建筑結(jié)構(gòu)地下室設(shè)計要點分析

梁恩坤

(廣元方園建筑設(shè)計有限公司，四川 廣元 628000)

建筑結(jié)構(gòu)地下室設(shè)計要點分析

梁恩坤

(廣元方園建筑設(shè)計有限公司，四川 廣元 628000)

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的城市經(jīng)濟發(fā)展速度也變得越來越快，這不僅為建筑行業(yè)的發(fā)展提供了廣闊平臺，同時也讓建筑行業(yè)面臨了前所未有的挑戰(zhàn)。城市人口的快速增長使得地面空間已經(jīng)難以滿足經(jīng)濟發(fā)展的需求，地下室建設(shè)應(yīng)運而生，地下室作為整個建筑結(jié)構(gòu)的重要組成部分，在對其進行設(shè)計時，一定要根據(jù)整個建筑的結(jié)構(gòu)以及所處地質(zhì)環(huán)境的不同來對各個因素進行綜合考慮。本文將對建筑結(jié)構(gòu)地下室設(shè)計過程中的相關(guān)要點進行分析。

建筑結(jié)構(gòu)；地下室；設(shè)計要點

地下室與人類的生產(chǎn)生活息息相關(guān)，尤其是在經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，人們對于地下空間的開發(fā)利用也達到了一個空前的高度。目前，絕大部分高層建筑在設(shè)計時將地下室納入了整體結(jié)構(gòu)設(shè)計的范圍內(nèi)，在對地下室進行設(shè)計時，良好的設(shè)置可以降低地震對建筑上部機構(gòu)的影響，增加地基的承載能力。在對各類建筑進行設(shè)計時，一定要將所有可能影響地下室結(jié)構(gòu)和作用的因素考慮在內(nèi)。

一、地下室設(shè)計過程中應(yīng)注意的問題

（一）地下室適用建筑

一般情況下，在對高層建筑進行設(shè)計時通常需要建立地下室，在對此類地下室進行設(shè)計時，如果需要將其頂蓋作為上部建筑嵌固端，就必須避免在地下室頂板開設(shè)大洞口。在對地下室柱截面每側(cè)的縱向鋼筋面積進行設(shè)施時，不僅要確保其符合建筑結(jié)構(gòu)的整體需求，而且還不能低于地面上第一層對應(yīng)柱每側(cè)縱向鋼筋面積的1.1倍；地下室頂板梁柱節(jié)點左右梁端截面同一方向?qū)嵟浜鲜軓澇休d力與下柱上端同一方向?qū)嵟涞氖軓澇休d力之和，且不能小于上柱下段實配受彎承載力的1.3倍。在對地下室進行設(shè)計時，必須確保地下室與上層對應(yīng)剪力墻墻肢端部邊緣構(gòu)件的縱向鋼筋截面面積不能低于上一層對應(yīng)剪力墻墻肢邊緣的縱向鋼筋截面面積。

（二）高層建筑地下室設(shè)計時需注意的問題

在對高層建筑的地下室進行設(shè)計時，必須對地下、巖土側(cè)壓力以及上部荷載等不利作用進行綜合考慮，以便于將這些不利因素對地下室或整個建筑結(jié)構(gòu)的影響降到最低。在對地下室進行設(shè)計時，對于地下水位標高的預(yù)測，必須根據(jù)地下室的使用年限、歷年來的最高水位等情況來對地下室的最高水位進行慎重預(yù)測，一次滿足建筑整體的抗浮要求，同時還可以采用加配重、降排水等措施來對其進行處理。

（三）地下室縫隙設(shè)計

在對高層建筑的地下室進行設(shè)計時，最好不要設(shè)計變形縫，如果縫隙的實際伸縮量大于設(shè)計的最大伸縮距離時，最好每隔 30-40米設(shè)置貫通頂板、底部以及墻板施工后澆帶，后澆帶的寬度不能低于 800mm。在對后澆帶進行設(shè)計時，可將其設(shè)置在柱距三等分的剪力墻以及中間范圍內(nèi)，并確保其方向與梁正相交，豎向則必須在結(jié)構(gòu)同跨內(nèi)，同時還必須在底板與外墻的后澆帶中增生防水層，且后澆帶灌注時間必須滯后 2個月以上，待混凝土強度等級提高一級后，采用無收縮混凝土來進行低溫入模。在對地下室進行設(shè)計時，地下室薄底板與高層建筑主體結(jié)構(gòu)厚底板交界處為應(yīng)力集中點，在對其進行設(shè)計時，必須適當加強該處的配筋以及截面厚度。

二、抗震結(jié)構(gòu)分析要點

在對高層建筑進行設(shè)計時，必須根據(jù)建筑的抗震需求來設(shè)置相應(yīng)的抗震強度，且在對抗震墻進行設(shè)計時，一定要在其底部設(shè)置加強區(qū)域。這樣做的主要目的是拓寬抗震墻的加強區(qū)域范圍，通過增加墻體的邊緣構(gòu)件箍筋以及橫向鋼筋，就可以增加墻體的抗震能力，避免了墻體出現(xiàn)脆性剪切破壞，以此來改善建筑的整體抗震性能。在地下室的抗震設(shè)計規(guī)范中，尚未有文件對抗震墻的高度進行明確規(guī)定，不過底部加強區(qū)的高度與抗震墻的高度之間存在密切關(guān)系，如不對其進行妥善處理就會對建設(shè)施工造成嚴重困難，因此在對抗震墻進行設(shè)計時，一定要對其高度作出合理設(shè)計。

三、地下室的建筑嵌固位置分析

目前，絕大部分地下室為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在對此類結(jié)構(gòu)進行分析前，一定要確定結(jié)構(gòu)的嵌固端位置，這關(guān)系到計算機模型與實際受力態(tài)勢的吻合度。目前，在對建筑工程進行建設(shè)時，絕大部分建筑的結(jié)構(gòu)為多塔式或單塔式，這些建筑結(jié)構(gòu)都附帶有少層數(shù)的群房以及大面積的地下室，且群房之間相聯(lián)接形成較大的地盤。根據(jù)《建筑抗震規(guī)范》中的相關(guān)要求，在對高層建筑建造地下室是，必須確保其頂板能夠被作為上部建筑結(jié)構(gòu)的嵌固端，為了達到這一要求，就必須從以下幾個方面著手。

（一）結(jié)構(gòu)材料方面

在對地下室進行設(shè)計時，為了使其達到相關(guān)要求，最好選用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)，且所用樓板厚度不能低于180mm，選用的混凝土強度不能低于C30，同時還必須選擇雙層雙向的配筋形式，但每層每個方向的配筋率不能低于0.25%。為了滿足上述條件，就必須對樓板厚度以及配筋的設(shè)計進行嚴格把關(guān)，與梁板結(jié)構(gòu)的地下室相比，無梁樓蓋平面結(jié)構(gòu)外部的剛度相對較小，其在實際建設(shè)過程中不能滿足剛性樓板的基本要求。基于此，在對建筑結(jié)構(gòu)的地下室進行設(shè)計時，對于無梁樓蓋平面結(jié)構(gòu)一定要慎用，一般情況下，最好選用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)。

（二）多塔大底盤地下室剛度設(shè)計

在對多塔大底盤的地下室進行設(shè)計時，須對地下室樓層結(jié)構(gòu)的剪切剛度進行合理計算，確保地下室的整體剛度與全部樓層的剛度比復(fù)合高層建筑的基本剛度比要求。在對每一棟塔樓范疇內(nèi)的地下室剪切剛度進行設(shè)計時，須確保其剛度大于塔樓上部結(jié)構(gòu)剪切剛度的1.5倍。

（三）單層地下室的建設(shè)

在對單層地下室結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，須選擇合適的基礎(chǔ)底板來作為整個結(jié)構(gòu)的嵌固端，以便于滿足建筑整體結(jié)構(gòu)的嵌固要求。通過對基礎(chǔ)底板進行適當?shù)倪x擇，可以使基礎(chǔ)“無線剛”假定得以利用，這也是確保首層樓面造型可以靈活設(shè)計的基本條件。即在對首層樓面進行建設(shè)時，選擇無梁樓蓋或樓面存在大開洞均不會對設(shè)計的準確性產(chǎn)生影響。不過在對防空抗暴地下室進行建設(shè)時，其頂板以及墻體都必須具備相應(yīng)的剛度，確保其能被作為建筑結(jié)構(gòu)上部的嵌固端。

四、小結(jié)

經(jīng)濟的不斷發(fā)展帶動了建筑行業(yè)的發(fā)展，就目前的情形而言，建筑行業(yè)的發(fā)展前景較為廣闊，地下商場、地下停車庫、地鐵等地下室的建設(shè)變得越來越廣泛，為了確保地下空間能夠得到充分利用，這就對建設(shè)技術(shù)以及建成前的設(shè)計提出了較高的要求。越來越多高層建筑在設(shè)計時將地下室納入了整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計當中，對地下室進行合理設(shè)計不但可以適當增強地基的承載能力，而且還可以減輕地震對建筑上部結(jié)構(gòu)的影響。因此，在對高層建筑的地下室進行設(shè)計時，一定要根據(jù)地基、建筑結(jié)構(gòu)等具體情況來對其進行合理設(shè)計，以便于更好的滿足人們的生活需求，提高地下空間的利用率，為城市發(fā)展提供便利。

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