哈尔滨市永大建筑设计有限责任公司
【摘要】由于土地资源非常紧张,所以地下室空间被大规模的开发利用,地下室结构设计行业也与此兴盛起来,但是现阶段我国只有非常少的设计人员既有丰富的实践经验,又经过系统的理论学习,所以我国建筑地下室结构设计水平并不高。本文首先对建筑地下室结构设计现状进行了介绍,其次对建筑地下室结构设计进行了详细地分析,最后探讨了设计过程中需要注意的问题,仅供交流借鉴。
【关键词】建筑;地下室结构;设计
因为城市人口迅速增加,而城市空间十分有限,为了能够满足城市建设需求,建筑开发商开始将目光放在地下。地下资源的使用,不仅缓解了城市人口与土地之间矛盾,对城市环境的保护也有一定的作用。但是设计人员必须设计好地下室结构,顶板、底板、基础等都要按照建筑工程实际需求来进行设计,另外,在设计过程中,设计人员还需要注意各项问题,进行全面的考虑。
1、建筑地下室结构设计现状
现代建筑几乎都带来地下室,修建地下室不仅能够减少地上土地的使用,也能够满足人们多方面的需求。建筑地下室工程涉及的内容非常多,每一项内容都需要专业的技术人员来解决,所以从事建筑地下室工作的人员业务能力必须强。地下室建设过程中,最为重要的就是结构设计,结构设计方案达到标准要求,对日后的施工将会产生非常大的作用。但是不得不承认,现代地下室结构设计人员的水平并未达到标准,尽管很多的设计人员都具有丰富的经验,但是有很多设计人员并没有进行系统学习,因此与现代设计行业有些脱节。而刚刚从事地下室结构设计的毕业生,虽然理论知识经过了系统的学习,但是设计经验却非常少,所以地下室结构设计方案常常出现问题,不够完美。正常情况下,地下室结构设计期间,设计人员需要考虑到地下室功能、通风、排水等因素,上述这些因素要彼此配合,方能使地下室达到最佳效果。
2、建筑地下室结构设计
2.1顶板设计
顶板是地下室结构的重要构成部分,自然成为设计的重点内容,所以设计人员都十分重视。某些工程要求地下室顶板设计达到园林景观的标准,这就要求设计者明确覆土厚度。正常情况下,覆土厚度应该超过设备管线高度,只有如此,才能够充分保护设备管线。另外,顶板承载能力也需要考虑其中,要求设计人员依据建筑主体情况,在施工期间进行承载力的计算,施工期间,必须保证地下室顶板能够达到施工荷载要求,否则顶板将会损坏,也有可能会引发安全事故。
2.2底板设计
地下室底板设计的要点问题是钢筋配置。设计人员必须保证钢筋设置合理,否则底板功能将会受到影响。设计过程中,如果钢筋方向相同,必须明确钢筋标高,确保所有钢筋的标高相同,如果钢筋方向不一致,必须确保各个钢筋的基础面不同,不然钢筋保护层会非常厚,很有可能会出现窝顶问题。
2.3基础设计
基础设计不仅仅是地下室施工建设十分重要,对整个建筑工程建设施工也十分重要,因此设计人员必须保证基础设计没有任何问题。而要做到没有任何问题,设计人员必须做到以下几点:第一,认真地质勘查报告,以此确定地下室基础区域内的地形、地势以及是否存在不利于施工的因素,这样在设计时会多加注意;第二,按照地下室基础情况选择合理的桩基础。如果不是特殊情况,地下室基础设计通常都会选择使用预应力管桩基础。另外,持力层必须达到要求,满足基础设计标准,为了实现这一目标,设计人员通常都会应用风化岩最为持力层。
2.4外墙设计
外墙是地下室结构最不可缺乏的结构。外墙设计的关键性问题就是抗裂,一般情况下,设计人员都是利用水上压力来进行计算,以此确定地下室外墙抗裂技术参数。另外,设计人员设计外墙时,还需要注意如下问题:第一,正常情况下,设计人员计算外墙荷载时,外墙竖向荷载组合产生的压弯作用,并不需要考虑在内,只要依照墙板弯曲计算配筋即可;第二,配筋计算时,如果外墙带扶壁柱,并不是按照扶壁柱来计算配筋,而是依据双向板来计算所需要的配筋;第三,地下室车道的考虑车道紧靠地下室外墙时,车道底板位于外墙的中部。应注意车道底板作用于外墙的水平集中力,该荷载常被忽略。
2.5地下室的侧壁设计
地下室侧壁设计是地下室设计的难点,这是由于影响地下室侧壁设计的因素有很多,如结构自重、地下室水压力等。地下室工程侧壁的设计比较特殊,受力情况负责。因此,地下室侧壁设计的重点是采用科学合理的方法来进行简化设计。
2.6地下室抗浮设计
抗浮设计与地下水位标高。确定用于计算地下室水浮力的设计水位,当有长期水位观测资料时,场地抗浮设防水位可采用实测最高水位;无长期水位观测资料或资料缺乏时,按勘察期间实测最高稳定水位并结合场地地形地貌、地下水补给、排泄条件等因素综合确定,由地质勘察部门提供,具体体现在岩土工程勘察报告中。地下室底板标高低于该场地地下室抗浮水位标高,抗浮问题较突出,设计时需要设置抗浮桩。
3、地下室结构设计过程中的注意要点
3.1地下室保护层极其垫层的厚度
在实际的施工过程中发现,如果对于地下室中的迎水面钢筋保护层厚度过小,往往会在实际的使用中出现渗水等现象。因而在进行设计时,一定要注意对于迎水面的钢筋保护层厚度。应当确保其大于等于50mm。只有这样,才能够保证地下室在实际使用中的质量安全。
3.2地下室的结构长度过长
目前,对于地下室结构过长的问题,一般多采用以下几种解决方法:在地下室设计过程中加设后浇带,一般的后浇带其宽度约为800~1000mm左右即可。当地下室结构长度大于50m时,就有必要加设后浇带了;有时候地下室的长度尽管较长,但是其并没有超出太多,不需要加设后浇带,可以在设计时采取一些相应的措施来减少收缩应力。当然,如果有必要的话,可以同时采取以上两种措施,最大程度上降低由于地下室结构过程所带来的影响。
3.3地下室的不均匀沉降
在我们的日常设计过程中,多采用以下几种方法来解决这一问题。对于低层裙房,采取独立的基础来进行建筑,也可以在其地层加装交叉的基梁。对于高层建筑,则采用整体的筏基作为基础;对于低层裙房,采用天然地基,而高层主楼下地基进行地基处理,以达到对于两者之间的地基沉降加以控制的目的;在高层以及地层建筑之间以桩基进行调整,以两者之间的桩基来调整两者之间的沉降差;在主楼沉降以,后用大底盘变厚度筏基浇带设在距主楼边柱的第一跨或第二跨内,其位置尽量布置于与主楼相邻的第二跨的1/3跨间处时,从而最大化利用裙房基础来扩散主楼的荷载,降低主楼地基的压力。如果主楼的地基已经经过较好的受力处理,则可以将其加厚位置设置于主楼相邻的第一跨的1/3跨间处。以上这些措施在实际的建筑设计中是较多的,一般而言,我们应当根据实际状况来进行最佳方案的选择,选择一种或者多种方案来处理。
4、结语
综上所述,可知建筑地下室结构设计要点很多,而且每一个要点又包括很多内容,所以设计人员必须注意。由于地下室工程涉及的专业非常多,所以设计人员在进行设计时,可以与各个专业的人员进行商讨,以便能够设计出完全满足地下室功能需求的方案,地下室结构得以充分发挥。
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