上海大中里T3酒店地下室装修工程结构设计研究

发表时间:2020/5/25   来源:《城镇建设》2020年第7期   作者:顾正军
[导读] 本文以上海大中里T3酒店地下室装修工程为例,

         摘要:本文以上海大中里T3酒店地下室装修工程为例,阐述该项工程结构设计的重难点,并提出关键部位的设计方法,包括平面结构、抗震设计、侧壁设计、结构超长情况、抗浮、防渗结构设计等方面,力求通过本文研究,使结构设计更加科学合理,整体工程保质保量的完成。
         关键词:地下室装修;设计方法;设计难点

引言:当前建筑行业不断发展,施工技术也不断成熟,建筑地下室的层数也逐渐增加。为了提高建筑稳定性与经济性,要求地下室装修工程中做好结构设计工作,这也是设计阶段的难度较大的内容,要求设计与施工人员能够对地下结构进行严谨规划,为使用者提供更多便利的同时,确保整体工程的顺利开展。
1工程概况
         本文以上海大中里T3酒店地下室装修工程为例,该项目位于上海市中心静安区南京西路的核心区域,共计6层,其中地上为4层,地下为2层;工程总投入约2000万;项目设计的分部工程较多,涉及到消防,给排水,暖通,装饰装修,钢结构,二次结构,内幕强,外幕墙等等。由于该项目的业主急需营业,对工期要求较严格,时间紧、任务重,如若未能按期交付,便要面临索赔风险。因此,结构设计方面在保障质量的同时,还要对工期因素加以重视[1]。
2地下室装修工程结构设计难点
对于任何建筑工程来说,在结构设计方面都含有重难点,地下室装修工程也不例外。掌握结构设计中的难点不但可提高设计科学性,还可切实保障工程建设质量。在上海大中里T3酒店地下室装修工程结构设计中,主要难点体现在以下几个方面。
(1)地下室顶板结构选择。在地下室装修中,顶板类型多种多样,包括现浇梁板式顶板、空心大板、无梁楼盖等等。其中,应用较为普遍的是现浇梁板式顶板,可根据次梁结构进行划分,分为十字梁、井字梁与单向双梁。该工程的顶板覆土较厚且荷载数值较大,应优先选择井字梁结构,可降低整体成本,且梁高相对较小,可节省大量空间;
(2)顶板是否当作上部结构嵌固部位。如若当作嵌固部位,则要求顶板尽量不要出现大洞口,地上一层和地下一层的侧向刚度比值超过2级,与规定要求充分符合。为了满足地下景观与绿化需求,该工程的覆土较厚,且地下顶板与一层楼板之间存在较大的高差,相当于开设大洞口,不满足嵌固部位的判断要求,因此应将上部塔楼基础顶面作为嵌固端;
(3)顶板结构设计与计算。为了满足荷载与构造要求,该地下室工程顶板的厚度较厚,为160mm左右。当该顶板作为上部嵌固端时,厚度应超过180mm。对于此类楼板来说,如若采用传统设计方式势必会与顶板实际受力之间产生较大偏差,这就需要采用SlabCAD等有限元软件,对该楼板进行校核计算。工程中的部分顶板为双层双向配筋,应保证各层的任意方向配筋率均要超过0.25%,且禁止采用冷加工钢筋,如冷轧带肋钢筋等等[2]。
3地下室装修工程结构设计方法
与普通建筑设计相比,地下室设计难度相对较高。因此,要想使建筑整体质量得以提升,便要对地下室的各个部分进行综合考虑。在上海大中里T3酒店装修工程中,地下室工程属于重要内容之一,其结构设计的质量与安全可直接影响整体建筑稳定性。
3.1平面结构设计
对于整体设计来说,地下室平面结构设计较为重要,应根据实际施工现场情况,在确保承重力的同时对空间合理布置。在平面设计过程中,应考虑到建筑占地面积,与整体户型相结合进行科学合理设计。在该酒店地下室设计时,主要的空间用途为停车场,要求在确保承重需求的情况下,尽量扩展更大的空间,使客人的停车需求得到充分满足。总之,平面结构不但要满足承重需求,还应根据使用者的不同需求,对地下室进行科学合理的分区,形成多个功能型空间,发挥更大作用。
3.2抗震设计
在抗震设计方面,主要目的在于降低工程受损程度,当出现地震灾害时,应将工程破坏度降低到最小状态。在酒店地下室设计中,应确保工程地基稳定,地基作为建筑的基础所在,其抗震能力将影响整体抗震效果,应对此加强重视;其次,为了提高结构抗震力,在设计时还应采用部分规则的几何图形,由于该图形具有稳定结构,有助于地下室结构设计,不但可使地下室稳定性得到显著提升,还可有效预防地下室变形情况发生;再次,应做好边角、受力等细节之处的设计;如若细节之处设计不到位,势必会影响建筑的整体抗震能力。

此外,在相关文件中对抗震设计给予明确规定,要求工程结构设计必须遵照国家规定实施,对工程高度、密度等因素进行综合考虑,并重视工程竖向结构,由于该结构刚度为整体工程的重量支撑,科学合理的竖向结构有助于提高稳定性,避免建筑在地震发生时出现倾斜或者倒塌情况。
3.3侧壁设计
该项设计的影响因素众多,如土压力、地下水压力、结构自载能力等等。在地下室工程中,由于侧壁具有较强特殊性,各类形式与方向荷载因素均会影响侧壁作用发挥,影响其受力稳定性。对此,在侧壁设计时应对受力情况进行简单处理,便于地下室侧壁设计质量的提升。在实际设计过程中,应遵循以下规则:在侧壁与土壤相接触的位置,混凝土保护层厚度应超过40mm;侧壁水平面的钢筋应设置在外侧位置,竖向钢筋设置在内部。在结构设计中还应考虑到设计成本,确保侧壁荷载力充足,严格控制混凝土强度,达到节约成本的效果。此外,混凝土强度具有较大的收缩力,很容易导致开裂。对此,在设计过程中还要在地下室设置相应的后浇带,有效预防混凝土开裂情况,提高侧壁设计效果[3]。
3.4结构超长情况
在本文研究的工程中,地下室结构设计便存在超长情况,大约超出40—50m,这会在一定程度上影响地下室质量。对此,应采取恰当的方式进行应对。地下室受温度、湿度等因素的影响较小,其主要的影响因素为外界环境的约束力与压缩力,长期处于不良环境下容易导致开裂现象发生。对此,本工程通过设置后浇带的方式来预防,设置90cm宽度的后浇带提高钢筋韧性,最大限度的防止断裂。对于超长部分,后浇带的宽度可随之调整,根据他姐最低尺寸与搭接操作空间而定。此外,还可通过在混凝土注入微膨胀剂、提升混凝土抗拉力等方式,以免地下室在超长情况下出现裂缝,使地下室质量得以提升。
3.5抗浮、防渗结构设计
在地下室设计方面,地下水位问题十分常见。在地下室结构只涉及正常使用状态,在防潮、防洪等方面的设计不足,导致施工过程中因抗膨胀、泄漏不到位引起局部裂缝。对此,在本工程的结构设计中应充分考虑该问题,在正式设计之前,对施工现场进行综合分析,还可采取有效措施,使抗浮、防渗效果得到显著提升,具体措施如下:
(1)补偿收缩混凝土。在混凝土中加入少许膨胀剂,使其最终收缩值与膨胀值得以平衡。如若差值超过混凝土抗拉强度,则可对裂缝进行有效控制;
(2)拉伸带。是指膨胀剂加入混凝土内的膨胀应变,无法对其早期收缩变形进行补偿,仍需补偿收缩混凝土,使其连铸施工和注入处理。在混凝土早期阶段可采用后浇铸工艺可释放保持力,与长期变形接头相比来看具有较大的提升,可将其应用到该酒店的地下室工程中,使钢筋混凝土的抗应变能力得到显著提升。例如,在侧壁施工时将水平施工加入其中,对混凝土表面层进行加固,根据底板和顶板控制侧壁,使混凝土膨胀系数不同,在中间位置对相应系数进行调节;
(3)无梁楼盖。在地下室设计时,应将相关设计控制在规定范围内,适当提高基坑底部高度,以此提高抗渗抗浮性能;还可设置无梁楼盖、宽扁梁等,在一定程度上降低地下室高度,达到抗渗抗浮的效果;还可通过顶板加载、机板加载等方式提高地下室总体质量,使建筑的抗渗抗浮性能得到显著提升。
3.6外墙结构设计
         在外墙结构方面,应对土、水压力等进行精准计算。在承载力方面,外墙需要承受来自水平和垂直两个方向的压力,垂直荷载来源于地面与地下室重量,水平荷载来源于地面荷载、侧面土压力。在工程设计方面,纵向与风荷载均难以发挥决定性作用,墙体配筋数量由墙面垂直荷载决定,需要根据墙板弯曲度搭配计算。此外,在静止压力方面,应根据施工条件与实验方法进行确定,在实验条件允许情况下,将沙土系数设置为0.34—0.45之间,粘性土系数范围为0.5—0.7之间。最后,对外墙配筋数量进行准确计算。对于该项目的地下室外墙来说,以扶壁柱为主,在外墙设计时应以双向板为依据计算配筋数量,方便获取更加精准的计算结果。
结论:综上所述,在现代建筑工程中,地下室属于整体结构中的重要内容,其稳定性与安全性对整体工程具有直接影响。由于地下室位置具有特殊性,在设计时应考虑到高度、结构与功能等等,设计人员应在质量与成本之间把握平衡,做好平面结构、抗震设计、侧壁设计、结构超长情况、抗浮、防渗结构设计等多项设计工作,在确保质量符合标准的情况下,降低施工成本,达到最佳建设效果。
参考文献:
[1]代发能.软地基地下室工程结构设计例析[J].建筑,2018(11):64-65.
[2]林海峰.地下室结构设计工程中常见问题及措施[J].中国室内装饰装修天地,2019,000(023):197.
[3]韩科峰.关于某超长地下室工程结构设计的探讨[J].价值工程,2019(03):32.
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