地下室设计范文

时间:2023-09-27 03:55:39

地下室设计

地下室设计篇1

关键词:超大面积;地下室;设计原则;设计方法

中图分类号:TU198文献标识码: A 文章编号:

目前,地下室是建筑工程中不可缺少的,因此,对地下室的设计原则和方法提出了要求。以往地下室的面积都在100 多米左右,当长度增大到300M左右的时候,给地下室的结构设计带来一定程度的难度,就必须不断优化设计方法。接下来就介绍一下超大面积地下室设计的基本原则和方法。

一、超大面积地下室的抗浮设计

1、确定抗浮水位

抗浮水位是一个复杂的问题,抗浮水位高低的设计与地下水的类型有着密切的关系。所以说,在进行抗浮设计的过程中,要综合各个方面的因素进行考虑,确定出标准的抗浮水位。首先,超大面积地下室基层如果位于含水层内,那么抗浮水位应该按照历史最高时期的水位进行计算。如果潜水与承压水或者上层滞水有水力联系时候,应该依照两者的混合追高水位进行确定;其次,如果超大面积地下室的建筑物处于地址低洼地带,场地有可能存在积水的情况,那么应该按照积水标高进行计算;再次,如果地下室四周的填土高度不一致时, 抗浮设计应考虑地下水渗流在地下室底板产生的非均布荷载对地下室底板的影响。

2、优化安全系数的取值

《地下工程防水技术规范》(GB50108- 2001)第9.0.4 条明确规定:抗浮力安全系数应该大于1.05- 1.1,在具体施工过程中应该采取有效的抗浮力措施;《建筑结构荷载规范》(GB5009- 2001) 第3.2.5 条明确规定:在基本组合时永久荷载分项系数,在对结构不利的情况下应取值:1.2;在效应对结构有力的情况下,取值1.0.从前边的几个规范我们可以看出:从水位稳定的地下水压力可按永久荷载的角度来看,抗浮稳定系数的规定应该遵循以下的设计规范:施工阶段应该大于1.05- 1.1,试用阶段应该大于等于1.0- 1.2.

二、超大面积地下室的人防设计

1、超大面积地下室底板的设计

首先,分缝原则。在超大面积地下室设计过程中,底板不分缝的最大长度一般在100M- 150M之间,如果大于这个数值就建议进行分缝,分缝的最佳间距一般控制在100M内。在分缝过程中,分缝的间距与底板受约束的情况有着密切的关系。比如说:底板下为坚硬土层或岩层,底板变形会受到岩石的摩擦约束,此时应将分缝间距适当减小,必要时需采取措施,从而能够减少底板与岩石的摩擦效应。

其次,底板的设计方法。第一,底板的结构布置一般可以设置成梁板式、独立柱加防水等主要形式;第二,优化底板的抗裂演算和强度设计。在设计过程中,只有在抗浮整体稳定的情况下,才能进行构建的抗裂验算和强度设计;第三,确定荷载组合系数。在采用桩基的过程中,作用荷载= 水浮力+ 人防荷载,在采用天然地基的时候,作用荷载= 基底反力+ 人防荷载。

再次,顶板的设计方法。在顶板的设计过程中,第一,要完成结构布置,根据柱网的尺寸,顶板可以布置单向板、无梁楼盖体系或者是双向板;第二,确定荷载组合。在平时组合的情况下,作用荷载= 覆土+ 板自重+ 活载,在战时组合的情况下,作用荷载= 覆土+ 板自重+ 人防荷载,在偶然组合的情况下,作用荷载= 覆土+ 板自重+ 消防车荷载;第三,要注重内力计算的优化方案。在内力计算的过程中, 要根据《建筑地基基础规范》(GB50038- 2005)第4.10.2 条细则规定进行。最后,地下室侧墙的设计。第一,确定荷载组合。在侧墙的设计过程中,荷载组合应该根据《建筑地基基础规范》(GB50038- 2005)第4.10.2 条进行;第二,要进行侧墙的抗裂验算。在正常使用的极限状态下,平时组合时候的构建裂缝宽度一般要小于等于0.2mm,在设计过程中,裂缝宽度建议不采用软件程序进行计算,应该根据实际情况进行手算,这样可以提高准确度。

三、超大面积地下室的建筑节能设计

国家行业标准《夏热东冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134- 2001 第4.0.8 中明确规定了底部架空楼板传热系数应该小于等于1.5. 在国家标准《公共建筑节能设计标准》(GB50189- 2005)第4.2.2 条详细规定了夏热东冷地区的热阻数值为1.2,寒冷地区室内地面以及周边地面的热阻限值为1.5,在超大面积地下室的建筑节能设计过程中,一定要注意一下几个重要的方面:

首先,在超大面积地下室节能设计中,要遵循季节变换的原则,寒冷的地区应该执行规定的详细条文,夏热东冷地区的规定可以相对宽松一点。

其次,在冬冷夏热的地区和城市,如果超大面积的地下室作为停车场,不使用空调的时候,就应该在地下室顶板采取保温隔热的相关措施,同时要满足传热系数要大于等于1.2。如果地下室作为娱乐、商场等的使用场所,就应该在底板采取相关的措施,同时地下室的侧墙也应该达到相应的技术规范和标准。

四、超大面积地下室控制裂缝的设计方法

在超大面积的地下室建设施工过程中,外墙混凝土容易出现萎缩的现象。一旦外墙混凝土受到基坑边壁的束缚,就会产生巨大的拉应力,最后导致外墙出现裂缝,对地下室造成了严重的安全隐患。在超大面积的地下室建设中,应该采取相关的设计原则和方法,防止裂缝的产生和扩大。

首先,设置膨胀带,在地下室施工的过程中,由于混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会与混凝土的早期收缩变形完全补偿,为了实现混凝土连续浇注无缝施工而设置的补偿收缩混凝土带,根据一些工程实践,一般超过60M的位置设置膨胀加强带。

其次,补偿收缩混凝土。在地下室施工的过程中,在混凝土中掺入一定的HEA 膨胀剂,这样就能够对混凝土做到有效的补偿,从而提高地下室的坚固性,防止裂缝。

再次,提高钢筋混凝土的抗拉能力。地下室的安全性十分重要,因此,在施工的过程中要增加抗压能力和抗压能力强的钢筋。同时,在地下室的侧壁要增加水平温度筋,进而能够在混凝土面层上起到强化作用,防止地下室裂缝的产生。

五、结语

地下室设计篇2

(2.煤炭工业郑州设计研究院有限公司)

【摘要】本文主要介绍了作者在地下室设计工作中所遇到的一些问题,结合自身经验对地下室设计提出相关意见,在今后的工作中希望能给大家提供帮助。

【关键词】人防地下室;计算要点;注意问题;配合

现代社会发展的越来越快,超长超大的地下室在逐渐增多。超长地下室外墙裂缝控制、计算模型合理性等问题是结构设计人员设计过程中的难点;超大地下室设计的难点与重点是人防、消防等问题,这些问题各专业的配合显得更重要,特别是人防问题,结构设计人员需要对建筑、暖通等专业有较深入的理解才能把结构设计作好。

1 计算要点

1.1 混凝土墙计算

1.1.1 外墙计算

(1)计算模型。一般情况下,外墙计算模型为单向板,下固端,上简支。但当顶板大开口导致墙顶形成自由端时就得注意,如室外楼梯间、车道的无盖板段,墙顶均为自由端。对于室外楼梯间处的外墙处理方法为:加大梯板及休息平台板厚及加大配筋,这样外墙的支撑条件可以改善;另外,车道无盖板段设计时尽量减小墙高,在满足车道入口最低净高基础上,尽量让顶板往外延伸些。

(2)土压力计算。由于地下室类似一个大箱体,四周均有土约束,各方向在土压力作用下墙移可近似认为相互抵消,所以按静止土压力计算。静止土压力系数可根据回填土的类别而定,一般设计要求回填土应用砂质粘土或灰土或中粗砂震动分层夯实,密实度要求≥93%。

(3)裂缝控制。地下室外墙的收缩裂缝是难点,特别是超长地下室。笔者经过几个工程的实践,外墙水平筋采用小直径小间距效果不错(间距100mm为宜),且混凝土强度等级不宜选太高,C30左右为宜;另外,施工养护也非常重要,混凝土从浇灌后水分就开始蒸发,如果不进行有效的养护,早期裂缝将很快产生,所以设计交底时应加以强调养护的重要性,有条件应对施工进行跟踪,确保施工养护能做得更到位,以使裂缝更有效得到控制。

1.1.2 临空墙计算

防空地下室的等效静载是对核(常规)武器爆炸地面空气冲击波产生地面超压进行等效而定义的,其大小跟起始压力波速、作用时间大小等有关,其作用在临空墙的压力值与被地面建筑(或障碍)削弱的程度有关,所以不同部位的临空墙荷载有所不同。室外出入口由于冲击波受阻挡不如室内出入口强,因此室外出入口处临空墙等效静载较大。

1.2 底板及地梁计算

底板计算时应注意考虑向下荷载与向上荷载,设计时取两者不利者考虑。向上荷载主要指水浮托力荷载效应、水浮力与人防荷载效应组合;向下恒载主要指底板自重、消防水池最高水位时水的自重、设备自重等。

2 结构专业地下室(包括人防)设计应注意的几个问题

2.1 甲类防空地下室结构应能承受常规武器爆炸动荷载和核武器爆炸动荷载的分别作用。设计时均按一次作用。

设计人员有时可能习惯认为人防是由核爆动起控制,但以下两种情况由常规爆动荷载起控制,设计时应着重注意。

2.1.1顶板底面高出室外地面的常5、常6级防空地下室,其外墙在弹塑性工作阶段设计时,其等效静载标准值qce2较核爆动大。注意,当上部结构为钢筋砼结构时,顶板底面不允许高出室外地面。

2.1.2出入口临空墙的等效静载标准值在室外直通式及室外单向式,且其L(L为室外出入口至防密门的距离)≤5m时,常规武器爆动等效静载标准值较核爆动等效静载标准值大。

2.2 概念设计

地下室作为上部结构的嵌固部位,应保证其具有足够的刚度,规范要求其侧刚不小于相邻楼层的2倍。当地下室剪力墙数量不多时,特别是非人防区域,可以在适当部位加设剪力墙以增加整体刚度;在地下室顶板梁整体计算时,主楼范围内梁端负弯矩不宜调幅;当上部结构高宽比较大时,其柱底弯矩很大,所以当主楼范围外的地下室顶板梁与主楼落地墙柱相连时,应加大连接端梁负筋及梁腰筋,用于平衡上部柱底弯矩。

2.3两层及两层以上的地下室,当人防地下室设在底层时,需注意以下几点:

2.3.1人防顶板板厚可适当减小。为了防早期核辐射,板厚得满足规范给出的数值,但当人防地下室设于底层时,其早期核辐射已经很有效被削弱,所以板厚可以减小。

2.3.2通道顶板抗力按人防设计,通道顶板抗力等级按共用同一通道的防空地下室较高级别者设计。

2.4 当人防顶板高低差较大时,高低槛处梁截面及配筋应满足人防墙设计及构造要求,一般梁宽≥300mm,相应的梁腰筋及箍筋≥Ф12@150(即满足墙单侧配筋率0.25%的要求,砼为C30~C35)。受力情况类似于埋置于土中的人防外墙。

3 与建筑配合问题

与建筑的配合问题是地下室设计过程中很重要的环节,特别是人防问题。如果结构设计人员没做好这个环节,可以说是做不好人防地下室设计的。

3.1 总平配合。地下室电算前应与建筑师协调定出合理的标高。合理的总平标高应该是标高变化均匀平稳的,突变较小,且变化方向大体上是单向的;室内外高差小。另外,应注意消防车的走向、位置。如果建筑可以调整的话,应尽量避免消防车道设在覆土很大的顶板,这种情况荷载很大,经济性不好。

3.2 几点防空地下室设计中容易被忽略或容易出错的问题:

3.2.1 五级人防地下室附壁式临空墙厚度应不小于650mm;

3.2.2 平战结合柴油发电站应考虑发电机等大型设备运输与安装,留有较大的运输口;其平时及战时都需要较大的进排风量,且需设排烟系统,设计时得提醒相关专业选对扩散室活门型号及作对扩散室内部净尺寸。

3.2.3 上部建筑为钢筋砼结构的甲类防空地下室,其顶板底面不得高出室外地平面。当建筑室内外高差较大时易犯错,此时应降低室内结构顶板标高以满足此规定。

3.2.4 当防护密闭门两侧较为空旷时,为了避免防护密闭 门绞页直接被冲击波破坏,应在门框墙处适当位置加一突 垛;类似地,当防护密闭门沿通道设置时,门扇应嵌入墙内设置,且门扇的外表面不得突出通道的内墙面。

4 与设备专业配合的问题

与设备配合问题是结构设计人员容易忽略的问题,经常下工地的结构工程师会比较敏感。有时去现场会发现设备管线预留(埋)不太合理,如果设计时没配合好,很可能会影响结构安全。对于人防地下室,主要是与暖通的配合量较大,设计人员应着重把握好。

4.1 暖通

竖井洞口等孔洞配合是配合的重点。结构设计人员应注意校核其预留(埋)的孔洞大小、位置及标高,以定出最合理的方案。应避免风管穿临空墙及人防单元隔墙,当不可避免时,应采取可靠的防护密闭措施,应在土建施工时一次预埋到位(交底时强调),且洞口不宜过大(控制在800mm×800mm以内)。

4.2 水电

4.2.1 应了解顶板水管埋设走向。对于水专业一般希望覆土越大越好,这与结构经济性的控制是矛盾的,结构设计只有了解水管走向、坡度,才能把覆土降到最低。

4.2.2 设备用房需注意净高问题。公用变配电所应注意净高≥3900mm(建筑面到梁底),注意电缆沟深(一般800mm)。

5 结束语

地下室设计相对较烦琐,但主要能把握好以下几点,相信大家在设计过程不会有太大障碍:

5.1 地下室计算应把握好梁系布置、顶板恒载取值、外墙计算模型与土压力计算,人防等效静荷载的正确选取,应能解决概念设计与经济性的矛盾。

5.2 地下室设计的难点之一是人防设计。想做好人防,光掌握结构专业知识远远不够,还需要对建筑、暖通这两个专业有较深入的了解。如果结构设计人员对这两个专业不了解,相当于对人防基理不了解,设计将无从下手,更谈不上专业间配合了。

5.3 关于人防地下室的设计规范、参考书籍和设计软件已不断完善,设计人员如果能灵活应用,可以做到事半功倍。

参考文献

[1] 07FJ01-04.图集《防空地下室建筑设计》[S].

地下室设计篇3

【关键词】地下室;抗浮设计;问题

随着社会经济、城市建设的发展,人们对地下空间的需求不断增长,地下工程在整个建设项目中所占的比重越来越大。近几年来,有不少地下室因地下水的作用而造成工程事故,如出现裂缝、漏水、地下室底板局部拱起甚至地下室上浮及结构破坏等,处理起来非常棘手且效果不好。在多个地下室因水浮力作用而引发的工程事故中,主要是由于设计人员对地下水的作用认识不足,抗浮设计的基本概念不清晰造成的。本文根据审查工程中地下室抗浮设计出现的一些问题,总结以下几方面在设计时需加以注意。

1、确定科学合理的抗浮设防水位

规范规定建筑物在施工及使用阶段均应符合抗浮稳定性要求。在建筑物施工阶段,应根据施工期间的抗浮设防水位和抗力荷载进行抗浮验算,必要时采取可靠的降、排水措施满足抗浮稳定要求;在建筑物使用阶段,应根据设计基准期抗浮设防水位进行抗浮验算。验算地下水对结构物的作用时,原则上应按勘察报告提供的设防水位计算水浮力。确定一个科学合理的抗浮设防水位对于地下室的结构设计是很重要的。抗浮水位、防水水位和设防水位这三个术语的意义不同,抗浮水位是指抗浮设计时控制浮力的水位,防水水位是地下水防水设计时控制设计的水位,对同一个场地而言,有些情况下水位是相同的,但有些情况可能不相同。设防水位的含义应该更具有严格的内涵,抗浮水位与抗浮设防水位严格程度不同,抗浮设防水位应该包含有多少年一遇的水位,或者超越概率,如果没有历史资料可以作概率分析,这个水位没有多少年一遇的内涵,则只能通称为抗浮水位而不能说是抗浮设防水位。由于分析设防水位的超越概率需要长期观测的地下水历史资料,对于没有建立长期观测地下水位站网的城市和地区,仅凭勘察时观测的地下水位作为设防水位是不确切的。

2、抗浮计算

局部抗浮,一般按照1.05F(浮力)—0.9G(自重+覆重)

3、抗浮设计

抗浮设计首先应考虑采用增加自重或覆土的办法,即自重平衡法来平衡地下水浮力。无论采用增加结构自重,还是增设覆重,都是要按照经济合理的原则进行处理的,是有限度的。通常在防水底板上增设回填土、灰土垫层、毛石混凝土、素混凝土层等,有的采用铁屑混凝土(不建议采用);另外在地下室顶板增设覆土,局部也可采用地下室底板外挑,比较经济有效。

如果采用自重或覆土加覆重办法,抗浮计算仍不满足时,可采用抗拔桩和锚杆处理。采用抗浮桩或抗浮锚杆等措施,应在基坑开挖前确定抗浮设计方案。以便于基坑槽、抗浮桩施工及本工程基坑降水与边坡支护、基础施工等后续工艺的衔接。抗浮桩或锚杆设计所需各岩土层相关参数可按岩土工程勘察报告提供值采用。采用配重加锚杆相结合的方案,锚杆的孔径150mm,200mm较为常用,具体设计可由抗拔试验数据确定。

4、抗浮设计的问题及处理

(1)对于地下水位较低的情况,通常仅按构造要求,设构造防水底板,板厚不小于250mm,构造配筋即可满足要求。但是,实际工程中,有的工程地下水位较高(在底板之上),也采用构造做法就不妥了,此时虽然整体抗浮满足要求,但局部抗浮混凝土底板裂缝可能不满足,独立柱基与防水底板变形不协调,结果是因配筋过小导致防水底板开裂失效。

(2)地下水位较高时,应特别注意只有地下室部分和地面上楼层不多时的抗浮计算。地下室车道、地下水池的抗浮验算常常容易漏掉。

(3)地下室外墙(土压力及水压力)与防水底板(水压力、上部荷载)不仅要满足受力要求,还应进行裂缝宽度的计算,裂缝宽度不得大于0.2mm,并不得贯通。

(4)需要明确地下工程防水混凝土迎水面钢筋保护层厚度,有的设计取值偏小。应注意防水底板与墙柱基础,以及防水底板与主楼基础的连接,受力钢筋的锚固与搭接要求。

(5)高层地下室采用独立柱基或条基加抗水底板时,在抗水板下设褥垫,以保证实际受力与设计计算模型相同。高层建筑地下室设计时,当底板下的土质较好时,地下室底板自重、地下室隔墙和水池等荷载考虑由底板下的土层直接承受,应要求不扰动土层、对遇到软弱土时的处理方法,超开挖或者标高变化处的回填土的施工应提出明确的要求,回填土未加处理将引起底板开裂。

(6)当采用抗浮桩时,桩基不能既作抗拔桩,又同时作为承压桩来设计,因为桩只有变形才发挥作用,相反方向的变形会导致桩基失效而不安全。

(7)抗浮设计时,后浇带应有措施保证抗水板不出现薄弱点及漏点。

(8)抗拔桩设计时,桩身配筋量不能仅按强度要求进行计算,往往缺少裂缝宽度验算。按裂缝宽度控制计算结果的配筋量远大于按强度要求计算的配筋量。采用预制桩作为抗拔桩时,往往只注意桩身的抗拉强度要求,桩基与承台间连接钢筋的强度要求接桩段的裂缝宽度要求常常被忽视。

(9)抗拔桩计算问题:抗拔桩配筋计算时荷载分项系数取1.0有误(审查中发现,抗浮计算时水浮力和压重分项系数均取1.0计算,当水浮力大于压重时,抗拔桩桩身配筋按(水浮力一压重,钢筋强度计算,严重错误)。地下室底板的强度计算时(水位较高,总竖向荷载往上)(桩基时不同),板、覆土的自重的荷载分项系数取1.2有误,根据《建筑结构荷载规范)GB50009—2012第3.2.54条荷载分项系数应取1.0。抗浮计算时,板、覆土的自重的荷载分项系数应取0.9进行折减。

(10)有些设计人员往往忽视施工对地下室抗浮的重要性,在结构设计说明中必须明确降排水要求,包括停止降水的时间(不留降水盲点,雨季必要时应另有要求和措施),主楼及地下室施工完成的进度,必须具备的条件,如基础底板及顶板上覆重完成等;另外还要明确荷重要求,垫层的密度、压实系数等要求。

5、结束语

地下室设计篇4

关键词:地下室;防水设计;问题分析

中图分类号:TU57 文献标识码:A 文章编号:

1、地下室防水设计的过程

地下室防水设计的过程,可粗略分为概念设计与构造设计:1)概念设计乃设计的基本原则。忽视概念设计或概念设计错误,后面的设计、施工及至使用、维修就会变得复杂、混乱,一不顺则百不顺。地下防水设计,主要是概念设计。概念正确,事半功倍。影响概念设计正确的重要因素,是业主以质量换低价,或者是对地下工程长期质量的重要性认识不足。2)构造设计包括主体防水及节点防水。①主体防水又分为结构自防水和附加防水。结构自防水是必须采用的;附加防水按工程的防水等级选用,附加防水也称 “其他防水层”,以柔性外防水为主;②节点防水主要包括施工缝、后浇带、变形缝、穿墙管线、柱顶防水等,设计说明中的“构造作法”不能代替构造节点。节点防水也称“细部构造防水”,可按工程的防水等级和实际情况选用不同的防水措施。

构造设计很重要,但构造并非万能。把麻烦都留给构造去解决,乃是建筑设计行业中的一种坏习惯。况且,当前地下防水设计中,构造普遍粗略,节点普遍幼稚。造就这种坏习惯的原因很复杂,但最直接的原因却很简单:重形式,轻技术。根治的办法也很简单:尽快地、全面地推行责任赔偿制作。

2、设计基本要求

地下室设计先进,防水可靠,经济合理。可按地下室防水工程设防表的要求进行设计。一般地下室防水工程设计,外墙主要抗水压或自防水作用,再做卷材外防水(即迎水面处理),卷材防水做法,遵照国家有关规定施工。地下工程比较复杂,设计时必须了解地下土质、水质及地下水位情况,设计时采取有效设防,保证防水质量。地下室最高水位高于地下室地面时,地下室设计应该考虑整体钢筋混凝土结构,保证防水效果。地下室设防标高的确定,根据勘测资料提供的最高水位标高,再加上500mm为设防标高,上部可以做防潮处理,有地表水按安全防水地下室设计。地下室防水,根据实际情况,可采用柔性防水或刚性防水,必要时可以采用刚柔结合防水方案。在特殊要求下,可以采用架空、夹壁墙等多道设防方案。地下室外防水工作面时,可采用外防内贴法,有条件转为外防外贴法施工。地下室外防水层的保护,可以采取软保护层,如聚苯板等。对于特殊部位,如变形缝、施工缝、穿墙管、埋件等薄弱环节要精心设计,按要求作细部处理。

3、地下室防水设计的难点

3.1 防水层的完整性

防水设计的关键是要保证防水层的完整性,否则就会失去意义。桩头、地下室底板与侧墙的转角处,即由外防外涂转为外防内涂的转折点都是防水设计的难点,是保证防水层完整性方面的薄弱环节。在底板与侧立墙的转折处,防水涂料由外防内涂转为外防外涂,而且外涂在侧墙浇筑后才能施工,相隔的时间长,连续性差,防水层依附的基层不同,有可能出现应力点。为保证防水层的质量,可以在这种转换的位置先增设一层4mm厚的APP改性沥青热熔卷材,然后再涂防水涂料,以充分利用卷材抗拉强度大的优点。

3.2桩头处理

由于结构不允许柔性防水层通过桩面,所以柔性防水层必须在桩头处断开,不能形成整体。通常的处理方法是用一层聚合物砂浆刚性防水层复盖桩头,再用密封胶把刚性防水层与柔性防水层密封,形成一个整体。但刚性防水层的强度必须大于桩身的强度,并必须先做试块试验合格后方能施工,可以将桩设计成空心预应力管桩,桩心成了水柱,结合结构需要,沿桩心放置吊筋,捣2m深的膨胀硷,硅面比桩面低5cm,然后再在桩心做3mm厚聚合物砂浆。防水涂膜涂至桩头边并用密封胶密封,这样,由涂膜、聚合物砂浆、桩壁一起组成一个完整的防水层整体。

3.3 防水层的基层和保护层

防水层是附在基层上的,基层的变形将使防水层产生变形甚至拉裂,影响防水效果,所以地基必须密实,基层要具有一定的承载能力,能满足施工荷载。防水层的保护层也非常重要,由于防水层外露并经受日晒雨淋,特别是暴晒会导致防水层起鼓、起泡,影响防水层的质量。所以,在防水层完成后,应及时验收并做好保护,保护层与涂膜要隔离,并按保护层材料的要求设置伸缩缝,用聚氨醋灌缝,在完工一个星期后方可上人和上荷载。

4、节点防水设计处理

4.1变形缝

所有地下防水设计的节点中,变形缝是最复杂的,失败率也是最高的。为此,建议在地下室排水系统设计时,尽可能考虑在变形缝附近设置集水坑或排水明沟,以防止万一渗水后,采取导流措施,不影响正常使用,也有利于堵漏注浆等补救工作的开展。地下室一般不考虑设置温度变形缝,抗震缝一般也不设在地下室。实际上,地下室设置的变形缝主要是沉降缝。因建筑各部分刚度变化较大而设置的抗震缝并不多。从防水的角度看,变形缝的宽度宜小不宜大,超过40mm宽,就应慎用。因此,建筑专业在方案或初步设计阶段就应注意到这些问题,避免在多层地下室的多层部分设置变形缝;或与结构专业密切配合,采取必要的措施,如控制设计沉降量,避免在平、剖面复杂之处设置沉降缝。

4.2施工缝

施工缝中,传统的台阶缝、企口缝、凹缝、凸缝以及钢板止水带,原理上都是延长渗水路线,等于加大了混凝土的厚度。这一原理本身并不完善。通过延长渗水去解决长期压力水作用下的渗水,只是没有更好的办法时的办法。现代混凝土的施工技术及外加剂的使用,使缝的存在不一定是必然的,曾有工程竣工后,在缝处抽蕊取样,实验表明缝处两侧混凝土的结合程度与混凝土内部并无明显差别。因此,缝处混凝土的防水,关键是保证混凝土自身的施工质量。而上述各种作法,都在延长了渗水路线的同时,降低了混凝土的施工质量,主要是振捣不密实以及产生短路裂缝。钢板止水带,只要两侧认真清理,情况会好一些。

4.3后浇带

后浇带也可以采取上述构造措施。后浇带的其他作法包括采用一次性带鳞状孔的钢模。钢模支撑前,应在周边先支撑木方,钢模固定在木方上。钢模浇入混凝土之后,并不延至混凝土表面,不形成渗水通道。这种构造显然比采用数层钢丝网要合理得多。数层叠加的钢丝网,在二次浇筑前的清理工作中,不清不好,清又清不净,影响此处施工缝的浇筑质量。后浇带由于连续钢筋的粗而密,常给清理工作和固定遇水膨胀腻子条带来困难。如能将止水条与一次性钢模结合起来,在钢模两侧预先固定止水条,则防水效果可能更好。

4.4止水环

地下室穿墙管线,包括支撑用螺栓所使用的止水环,均建议与遇水膨胀腻子条复合使用,理由如前所述,仅仅是延长渗水路线,不是很好的办法。穿墙管、线、螺栓都应采取防止转动的措施。最简单合理的办法是将止水环外形改为非圆形,比如小环为方形,大环为六边形,其他方法则可能影响止水条的固定。

5、结语

地下室的防水设计应该遵循:以防为主;防、排结合;截、堵为补的原则。以地下室工程结构、地形、地质及防水材料等为着眼点,具体问题具体分析,真正使防水工程设计符合设计规范要求。文章一些防水设计看法,希望能不断完善防水设计,避免出现不必要的渗漏现象。

参考文献:

[1] 侯凯达. 如何防治地下结构渗水[J]. 山西建筑,2011(02).

地下室设计篇5

1、关于柔性防水层的设计问题

李书山等从工程实际出发,指出地下室底板迎水面柔性防水层的种种弊端,主要是“柔性防水层与需防水的结构主体实际上是不密贴,防水层与结构底板之间容易产生剥离脱落”,“柔性防水层只要一处有缺陷而漏水时,则整个隙缝将会充满水,柔性防水层失去其意义”。因此,他们建议改为背水面刚韧性防水,即在底板面上用聚合物水泥砂浆或渗透结晶刚性防水材料等作内防水层。而王天网认为“地下室内防水,无论选用卷材还是涂料都和基层难以达到牢固粘结。一旦混凝土渗水,会把内防水层破坏,劳民伤财”。牛光全认为“从原则上否定外防水是不恰当的,外防水将水拒之地下结构物之外,是真正的防水层,实为上策;一旦地下水侵入地下结构,内防水层就难以长期抵抗水压,难免渗漏之虞,应该视内防水为不得已而为之的下策”。

笔者同意王天、牛光全之观点,在迎水面作防水层是阻挡水侵入混凝土结构的附加措施,从理论上讲得通。在背水面作防水层,如何防止地下水侵蚀混凝土,这一内防水层能否抵挡水压产生的渗漏,令人存在疑虑。作为规范不能把外防水改为内防水,这是原则问题。

业内人士普遍反映,近年地下结构长大化,地基复杂,且受施工气候和工期影响,搞好外防水、使其“天衣无缝”确实困难。以笔者指导施工的地下室为例:武汉国际会展中心地下二层,平面尺寸161m×153m,用sbs卷材作外防水层,正值雨季施工,由于工期紧,雨停稍干后就铺卷材,施工时也没有涂刷潮湿界面隔离剂,这层外防水整体质量就难以保证。该工程采用掺膨胀剂的补偿收缩混凝土浇筑。竣工五年无渗漏,业主认为,防水全靠混凝土。

笔者遇到许多地下室为桩板结构,桩头几百个至几千个,底板与桩头的柔性防水层如何联成一体,施工单位十分头痛,质量也难以保证。难怪李书山等提出内防水的工法。笔者不是反对外防水做法,在实际工程中,确实存在设计与施工、防水施工与工期等矛盾的现象,外防水如同虚设,这些问题亟待解决。

2、结构自防水是否可靠

王天认为,钢筋混凝土自防水在南方成功事例多,而在北方成功者鲜见。因为“混凝土密实是阻止渗水的关键,然而高的密实度又很难达到”,“既然自防水难以实现,外加柔性防水层对混凝土结构进行保护就成了必需”。我认为这一观点颇有偏误。从1990年起,我国大力发展泵送(商品混凝土,在混凝土中加入减水剂后,水胶比从以往0.5以上降至0.35~0.50,而混凝土的坍落度从60~80mm提高到160~180mm,混凝土具有良好的流动度,只要稍为震捣,混凝土变得很密实,极少出现蜂窝现象。大量工程实践表明,这种泵送混凝土不但强度高,而且抗渗标号大于s15,渗透系数远小于(5~8)×10-10cm/s。根据我国现有混凝土技术,使混凝土高度密实已不成问题。由于混凝土存在收缩开裂的弱点,可能成为渗水通道,我国在设计上采用每30~40m设一道后浇带,等混凝土收缩40~50d后再用膨胀混凝土回填,这是解决结构收缩裂缝的有效措施。近10多年来,许多地下工程采用补偿收缩混凝土和纤维混凝土作地下室的结构自防水材料,进一步提高了地下结构的抗裂防渗功能。据2003年统计,全国膨胀剂用量约80万t,以平均40kg/m3计,折合防水混凝土达2000万m3。目前我国混凝土外加剂和高性能混凝土技术已普及,混凝土质量已大大提高,这是地下结构自防水的保证。另外,王天提出的钢筋混凝土自防水施工中存在的一些不利因素,其实在柔性防水层施工中也存在,这只能靠工程质量“终身制”去解决。

3、外防水层设计是否应“一刀切”

gb50108—2001《地下工程防水技术规范》实施后,北方许多设计院不管地下室大小,一律要设外防水层,因为要执行规范。而在南方许多地下室设计中,尤其底板为桩板结构,或反梁底板,或1~2m厚的大底板,多采用混凝土结构自防水而取消外防水。这就存在是否“一刀切”问题,它的依据是什么?

笔者认为gb50108—2001《地下工程防水技术规范》要遵守,它是成功经验的总结,但是,也要根据地下室的结构和水文地质条件进行切实可行的防水设计。对于地下有侵蚀水的地下室,一般要设外防水层。

地下室设计篇6

Abstract: Combined with many years experience in structural design in Wenzhou,a large number of basements are designed and the design experience in the region is introduced briefly.

关键词:地下室;水位;桩基;地板;侧壁;顶板

Key words: basement;water level;pile foundation;floor;side wall;roof

中图分类号:TU23 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)12-0081-01

温州地区属软土地基,并且临海临江,水位较高,地下室的安全设计变得尤为重要,本人对自己已设计及审核过的地下室作了如下总结,谨作参考:

(1)地下室抗拔桩、底板、侧壁承载力计算时,最大水浮力一般按地下水位同地下室室外地坪取值,抗拔桩承载力计算时水浮力分项系数一般取1.0;底板、侧壁承载力计算时水浮力分项系数一般取1.2。考虑人防荷载时,水浮力一般按地下水坪以下0.8~1.5米取值(最高水位与平均水位的平均值或勘察单位提供的常规水位荷载取值,具体工程具体定),水浮力分项系数均取1.0。

(2)地下室抗拔桩、底板、侧壁抗裂计算时,水浮力一般按地下水位在地下室室外地坪以下0.8~1.5米取值(地下水最高水位与平均水位的平均值,具体工程具体定)。

(3)地下室桩基础抗压设计,当按轴心受压验算群桩中的单桩承载力时,荷载标准组合不考虑风荷载作用;当按偏心受压验算群桩中的单桩承载力时,荷载标准组合应考虑风荷载作用。

(4)桩基础抗压设计时,不考虑地面消防车荷载,地面活荷载一般按5.0~10kN/m2,覆土较厚、种植大型树木以及地面水池等应按实际情况考虑;另应考虑消防车荷载验算桩基承载力,此时桩基承载力按1.2Ra计算。

(5)桩基础抗压设计时宜适当考虑水浮力的有利作用,水浮力一般按地下水位在地下室室外地坪以下约3.0米取值(具体按当地最低水位考虑且适当偏安全)。对于地下水位变化较大或周边有可能建造较深地下室的工程,桩基础抗压设计时则不应考虑水浮力作用。

(6)桩身混凝土强度验算应考虑风荷载作用。当桩顶5倍桩径范围箍筋加密为100,桩身混凝土强度可计入桩纵向钢筋的强度。

(7)地下室底板结构在水浮力和人防荷载作用下按倒楼盖进行计算,不考虑底板活荷载。对于地下水位变化较大或周边有可能建造较深地下室的工程,应对底板脱空时的正向受力进行验算,此时应考虑底板活荷载。当柱下为二桩及以上承台时,基础梁计算时应考虑承台中的桩对基础梁计算长度的有利影响。实际计算时柱宽取桩中心间距离,并且可按刚域考虑。

消防电梯集水坑宜尽量移至电梯承台边的非人防区,应要求建筑专业尽量提高地下室层电梯厅的地面建筑标高,降低基坑局部开挖深度。

(8)地下室侧壁确定计算简图时,底板处一般按固端考虑,顶板处宜参考连续双向板的计算方法,根据荷载的分布对支座分别按固端、铰支进行考虑。实际计算时除非顶板厚度较侧墙厚50以上,否则均按下固端,上铰支,考虑调幅取值,具体为:考虑顶板对侧壁的约束作用,侧壁顶部应为半固端,存在弯距,计算时按一端固支一端简支计算后底部弯距按考虑调幅,调幅系数取0.9,顶部弯距按调幅后底部弯距一半取值,内侧弯距按一端固支一端简支计算取值配筋。内力计算取三种工况:①平时承载力计算;②人防内力计算;③裂缝验算。

(9)确定地下室防水混凝土的抗渗等级时,地下室最大水头一般按地下最大设计取值。

(10)地下室抗拔桩抗裂计算时,环境类别一般为二a类,裂缝控制等级为三级,Wlim=0.30mm,混凝土保护层厚度取50mm。同时,钢筋应力标准值不应大于设计强度的70%(考虑桩基规范5.8.7条)。对于桩身有可能处于水位变化处应提高裂缝控制标准。试验抗拔桩钢筋应按钢筋极限抗拉强度验算抗拔桩主筋。并且抗拔试验值为Tuk(基桩抗拔极限承载力标准值)+桩身浮重。

(11)地下室底板抗裂计算时(常规水位),迎水面的环境类别一般为二a类,裂缝控制等级为三级,Wlim=0.20mm。

(12)地下室侧壁迎水面混凝土保护层厚度取40mm。

(13)地下室侧壁抗裂计算时(常规水位),迎水面的环境类别一般为二a类,裂缝控制等级为三级,Wlim=0.20mm。

(14)地下室顶板板计算原则:

a.非人防计算

工况1、恒+正常使用活载(取5.0kN/m2)[考虑裂缝,按弹性计算];

工况2、恒+消防车荷载(取20kN/m2)[不考虑裂缝,按弹性计算];

非人防板取1、2之中的大值。

非人防梁计算按1、2的荷载条件计算。

经计算,一般消防车位置为工况2最不利,为控制工况。

非消防车处按工况1控制。

b.人防计算

人防板计算:

工况1、考虑人防荷载作用,按塑性计算[不考虑裂缝];

工况2、不考虑人防荷载作用,按非人防计算方法1、2计算;

――取大值

经计算,一般工况1最不利,为控制工况。

人防顶板梁计算:

工况1、程序考虑人防荷载自动计算,不考虑裂缝,梁负筋调幅0.85;

工况2、不考虑人防荷载,按非人防计算方法1、2计算;

――取大值

一般由程序自动计算。

抗裂计算时,迎土面的环境类别一般为二a类,裂缝控制等级为三级,Wlim=0.20mm。

地下室设计篇7

关键词: 无梁楼盖;经验系数法;有限元法

中图分类号:TU225 文献标识码:A 文章编号:

1 引言

直接支撑于柱上的钢筋混凝土双向受力楼盖结构称之为无梁楼盖。在建筑物高度或层高受限的情况下,采用无梁楼盖是增加楼层使用空间高度的最有效方法,而且综合造价也很可观。但是,无梁楼盖因为没有梁,抗侧刚度比较差,因此一般只适用于抗震设防烈度不高的建筑[1]。

2 无梁楼盖的计算方法

板柱结构在垂直荷载作用下的内力及位移计算一般较常用的有经验系数法、等代框架法和有限元法。

2.1 经验系数法

经验系数法先计算纵、横两向的截面总弯矩,再将其乘以一定的系数分配给同一方向上的柱上板带和跨中板带。

x 方向总弯矩:

y 方向总弯矩:

式中,Lx、Ly分别为两个方向的柱距;C 为柱帽在计算弯矩方向的有效宽度。

经验系数法的使用必须满足一定的条件:

1)每个方向至少有 3 个连续跨;

2) 任一区格板的长边和短边之比值不大于1.5;

3)同一方向相邻跨度的中至中跨长之变化不超过较长跨度的1/3;

4)所有荷载均为竖向均布荷载,活荷载与恒荷载之比不大于3。

用该方法计算时,只考虑全部均布荷载,不考虑活荷载的不利布置。

2 .2等代框架法

1>等代平面框架法

将地下室整个结构分别沿纵、横柱列两个方向等效框架,因其主要受竖向荷载作用,故等代梁宽取板跨中心线间的距离;等代梁高取板厚。在对等代框架进行计算后,将计算弯矩按照一定的系数分配给柱上板带和跨中板带。

2> 等代空间框架法

将结构板按纵、横两向划分为若干纵向梁和横向梁组成的交叉体系,与柱子形成空间框架,利用空间分析程序(如GSSAP、SATWE等)进行结构的分析计算,可一次性得出两个主轴方向的计算结果,且无需再将弯矩值进行分配[2]。肋梁划分时,若所划分的网格愈小,则计算结果愈趋于合理,但过小时柱上板带的负弯矩会产生应力集中,故网格划分宽度应适中,一般取梁宽800~1200mm 较为合适,梁高取板厚。

等代平面框架法和等代空间框架法均宜考虑活荷载的不利布置。

2.3有限元法

该法是根据无梁楼盖的柱上板带、跨中板带及柱帽的平面尺寸,将无梁楼盖划分成若干细小的单元,用板壳单元有限元程序进行求解的方法。在具体工程中,可以应用SLBACAD模块和GSSAP等进行计算。

3 工程实例

“大连水泥厂搬迁改造用地项目”是由新型集团开发的住宅楼盘,位于大连市甘井子区水泥路1号,由多栋多高层和多个共用地下室组成。其中A3区地下室长约 196m,宽约132m,顶板上有 1.5m的覆土,设计消防车可在全顶板通过,柱网分布较均匀,多为 8400mm×8400mm柱距。经对结构方案的多方论证,地下室顶板采用无梁楼盖的结构方案。顶板厚取 350mm,柱截面 600mm×600mm,柱帽采用有矩形托板的型式。板、柱均采用C35混凝土,HRB400 级钢筋。恒载37.5KN/m2,活载20KN/m2,冲切计算等效活载14.7KN/m2。取 x 向一内跨进行分比较。

表1 无梁楼盖(内跨)抗弯计算

覆土厚:1.5m 非人防 柱:0.6mX0.6m

柱网:8.4mX8.4m 板厚:350mm

托板厚:250mm 混凝土:C35

钢筋:HRB400级

恒载:37.5 KN/m2 活载:20.0 KN/m2 荷载组合设计值:q=1.2X37.50+1.4X20.0=73.0 KN/m2

柱帽托板宽度:a=3.6m

柱帽有效宽度:C=2.5m 总弯矩M0===3475KN•m`

板带部位 跨柱上板带 跨跨中板带

支座负弯矩 跨中正弯矩 支座负弯矩 跨中正弯矩

弯矩系数 (0.5-0.02) M0X0.9 0.18 M0X0.9 0.17 M0X0.9 (0.15+0.02) M0X0.9

弯矩值(KN•m/m) 3475X0.48X0.9/3.6

=417.0 3475X0.18X0.9/4.2

=134.0 3475X0.17X0.9/4.2

=126.6 3475X0.17X0.9/4.2

=126.6

有效高度h0(mm) 600-35=565 350-35=315 315 315

钢筋面积

As (mm2) 经验系数法 2278 1313 1240 1240

GSSAP计算 2450 1326 686 1251

SLABCAD计算 2400 1326 473 1277

配筋 18@180(通)

18@180(附加) 18@180(通) 18@200(通) 18@200(通)

As=2827

ρ=0.47% As=1414

ρ=0.40% As=1272

ρ=0.36% As=1272

ρ=0.36%

钢筋实配与计算面积比 1.154 1.066 1.026 1.026

注:1>根据《混凝土升板结构技术规范》GBJ130-90第3.3.7条,当有柱帽时,各板带弯矩,除边支座和边跨跨中外,均乘以0.8系数。上表考虑板的拱效应按0.9取值。第3.3.7条,在总弯矩量不变的条件下,必要时允许将柱上板带负弯矩的10%分配给跨中板带。上表按6%调幅计算取值。

2>经验系数法中柱上板带支座负弯矩值简化按托板宽度计算。

表2 无梁楼盖(内跨)抗冲切计算

柱网:8.4mX8.4m 柱:0.6mX0.6m

覆土厚:1.5m 非人防

恒载:37.50 KN/m2 活载:14.7 KN/m2

荷载组合值:q=1.2X37.50+1.4X14.7=65.6 KN/m2

混凝土:C35;板厚:350mm;托板厚:250mm

斜柱帽冲切面 托板边冲切面

斜柱帽高:700mm

柱帽有效宽度:C=2.5m 托板宽度:a=3.6m

h0=600-35=565mm h0=350-35=315mm

µm=4X(2000+565)=10260mm µm=4X(3600+315)=15660mm

η1=0.4+1.2/2=1.0 η1=0.4+1.2/2=1.0

η2=0.5+35X565/(4X10260)

=0.982 η2=0.5+35X315/(4X15660)

=0.677

FL=65.6X[8.42-(2.0+2X0.565)2]

=3986.1KN FL=65.6X[8.42-(3.6+2X0.315)2]

=3455.0KN

[FL]=0.7βhftηµm h0

=0.7X1.57X0.982X10260X565

=6256.1KN [FL]=0.7βhftηµm h0

=0.7X1.57X0.677X15660X315

=3646.8KN

[FL]/ FL=1.569 [FL]/ FL=1.056

4 设计构造

端跨跨中和柱上板带边支座截面弯矩比内跨大很多,因此端跨跨度不宜用大跨。与建筑协商,宜使L端跨≤0.8L内跨。当边跨跨度较大时,边支座尽量设置半柱帽,使计算跨度减小。

单建式地下室无柱帽平板应在柱上板带中设置构造暗梁。附建式地下室单体相关范围内不管有无柱帽均应在柱上板带中设置构造暗梁,单体相关范围外地下室无柱帽平板应在柱上板带中设置构造暗梁。暗梁宽度可取柱宽及柱两侧各不大于1.5倍板厚。暗梁支座上部钢筋面积应不小于柱上板带钢筋面积的50%,暗梁下部钢筋不宜少于上部钢筋的1/2;箍筋直径不应小于8mm,间距不宜大于3/4倍板厚,肢距不宜大于2倍板厚,箍筋加密区长度从托板边缘算起不小于3倍板厚。

5 结语

经验系数法简便快捷,但是限制条件较多,适用于设计人员初步估算并进行合理的结构方案布置;有限元理论具有分析精度高,适用范围广等特点,而随着计算技术的发展和有限元理论的日臻成熟,有限元计算方法将是无梁楼盖的主要发展方向。

参考文献

[1]全国民用建筑工程设计技术措施-结构[M].北京:中国计划出版社,2009.

[2]朱炳寅.无梁楼盖结构计算方法的探讨[J].建筑结构,1999.8.

[3]GB50009-2012建筑结构荷载规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.

地下室设计篇8

关键词:高层建筑;地下室;结构设计

Abstract: this paper mainly in high-rise buildings in the basement of the necessity of design is expounded, puts forward the basement need to be paid attention in design all aspects of the problem, and the corresponding solutions.

Keywords: high building; The basement; Structure design

中图分类号:[TU208.3]文献标识码:A 文章编号:

一、高层建筑地下室设计的必要性

1、建筑物功能的需要

人们对于高层建筑的期望是很高的,要求高层建筑要有完善的配套设施,所以在进行高层建筑的建设中就需要考虑车库、发电机房等的建设,而且交通部门也对高层建筑相应的车位数量进行了规定,要求根据高层建筑的一定面积要配备相应的停车位,而地下室存在能够满足这些配套设施的建设。

2、高层建筑结构的需要

在建筑的建设中,根据建设结构规范,当建筑物设计采用桩基础的时候,建筑物的埋深深度要保持在建筑物总高度的十五分之一,当建筑物的设计采用天然基础,埋深深度要保持在建筑物总高度的百分之十二,只有达到这样的标准才能保证地面建筑物的刚度达到设计要求,所以高层建筑物中建设地下室也是从建筑物的稳定性考虑的。

3、满足城市建设的需要

在现阶段很多城市对于高层建筑物建设地下室是有硬性规定的,对于不进行地下室建设的建设方案,政府部门对于其报建方案是不批准的。所以现阶段很多企业要建设高层建筑物就必须进行相应的地下室建设。

二、高层建筑地下室设计中应该注意的问题

1、地下室结构平面设计

对于高层建筑的地下室建设来说,首先要做好的就是地下室的平面结构设计,要对地下室的使用功能进行考虑,协调好地下室中防火、防水、通风、管道铺设以及采光等各个方面的要求,在地下室的长度超过规定的长度时,设计人员要确定是否设置变形缝,设置变形缝之后如何处理变形缝处的防水也是一个比较麻烦的事情,所以这个时候最常用的方法就是使用混凝外加剂和设置后浇带从而不需要进行变形缝的设置。

2、地下室结构荷载

高层建筑地下室的荷载指的是在高层建筑地下室结构上的对地下室结构产生作用的各种力。一般来说地下室的结构荷载主要包括,上部建筑物自重、水压、土压以及地下室自身的重量。由于地下室中各部分结构和功能的不同,在进行荷载组合的过程中要根据建设规范进行。地下室各部位参与组合的荷载是有一定规范的,顶板:顶板荷包动荷载和顶板静荷载。侧墙:横向荷载有水压力、土压力以及核爆动荷载,竖向荷载有侧墙上部结构自重、顶板荷载以及外墙自重。内承重墙:内承重墙自重、内承重墙上部结构自重以及顶板荷载。基础:地下室墙身自重、基础上部建筑物自重以及顶板荷载。

3、地下室顶板

对于地下室的顶板设计中最重要的就是顶板刚度的设计,因为地下室的顶板是建筑物上部结构的水平约束支座。在高层建筑设计中要想顶板对上部结构的约束越大,在设计的时候就需要顶板的刚度越大。所以一般要求地下室的顶板要达到一定的厚度,最低限度不能低于160mm的厚度。在《建筑抗震设计规范》中当地下室顶板作为上部结构的嵌固端,要求地下室必须在两层以上,地下室顶层的楼盖要采用梁板结构,而且对于楼板厚度、板配筋率、楼层侧向刚度以及混凝土的强度等级都有严格的规定。

4、地下室外墙设计

在地下室的外墙设计中,大部分的外墙计算配筋要以竖向单向板计算,只有外墙扶壁柱面尺寸较大之间外墙板块或者是垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙连接的外墙板块按照双向板计算配筋。对于竖向荷载较小的外墙扶壁柱的内外主筋要有一定程度的加强。在考虑扶壁柱截面尺寸的大小要对外墙的水平分布筋予以加强,对于外墙水平钢筋受力的考虑中要满足最小的配筋率要求。在外墙设计过程中对于外墙转角处的配筋也要相应加强。在有多层地下室的高层建筑的外墙计算中,要注意进行弯矩调幅,地板作为外墙的嵌固端,考虑外墙的各个部分的荷载系数,尤其对于多层地下室来说,在外墙计算中最重要的就是按照多跨连续计算。在地下室中车道与外墙相连的时候,要重点考虑外墙在受到车道地板传来的水平集中力的系数,按照这个系数进行外墙承受力的计算。

5、地下室底板设计

在地下室的设计过程中底板除了考虑在整个受力方面要满足使用要求之外,还要进行防水的考虑,一般来说地下室底板的厚度要达到一定的要求,一般是40~60cm的厚度,0.25%的配配筋率。其中在底板标高发生变化的地方,对于梁宽的要求要大于地板厚度,而且梁内要有抗扭钢筋,抗扭钢筋的数量要按照底板传递到梁的支座弯矩计算。对于不同基础的地下室底板,在设计的过程中还要考虑其他因素的影响,例如,基础是装筏或者是桩箱的地下室底板,由于他所起的是桩承台的作用,所以在设计中对于抗弯性。抗冲切剪切以及局部受压等方面要有进行详细的计算。

6、地下室抗浮设计

对于地下室埋藏较深或者是地下室为比较高的地下室来说要进行抗浮设计,在采用桩基的时候要对桩的抗拔承载力进行计算,在计算地下室抗浮的时候,荷载分项系数的取值是0.9,在设计中要根据地下水位及其变幅设计地下室的抗浮,需要注意的是在设计过程中要考虑施工和洪水期的使用极限状态,不然就会对地下室造成破坏。对于地下室中与主体部分相连的斜坡也要进行抗浮设计,尤其是对于斜坡与主体的连接处重点考虑。对于在地下室上方没有建筑,而且地下室的形状不规则的地下室进行抗浮设计的时候要根据实际的情况进行处理。

7、地下室防水设计

在地下室的使用中对于地下室防水的要求是比较高的,尤其是人防商城等地下商业聚集地来说做好防水设计有利于保证财产不受损失。地下室出现渗水的原因是多方面的,一般来说主要有:混凝土在收缩的过程中产生裂缝,施工中柔性防水层处理不好或者是柔性防水层经过多年的使用已经老化等原因。所以在地下室防水设计中要将防水的持久性与地下室的使用年限保持一致,一旦出现渗水现象需要修复的时候,往往投入就会比较大,而且施工的难度也是很大的。一般在进行地下室防水设计的时候在高强度的防水混凝土中加入外加剂,保证在混凝土收缩的过程中减少裂缝的产生,还有进行柔性防水层的设计,并且在施工中保证柔性防水层不被破坏,在经过长久使用之后对柔性防水层进行维护。

8、控制地下室不均匀沉降

对于控制地下室的不均匀沉降的过程中,主要采用的是在主楼和裙房之间设置沉降后浇带,在施工中先进行主楼的施工,在主楼施工完成后进行大部分的沉降,之后再对裙房进行施工,最后在两部分沉降稳定之后浇筑后浇带,这样不但较少了沉降差,而且在施工过程中不用考虑设置沉降缝。

9、地下室抗震设计

对于整栋建筑来说,地下室的抗震设计对整体的抗震有重大的影响,所以在地下室抗震设计中,半地下室的深埋要求应该大于地下室外地面的高度,地下室的墙柱设计与上部建筑的墙柱保持统一。当地下室顶板作为地下室上部建筑的嵌固端时,地下室一层的抗震的等级设计要与建筑物上部抗震顶级一致。

10、地下室车道设计

在地下室的车道设计中要注意,在坡道的上下端3m作用的坡度应该变缓,这样保证车辆的地盘不被擦伤,设计车道的转弯半径的时候要考虑空间是否足够车辆进行转弯,在车道入口的地方要设置截水沟,在雨天或者是有积水的时候,可以有效导流,防止水倒灌进地下室。我国现阶段一般地下室车道的设计时车辆

通过车道进入地下室的空地停放,而不能在车道上停放,因为在车道上停放车辆就会造成地下室整个空间的拥挤。

结论:

随着我国经济的发展,人民的生活水平不断提高,人们对生活质量的要求也不断提高,在高层建筑建设中,地下室的设计是必不可少的,在设计地下室的过程需要对各个方面的、各个部分的设计进行详细的考虑,保证地下室设计的合理性。

参考文献:

[1] 施鹄, 王喆. 高层建筑地下室设计及处理方法[J]. 福建建材, 2010,(05)

[2] 袁正如. 地下工程的抗浮设计[J]. 地下空间, 2007(01)

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