高層房建工程中的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計

魏國強

摘 要：如何提升高層建筑工程中的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計，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。本文就高層房建工程中的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計進行分析。

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

1 高層房建工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中的難點

在現(xiàn)代高層建筑的設(shè)計和施工的地下室前景非常廣闊，許多高層建筑設(shè)計工程組織在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面連接到地下室高度重視，并積極利用各種先進的設(shè)計工具和現(xiàn)代設(shè)計。然而，占據(jù)占整個項目費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，不達標的抗浮能力，并在差異沉降因素的影響更大，使設(shè)計人員能夠設(shè)計工作方案的各種缺陷和問題，在實際施工過程中經(jīng)常。高層房屋建筑的地下室共同的困難設(shè)計方案如下：

1.1 變形縫處理難點

變形在住房建設(shè)過程中，包括最常見的嚴重沉降縫，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，整體結(jié)構(gòu)分成多個部分，并且每個部分，以確保結(jié)算能夠保持均勻性，它是這樣可避免過大的差異在發(fā)生沉降開裂樓損壞問題。該建筑伸縮縫通常由上述的基礎(chǔ)的底部斷開，以防止建筑物由于溫度變化和開裂現(xiàn)象。用于高層建筑，沖擊應(yīng)避免設(shè)置狹縫，或者如果一個垂直平面結(jié)構(gòu)不規(guī)則地配置，并且不能進行調(diào)整，該狹縫可以設(shè)置防震結(jié)構(gòu)相對結(jié)構(gòu)簡單分為單位。地震聯(lián)合可以通過結(jié)算關(guān)節(jié)接合到地面，如果沒有沉降的問題，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，振動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)項目，執(zhí)行變形關(guān)節(jié)設(shè)置時，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)計難點

一般情況下，地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計都是在確定了建筑方案后才進行設(shè)計的，因此，在進行地下室結(jié)構(gòu)設(shè)施設(shè)計時，一定要盡量與建筑設(shè)計相契合，而不能大幅度的調(diào)整建筑設(shè)計。地下室的層高直接影響著整個建筑的施工建設(shè)質(zhì)量，因為地下室層高會對基坑支護等產(chǎn)生影響，所以設(shè)計人員要盡量的對地下室層高進行把控，通過科學(xué)地調(diào)整地下室建筑布局以及合理布置對柱網(wǎng)，從而有效的降低地下室的層高。地下室層高控制問題在地下室造價上具有重大意義，只是這方面的內(nèi)容常常被設(shè)計人員所忽視。

1.3 平面結(jié)構(gòu)設(shè)計難點

設(shè)計人員在對地下室的平面結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，要從兩個方面考慮，一是地下室整體的承重能力，二是地下室的空間布置。不同的建筑項目工程對地下室的承重能力和空間布置的要求也不盡相同。例如，對于酒店和商場的地下室空間的設(shè)計，它的主要需求集中在停車方面，因此必須要滿足承重能力強和空間大的要求。而對于居民樓的地下室平面設(shè)計，由于是交給不同的住戶使用，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計上要盡量的表現(xiàn)出多元化的特點，來滿足不同住戶的個性需求。除此以外，設(shè)計人員還要對建筑工程的整體情況進行綜合考量，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)計的要點

2.1 荷載合計

高層房建地下室結(jié)構(gòu)的荷載設(shè)計主要包括：自重荷載、土壓力荷載、地面建筑荷載、人防荷載和暴動荷載。我國建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)規(guī)范中明確指出了設(shè)計人員在設(shè)計過程中，要綜合地下室各個部門的綜合荷載，結(jié)合各個工程自身結(jié)構(gòu)特點，嚴格按照相關(guān)規(guī)定展開荷載組合，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)計人員務(wù)必要明確各個荷載部分的各項荷載標準值，以做好整體地下室的防控荷載組合。

2.2 頂板設(shè)計

頂板設(shè)計是地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一項重要工作。設(shè)計人員在進行頂板設(shè)計時，要確定其厚度指數(shù)符合建筑結(jié)構(gòu)標準，能夠充分滿足地下室人防的需求，設(shè)計人員還應(yīng)該嚴格按照“抗震設(shè)計規(guī)范”來進行上部結(jié)構(gòu)的頂板嵌固，并嚴格設(shè)計頂板強度和側(cè)向剛度。另外，設(shè)計人員在進行地下室設(shè)計過程中，要向下算一直到滿足嵌固端要求的地下室底板，在計算剪力墻的底部加強區(qū)域時，要將地下層包含在內(nèi)從地面向上算起。

2.3 底板設(shè)計

在進行底板設(shè)計時，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)計人員要嚴格按照標準設(shè)計地下室底板的厚度，調(diào)整配筋量和配筋率達到要求的標準，同時還要結(jié)合實際情況計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)計人員必須綜合設(shè)計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

設(shè)計人員在進行地下室的外墻設(shè)計時，要調(diào)整彎矩，將荷載分項系數(shù)考慮在內(nèi)，確定底部為固定支座，對地下室進行多跨度連續(xù)計算。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)計時，地下室的地面部分若無樓板支撐，則要根據(jù)實際情況計算模型，確保配筋構(gòu)造與實際情況相符合。

2.5 控制措施設(shè)計

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

3 結(jié)語

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)計就成為了整體設(shè)計中的一項重要工作，設(shè)計人員要綜合考量地下室結(jié)構(gòu)的各項問題，從多角度來優(yōu)化地下室結(jié)構(gòu)，科學(xué)合理的設(shè)計地下室結(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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