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建筑工程地下室结构设计分析与探讨

作者:未知

  【摘要】随着现代社会的不断发展,促使建筑领域也获得了更加广阔的发展空间。建筑工程地下室结构是建筑工程中最为关键的结构之一,因为其在整体建筑的最底层,所以在实际设计的过程中就需要全面确保基层建筑的坚固性。文章主要就建筑工程地下室结构设计展开相关论述。
  【关键词】建筑工程;地下室结构;设计要点
  地下室是建筑工程的一部分,在开展工程整体设计的过程中,需要重视地下室的结构设计。虽然地下室占据整体建筑的面积不大,但是其性能会给工程建设质量带来较大的影响。地下室结构设计相对于上层建筑的设计来说存在较大的难点,设计人员需要保证结构设计效用,才能够提升整体建筑的设计质量。
  1、平面结构设计
  在进行建筑工程地下室平面结构设计工作时,设计人员需要保证其具有足够的承重能力,还要对其空间进行合理布置。在对平面结构进行设计时,需要保证其基于建筑占地面积与建筑户型分配设计的基础上。部分居民楼在分配结构的过程中,也会腾出地下室空间。在对其进行空间布局与规划的过程中,就需要对居民楼的空间进行压缩,增大地下室结构的占地面积。居民楼的地下室需要交由更多的住户使用,就需要满足不同住户的需求。而在对酒店等地下室的平面结构进行设计时,则主要需要设计停车场,不仅需要保证其面积足够大,还要提高其承重能力。设计人员需要保证地下室平面结构设计满足相关要求,对建筑功能等进行实现,加强整体设计的合理性。
  2、抗震性能设计
  抗震性能设计作为所有建筑物设计的重点,要求设计人员提高对其的重视程度。在开展设计工作的过程中,设计人员需要注重对地震多发区的抗震设计。在开展抗震设计时,设计人员需要保证地下室具有足够的深度,满足地基承载力、变形和稳定性要求。在对其抗震性能进行分析时,需要对地下室的墙壁结构与材料进行合理规划与选择。设计人员要结合地下室结构的设计图纸对其进行完善,加强地下室墙壁的稳固性,增强抗震效用。在对地下室的抗震等级进行分析时,需要保证其与地上部分的抗震等级相同,在发生地震时,才能够保证整体建筑的稳定性。
  3、对于地下室的侧壁设计
  侧壁设计会受到诸多因素的影响。包括地下室的结构自载能力、侧向的土压力、地下水压力等都会对地下室的侧壁产生一定的影响。基于地下室侧壁情况的特殊性,各种不同形式和不同方向的荷載因素都会对地下室的侧壁共同产生作用,其受力的情况具有较大的复杂性和不稳定性。因此我们在进行地下室侧壁的设计时,一般都要遵循一下规则:地下室侧壁和土壤相接触的混凝土保护层厚度不能低于40mm;地下室侧壁的水平面钢筋应该配置在侧壁的外侧部位,但是竖向的钢筋就应该配置在地下室侧壁的内侧部位。但在具体的设计过程中,我们还要对地下室侧壁的设计成本进行考虑,在保证地下室侧壁具有足够的荷载能力前提下,对侧壁基础上的混凝土强度进行合理地控制,从而达到节约成本的目的。
  4、外墙结构设计
  地下室外墙结构设计主要需要做好材料的分配比利用,设计人员要对混凝土、钢筋与水的比例进行分析。地下室外墙需要承受足够的建筑上层压力,在开展设计工作时,要对其承受的竖直方向与水平方向的压力进行分析。在竖直方向上,建筑物地下室需要承受上层质量带来的压力,其水平方向的压力则主要是建筑物周围土层带来的压力及地面堆载及活载。设计人员需要对大风天气里产生的压力进行分析,让建筑物地下室结构可以满足整体稳定要求。其在对外墙结构进行设计时,要对地下室结构承受的压力进行准确估算,规定各项材料的用量,使得地下室外墙的整体抗压能力达到要求。
  5、顶板结构设计
  地下室顶板结构作为其与上部建筑的连接与贴合部分,需要保证其质量与安全性,才能够对地下室与上部建筑的整体质量进行保障。设计人员需要提高地下室结构与上层建筑之间的协同性,重视顶板结构设计。在实际开展设计工作的过程中,要对设备的管线高度进行分析,使其保护土层厚度满足要求。在计算地下室顶板结构的承载力数值时,要对其高度与建筑功能进行分析,还要考虑到施工过程中可能面临的复杂环境。部分设计人员在设计地下室顶板结构时,会考虑到其遭遇爆炸的可能性,使得顶板设计保持稳定性。因此,设计人员要重视这点,对其中需要考虑的因素进行分析,防止产生设计漏洞,提高整体设计效用。
  6、结构超长处理
  在地下室结构超长的过程中,设计人员要对其进行良好的处理。一般来说,地下室结构超出40m比较常见,但是在对其进行处理的过程中,还是需要注重其质量影响。在开展设计工作的过程中,设计人员要对地下室受到的温度与湿度影响进行分析,特别需要注重其受到的周围环境压缩力与约束力影响,防止地下室产生裂缝。在对超长地下室的裂缝进行处理时,设计人员可以提出采用补偿混凝土、设置后浇带、在混凝土中掺入聚丙烯纤维和抗裂防水剂、控制混凝土的内外温差总降差及入模温度,做好混凝土的养护工作等方法对其抗拉能力等进行保障,提高地下室整体质量。
  7、地下室无梁楼盖设计
  第一步需要通过PKPM的SATWE建立整体三维模型。需要注意的是,在柱上板带应安置矩形虚梁,截面的实际尺寸应该是100×100。在对虚梁展开布置的过程中主要目的有两点:第一点是在SATWE这种软件接手PMCAD之前对楼板外界的信息展开自动处理;第二点是在对弹性的楼板单元展开划分作业时起到一定的辅助作用。同时要定义楼板为弹性楼板。第二步需要充分运用复杂楼板有限元计算模块SLABCAD进行无梁楼盖的有限元分析计算。此时必须注意的是:由于有限元的计算原理所致,对于楼板的有限元划分长度不一样可能会对计算精度产生一定的影响,根据各项目的设计情况分别确定。顶板开洞对柱上板带和跨中板带的配筋有很大的影响,应按实际情况输入。
  综上所述,建筑工程地下室结构设计需要满足相关要求,在开展实际设计工作时,要对各项内容的标准进行分析。设计人员要提高地下室设计质量,提高对地下室设计的重视程度,对其中的影响因素进行分析,使得地下室整体功能得以实现。
  参考文献:
  [1]付臻瑜.建筑工程地下室结构设计要点探讨[J].绿色环保建材,2019(01).
  [2]卢国华.建筑工程地下室无梁楼盖结构设计要点分析[J].江西建材,2018(12).
  作者简介:
  盛娜,青岛腾远设计事务所有限公司,山东青岛。
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