关于建筑工程地下室结构设计的研究

发表时间:2021/6/11   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:贾晓霞 杨婷婷
[导读] 摘要:建筑设计是施工作业的重要依据,科学设计的施工图能够保证建筑工程的结构、质量符合规范标准,实现建筑工程的经济效益和社会效益。
        滨州市沾化区工程建设监理公司  山东省滨州市  256800
        摘要:建筑设计是施工作业的重要依据,科学设计的施工图能够保证建筑工程的结构、质量符合规范标准,实现建筑工程的经济效益和社会效益。设计的质量决定工程整体的建筑质量,所以要求设计人员具有较高水平的专业素质,保证设计达到建设方的要求和标准。在建筑工程的设计过程中,应重视地下室的结构设计工作。地下室处于建筑最底层位置,一般情况下承担着建筑的全部荷载,对整体建筑的稳固性起到重要的影响作用,同时也决定着工程的建设质量,工程人员有必要对建筑工程的地下室结构设计进行详细研究。
        关键词:建筑工程;地下室结构;设计
        1建筑工程地下室结构设计的现状
        随着经济的不断发展,城市建筑设计也开始多元化。许多建筑在设计过程中都有地下室设计,由于地下室能为人们提供方便,增加土地利用率,形式多样,因此地下室结构设计在建筑工程设计中占有非常重要的地位。地下空间的使用越来越多,不仅出现了功能齐全的地下车库,一些高层建筑也设置了地下室,合理利用空间。但由于地下建筑工程的复杂性,设计与施工需要分工种进行,各施工专业之间要积极配合、相互配合,发挥各自的优势和专长,共同完成地下室工程施工,确保地下室工程施工质量达标。在现阶段,许多设计师还不能很好地理解设计理论,协调各方面的工作。结果造成了空间浪费,地下室格局不合理,地下室结构设计不能满足建设单位的实际情况。
        2建筑工程地下室结构设计方法
        2.1平面结构设计
        进行建筑工程地下室的结构设计前,需做好平面设计工作。地下室的平面设计要保证地下室负荷能力符合项目要求和规范标准,同时实现空间布局的科学性和合理性。设计人员应合理规划建筑区域的承重结构和面积布局,科学利用地下室的有限空间。技术人员在设计过程中,应结合建筑使用功能的具体需求确定设计方案。例如民用、商用的地下停车位设置,地下人防工程设计需求,商业建筑的地库开发利用,等等。利用平面设计方案还可分析整体空间设计是否具备合理性,是否能够充分发挥地下室在建筑使用过程中的功能作用。
        2.2地下室变形缝与后浇带设计
        高层建筑的变形缝包括沉降缝、伸缩缝和防震缝。设置沉降缝是为了确保建筑物沉降均匀,避免因过度沉降使建筑体发生断裂。在施工过程中,有目的地将建筑分成几个部分,使建筑物从上部至基础完全断开,降低不均匀沉降对建筑体的影响;伸缩缝是防止建筑物因温度变化,发生过度收缩而导致建筑体发生断裂。在施工中将建筑物从基础向上断开,降低建筑物受温度变化产生收缩变形的影响;防震缝主要为防止建筑物受地震破坏。施工中有规律地将建筑体划分为若干具有规律性和独立性的防震单元,发生地震灾害时,建筑体不会因震动单元不规则而受损毁。设置防震缝可采取断开基础的设计方案,也可采取不断开的设计方案。工程的结构设计必须将上述三种变形缝考虑在内,合理设置变形缝,可以提升建筑体的稳定性。高层建筑物的地下室需满足相应的防水要求,变形缝是防水薄弱处,施工中应妥善处理,避免地下水渗透对建筑造成影响。地下室的设计常采用后浇带和加强带等工程措施,有效防止变形缝发生渗水现象。设计技术人员需注意使用后浇带施工方案,不能直接降低建筑物在使用过程中,结构体承受的温度和沉降引起的应力。
        2.3地下室抗渗与抗浮的设计方法
        地下室抗浮设计应考虑地下水位的变化。如果地下室设计只考虑正常使用条件,而不把施工过程作为工程设计的影响因素,在施工期间很容易因抗浮效果达不到设计标准而造成地下室局部损坏;或者大部分地下室区域承受建筑荷载,局部荷载较小或不均匀,地下室的荷载也不均匀,这些情况在设计和施工中都很困难,导致建筑结构的破坏。在抗浮设计中,设计人员应根据工程实际情况进行分析,确定设计方案。

在地下室结构的防渗设计中,一般采用以下方法:一是掺加膨胀剂以补偿混凝土的收缩效应;二是设计膨胀区;三是设计后浇带;四是设计后浇带,根据实际需要采取有效措施提高钢筋混凝土的受拉性能。
        2.4抗震性能设计方法
        设计人员在进行建筑物抗震性能设计时,需要对建筑物所在区域的地质条件进行调查分析。如果该地区为地震易发区,则应根据当地地震等级和抗震要求设计,以满足地下室足够的施工深度要求,保证地基承载力满足设计要求,降低地震变形的概率,并提出加固建议。整个建筑的稳定性。设计人员在进行抗震性能分析时,应根据地下室墙体结构的实际特点,合理选择地下室墙体施工材料,并利用材料的性能来提高地下室墙体的稳定性,同时提高地下室建筑结构的抗震性能。在设计地下室抗震性能时,应考虑整个建筑物的稳定性,以保证建筑物不会因倒塌而影响整体平衡。
        2.5地下室外墙结构设计方法
        科学计算地下室外墙混凝土配筋率是保证外墙承载力满足设计要求的关键。由于地下室位于建筑物底部,承担着建筑物的整体荷载,地下室外墙是重要的承重结构。保证地下室承载力满足施工要求是地下室外墙设计的重点和难点内容。合理选择配筋率,充分利用混凝土和钢筋的特性,既能达到地下室外墙抗压能力满足设计要求,又能保证建筑物具有较高的稳定性。
        2.6屋面结构设计方法
        地下室顶板是与上部结构相连的重要结构。设计人员在设计地下室顶板结构时,应采用地下室与上部结构协同设计的原则,对设备管线高度进行综合分析研究,确保顶板厚度满足设计要求。地下室顶板承载力的计算应与建筑功能的综合分析相结合,并考虑施工中可能的环境因素。
        2.7地下室超长结构设计措施
        商业建筑地下室设计长度大于40m,设计中应注意超长结构受力状况对地下室质量的影响。设计人员不仅要计算地下室的承载力,还要考虑环境温湿度对承载结构的影响,以避免地下室墙体因环境问题而产生裂缝。超长结构地下室若要及时修补裂缝,避免造成更多的质量问题,应在地下室施工完毕后进行后期混凝土养护。
        2.8墙柱设计
        工程设计人员需注意地下室的墙柱设计标准与地面建筑墙柱的设计标准存在较大的差异,设计人员进行地下室墙柱设计时需根据项目实际需求和设计规范制定设计方案。在图纸设计时需注意:建筑的基础埋深应从室外地面标高算起。对于地下室而言,当设计采用独立基础或条形基础时,应从室内地面标高算起。高层建筑的结构抗震设计,需要根据实测数据的验算结果确定设计方案,但地下室结构的抗震设计,不能直接套用地上建筑物的设计方法,需考虑地下室埋深的影响因素。如果地下室埋深未达到建设要求或规范标准,会严重影响建筑物整体的稳定性。在地下室施工作业时要注意地下室房间的地平面比室外地坪低的高度应超过地下室净高的一半,一般情况下可直接将地下室底板顶面作为固定端,可将室外地坪到地下室底板顶面高度作为埋深。
        结论
        地下室处于建筑物的最低层,承担建筑物的整体负荷,对建筑整体的稳固性和安全性具有重要的影响作用。工程设计人员应重视地下室的设计工作,确保地下室达到荷载设计要求的同时,还要使地下室具备一定的抗渗防水功能。提升地下室的设计水平,确保建筑质量达到规范要求。
        参考文献:
        [1]王尧昆.基于建筑工程地下室结构设计的探析[J].建筑工程技术与设计,2019(5).
        [2]王晓翠.建筑工程地下室结构设计分析与探讨[J].才智,2019(9).
        [3]黄国勇.建筑工程地下室结构设计分析与探讨[J].中国住宅设施,2019(5).
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