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        建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析與探討

        2017-03-09 18:06:57楊佳宏
        環(huán)球市場(chǎng) 2017年31期
        關(guān)鍵詞:抗浮側(cè)壁外墻

        楊佳宏

        身份證號(hào):210321198410041838

        建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析與探討

        楊佳宏

        身份證號(hào):210321198410041838

        在建筑工程的整體結(jié)構(gòu)中,地下室是其中一種較為重要的結(jié)構(gòu)。由于地下室設(shè)計(jì)荷載較大,防水抗裂要求高,其造價(jià)占整個(gè)項(xiàng)目造價(jià)的比重也相當(dāng)大。由于地下室所處的位置以及影響的設(shè)計(jì)因素較多,要考慮的技術(shù)問題較多,如不均勻沉降、地下室抗浮等,這些都造成地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中起著重要作用,更是不容忽視。

        建筑工程;地下室;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);抗浮抗拔;裂縫控制;最小配筋率;抗震設(shè)計(jì)

        引言

        地下室工程涉及的專業(yè)極為復(fù)雜,在建筑的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需綜合考慮防火、使用功能、人防要求、設(shè)備用房及管道、坑道、排水、通風(fēng)、采光等各專業(yè)的配合。對(duì)于具有大底盤地下室的高層建筑群體而言,塔樓部分一般在使用階段不會(huì)存在抗浮問題,但裙房及純地下室部分經(jīng)常會(huì)有抗浮不滿足要求的問題。而且由于實(shí)際地下室抗浮設(shè)計(jì)中往往只考慮正常使用極限狀態(tài),對(duì)施工過程和洪水期重視不足,因而也會(huì)造成施工過程中由于抗浮不夠而出現(xiàn)局部破壞,加上地下室防水工程是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程,涉及設(shè)計(jì)、施工、材料選擇等諸多方面因素,因此造成了地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)繁多,一般來講概括起來為:(1)結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì);(2)抗震設(shè)計(jì);(3)地下室抗浮、抗?jié)B設(shè)計(jì);(4)外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

        2.建筑工程中地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        2.1 地下室的抗?jié)B、抗浮設(shè)計(jì)

        地下室的抗浮設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮地下水位的變化。因?yàn)樵诘叵率医Y(jié)構(gòu)抗浮的設(shè)計(jì)中,一般只重視其正常的使用狀態(tài),但是沒有充分考慮洪水期和施工過程。所以在地下室施工時(shí),會(huì)出現(xiàn)抗浮不符合要求,進(jìn)而破壞建筑物局部的現(xiàn)象?;蛘?,大面積整體地下室上面有多棟建筑物,因?yàn)榈叵率冶旧硇螤畈灰?guī)則且面積大,局部地上部分無建筑物,處理難度大,事先需進(jìn)行嚴(yán)密地分析。此外,地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮抗?jié)B設(shè)問題,通常如下幾種方法:將膨脹劑摻入混凝土,補(bǔ)償收縮的混凝土;設(shè)置膨脹帶;設(shè)置后澆帶;增強(qiáng)鋼筋混凝土自身的抗拉能力。

        2.2 結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)

        在建筑工程地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)該嚴(yán)密考量其采光、通風(fēng)、排水、坑道、管道、防火、使用功能、設(shè)備用房、人防要求等各個(gè)方面。例如地下室設(shè)計(jì)長(zhǎng)度若超過規(guī)定長(zhǎng)度,應(yīng)配合結(jié)構(gòu)專業(yè),由于變形縫會(huì)增加防水處理的復(fù)雜性,一般來說,不需要設(shè)置或者少設(shè)變形縫。為了避免設(shè)置變形縫,結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)人員可合理采用地下不設(shè)縫、地上設(shè)縫、混凝外加劑、設(shè)立后澆帶等方式。如果地下室過長(zhǎng),后澆帶的設(shè)立無法解決該問題,則需要把地下室分為若干小地下室。為符合管道相連和使用的需求,方便采取補(bǔ)救措施,小地下室彼此間需通過窄通道連接,這樣可減少接縫,并減少接縫處的受力。另外,還要設(shè)置一些采光通風(fēng)井,但是為將地上的風(fēng)力和地震力傳到地面和側(cè)壁,避免其對(duì)地下室穩(wěn)定性產(chǎn)生影響,采光通風(fēng)井應(yīng)當(dāng)合理設(shè)計(jì)。

        2.3 抗震設(shè)計(jì)

        根據(jù)施工圖審查要點(diǎn),一般來講,對(duì)于半地下室的埋深要求應(yīng)大于地下室外地面以上的高度,才能不計(jì)算其層數(shù),總高度才能從室外地面算起。地下室的墻柱與上部結(jié)構(gòu)的墻柱應(yīng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一。對(duì)地下室頂板室內(nèi)外板面標(biāo)高變化處,當(dāng)標(biāo)高變化超過梁高范圍時(shí)則形成錯(cuò)層,應(yīng)采取一定的措施進(jìn)行處理,否則不應(yīng)作為上部結(jié)構(gòu)的部位。相關(guān)規(guī)范明確規(guī)定,作為上部結(jié)構(gòu)部位的地下室樓層的頂樓,蓋應(yīng)采用梁板結(jié)構(gòu),地下室頂板為無梁樓蓋時(shí)不應(yīng)作為上部結(jié)構(gòu)的部位。結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)向下計(jì)算至滿足要求的地下室樓層或底板,但剪力墻底部加強(qiáng)區(qū)層數(shù)應(yīng)從地面往上計(jì)算,并應(yīng)包括地下層。

        2.4 地下室外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        地下室外墻計(jì)算時(shí)應(yīng)進(jìn)行彎矩調(diào)幅,底部為固定支座(即底板作為外墻的嵌固端)、考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)、有多層地下室時(shí)應(yīng)按多跨連續(xù)計(jì)算,側(cè)壁底部彎矩與相鄰的底板彎矩大小一樣,底板抗彎能力不應(yīng)小于側(cè)壁,其厚度和配筋量應(yīng)匹配,這類問題在地下車道中最為典型。車道側(cè)壁為懸臂構(gòu)件,底板抗彎能力不應(yīng)小于側(cè)壁底部。地面層開洞位置(如樓梯間)外墻頂部無樓板支撐,計(jì)算模型和配筋構(gòu)造均應(yīng)與實(shí)際相符。車道緊靠地下室外墻時(shí),車道底板位于外墻中部,應(yīng)注意外墻承受車道底板傳來的水平集中力作用。以上兩種情況中,由于外墻支承條件不同,計(jì)算與設(shè)計(jì)不能與一般外墻相同。當(dāng)頂板不在同一標(biāo)高時(shí),應(yīng)注意外墻上部支座水平力的傳遞問題。除垂直于外墻方向有鋼筋混凝土內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大(如高層建筑外框架柱)之間外墻板塊按雙向板計(jì)算配筋外(此時(shí)框架柱尚應(yīng)考慮外墻傳來的水平荷載作用驗(yàn)算),其余外墻宜按豎向單向板計(jì)算配筋為妥。豎向荷載(軸力)較小的外墻扶壁柱內(nèi)外側(cè)主筋也應(yīng)予以適當(dāng)加強(qiáng)。外墻水平分布筋要根據(jù)扶壁柱截面尺寸大小適當(dāng)另配外側(cè)附加短水平負(fù)筋予以加強(qiáng),外墻轉(zhuǎn)角處也予以適當(dāng)加強(qiáng),考慮外墻水平鋼筋受力時(shí)應(yīng)注意滿足最小配筋率要求。地下室外墻應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度計(jì)算,裂縫寬度不得大于0.2mm,且不得貫通。

        結(jié)束語:

        隨著建筑層數(shù)的日益增高,地下結(jié)構(gòu)已向多層發(fā)展,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工及防水等日益成為建筑工程界關(guān)注的熱點(diǎn)。只要把握設(shè)計(jì)要點(diǎn),抓住設(shè)計(jì)重點(diǎn),以合理的設(shè)計(jì)為前提,進(jìn)行全面考慮,才能使建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作發(fā)揮其最大的經(jīng)濟(jì)作用和社會(huì)效益、戰(zhàn)略效益。

        [1]莊致來,莫勇.地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程中常見問題分析及對(duì)策[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2010,11(09):126-127.

        [2]黃慧敏.房屋建筑工程中地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工監(jiān)理[J].城市建設(shè)理論研究 (電子版 ),2012,11(27):221-222.

        [3]黃再雍.淺析房屋建筑工程中地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探析與施工監(jiān)理[J].中國(guó)房地產(chǎn)業(yè),2011,13(03):102-103.

        [4]劉振江.淺析地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題與措施[J].中國(guó)房地產(chǎn)業(yè),2011,22(02):122-123

        [5]孫學(xué)武.某高層建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[J].廣東土木與建筑 .2007,12(03):149-150.112

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