本工程的外墻是帶扶壁柱的，所以要按照雙向板的大小來(lái)計(jì)算。配筋要按照地下室的結(jié)構(gòu)整體來(lái)進(jìn)行電算分析。在工程中要將扶壁柱與外墻的變形相協(xié)調(diào)，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(huì)有富余量。在計(jì)算地下室外墻的配筋時(shí)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(nèi)墻板塊相連，或者截面的尺寸過(guò)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(jì)算板筋，要按照雙向板來(lái)計(jì)算。對(duì)其他的外墻配筋則可以按照豎向的單向板來(lái)計(jì)算。當(dāng)然，如果外墻的扶壁柱對(duì)豎向橫載很小，則要對(duì)內(nèi)外側(cè)的主筋進(jìn)行充分的加強(qiáng)，以保證工程的質(zhì)量。4.設(shè)計(jì)地下室的底板標(biāo)高：在對(duì)地下室的底板標(biāo)高進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該特別注意梁寬，很多地下室在設(shè)計(jì)底板標(biāo)高時(shí)，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(duì)于這種設(shè)計(jì)，只靠?jī)蓚?cè)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(shè)置無(wú)樓板的支撐點(diǎn)，以計(jì)算配筋和模型要與實(shí)際情況相符。(三)地下室結(jié)構(gòu)超長(zhǎng)的問(wèn)題在地下室的建設(shè)中，經(jīng)常面對(duì)地下室結(jié)構(gòu)過(guò)長(zhǎng)問(wèn)題。此時(shí)，如果條件允許，要設(shè)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(zhǎng)，還要對(duì)鋼筋斷裂后的伸縮后澆帶有充分的估計(jì)。如果條件不允許設(shè)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(shè)置伸縮后澆帶，可以采取其它的相應(yīng)措施，目前主要采用的措施包括低強(qiáng)度等級(jí)混凝土、施工縫處設(shè)置膨脹止水條、混凝土中添加微膨脹劑、適當(dāng)加大分布鋼筋配筋量、采用粉煤灰混凝土技術(shù)、設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶。事實(shí)上，對(duì)于目前已建成的許多建筑結(jié)構(gòu)，正是由于采取了上述措施，并且進(jìn)行合理的施工操作，才使伸縮縫的間距大大超過(guò)了規(guī)范規(guī)定數(shù)值，這很有利于工程的繼續(xù)開(kāi)展。(四)對(duì)地下室的抗浮進(jìn)行設(shè)計(jì)在地下室的設(shè)計(jì)過(guò)程中必然要考慮抗浮問(wèn)題，在設(shè)計(jì)中不但要考慮到地下室在正常使用時(shí)，地下水

9、的極限狀態(tài)，還要考慮在施工的工程中所產(chǎn)生的對(duì)洪水的估計(jì)不足。不加考慮會(huì)使地下室在施工的過(guò)程中因抗浮不夠而導(dǎo)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?jīng)]有建筑，此類抗浮問(wèn)題也相對(duì)比較難以處理，須作細(xì)致分析處理。對(duì)于此類問(wèn)題往往難以處理，需要在細(xì)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(guò)多，會(huì)對(duì)底板產(chǎn)生向上的浮力，如果地下室的自重沒(méi)有明顯超過(guò)這個(gè)浮力，就會(huì)由于浮力使地下室的底板變形。對(duì)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(dǎo)致地基的土變形。在地下室的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該將地下室的自重加大，使地下

10、水的托浮力不會(huì)對(duì)地基產(chǎn)生影響，這才是問(wèn)題關(guān)鍵。當(dāng)然如果基礎(chǔ)底面的地層屬于隔水層或弱透水，那對(duì)抗浮設(shè)計(jì)將是有利的。在目前國(guó)內(nèi)抗浮設(shè)計(jì)主要采用抗拔錨桿或抗拔樁，其它抗浮結(jié)構(gòu)一般采用的很少，且抗拔錨桿或抗拔樁只有在嵌入基礎(chǔ)底板時(shí)才會(huì)起到阻止基礎(chǔ)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(jié)語(yǔ)地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中非常重要，因?yàn)榈叵率业奈恢幂^為特殊，地下室是否與上部結(jié)構(gòu)一起計(jì)算對(duì)于計(jì)算結(jié)果影響較大;地下室是最靠近地基的地方，所以在對(duì)底板設(shè)計(jì)的過(guò)程中，也要清楚地基對(duì)底板的反作用力。底板是整個(gè)工程結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。地下室在設(shè)計(jì)的過(guò)程要保證絕對(duì)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(wèn)題，將對(duì)整個(gè)樓層構(gòu)成威脅。高層建筑是以后建筑發(fā)展的必然趨勢(shì)，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(huì)城市化、工業(yè)化、商業(yè)化的必然結(jié)果。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，也為高層建筑提供了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)，而且，物質(zhì)生活水平的提高必然會(huì)使人們要求更好的生活條件，這也對(duì)高層建筑的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。參考文獻(xiàn)1 李國(guó)勝.多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的疑難問(wèn)題的處理及算例M.北京中國(guó)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