建筑工程地下室结构设计分析与探讨

2022-09-11

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引言:建筑地下室结构设计设计重点很多, 如地下室的使用功能要求, 通风设计, 给排水设计, 结构抗震设计等各个方面。提高建筑工程地下室结构的设计质量, 有助于提升建筑的整体质量。

1 建筑工程地下室结构设计难点分析

1.1 抗震设计

抗震设计是建筑结构设计基本的要求, 不同地区需要根据标准确定建筑物的抗震设计等级。结构的抗震设计将影响整个建筑的抗震性能。地下室抗震设计工作不仅需要考虑抗震要求, 还需要兼顾考虑地下室层数、地下室埋深、地下水位高度、地基类型等复杂因素的影响。

1.2 抗渗抗浮设计

建筑工程除基本的防水问题外, 还要考虑地下水引起建筑结构上浮问题。地下室的抗渗、抗浮设计是保证建筑整体质量和安全的重要保障。另外, 抗渗抗浮设计, 对于节省结构造价、降低施工难度以及缩短项目周期等有较大的影响。

1.3 超长结构设计

在现在的建筑结构中, 经常出现地下室结构设计超长的情况。然而, 由于考虑到防水要求, 地下室结构一般不设缝。因此, 混凝土结构过长带来的温度应力极易使结构产生裂缝, 从而影响地下结构的承载和防水能力, 对结构产生安全隐患。

1.4 管线布设

日常生活生产离不开市政管线, 市政管线布置在建筑物的地下结构中, 或单独敷设, 或以综合管廊的形式布置在地下室。管线布置的位置将对地下室的人防、车库等建筑、结构设计造成一定的影响。这就要求工程人员在设计时综合考虑管线布设问题, 合理布置管线, 以达到地下空间的最有效利用。

2 地下室结构设计的要点

2.1 地下室的抗震性能

对于建筑工程来说, 地下室的结构抗震设计工作是整个工程中最为重要的环节之一。与此同时, 由于地下室的特殊性, 其抗震性能强弱将会直接影响到整个建筑工程的抗震性能。因此, 在地下室抗震设计时, 应适当增强地下室的抗震承载力, 确保抗震性能, 同时, 也需要保证地下室的抗震能力和地上结构相当, 避免由于刚度或承载能力突变而造成的不利影响;此外, 建筑工程地下室的承载能力还取决于所选用的材料、混凝土墙体及顶板厚度, 因此, 应适当增强墙体和地下室顶板承载能力, 使地下室的抗震能力能够达到所需要求;同时, 地下室结构应力求体型简单, 尽量使其外形变化较少;保证土体对地下室的良好约束, 也是确保整个建筑结构性能良好的重要条件。

2.2 地下室防水设计

地下结构工程往往具有半封闭的特点, 因此在地下室的设计中, 需要保证地下室的结构具有较好的防水性能。建筑工程中需要考虑到场地土的地下水位, 以此作为地下室设计依据, 并将该地区的环境因素对地下室的影响作为衡量的标准之一, 进而对地下室的结构进行合理的设计。

与此同时, 还需要确保地下室外墙应有合理厚度, 有效的利用混凝土侧壁自身对地下水进行阻拦。对于一些设计中将地下室作为停车场来利用的建筑结构来说, 在对防水性进行设计之时还需要加设地下室内的积水排放系统, 避免地下室中的水出现滞留的状况。

2.3 抗浮、抗渗设计

抗浮设计主要包括以下几点: (1) 有条件时, 适当提高基底标高, 在保证结构稳定的情况下, 达到更好的抗浮效果; (2) 一些高层建筑的地下室基础底板采用刚度较大的平板或者梁板筏基; (3) 适当增大结构自重; (4) 设计抗拔桩, 发挥其抗浮能力。

抗渗设计主要包括以下几点: (1) 采用适宜的防水做法, 尤其是在接缝处; (2) 施工过程中注意及时对基坑采取降水措施; (3) 雨季施工严格遵守施工规范要求。

2.4 地下室顶板结构设计

地下室顶板设计十分重要。地下室的顶板连接了地下室和地面建筑, 其质量和性能高低关系到建筑物地下室和上层建筑的整体性能协同性。其设计的要点是:根据荷载和计算模型, 通过合理的计算, 选择不同的顶板结构体系以及不同的板厚;同时, 也要考虑工程造价和施工难度;此外, 地下室顶板避免开大洞, 顶板尽量采用现浇梁板结构体系;对于某些功能性的建筑物, 其地下室结构设计还必须要考虑到人防要求。

建筑工程地下室的设计与施工是极其复杂和繁琐的, 这项工作具有极强的综合性、系统性。随着城市建设的发展, 地下结构的规模和类型都在不断增多, 不同的地下结构其功能和抗震能力也不尽相同。因此, 设计合理的地下室结构对于实现建筑功能, 提高结构抗震性能, 减少工程造价, 有着重要的意义。

摘要：如今城市人口急剧增加, 如何加大土地利用率、缓解用地紧张成为了规划和设计城市建筑的关键。在现代建筑中, 建筑的类型多种多样, 这就给地下室结构设计提出了更加严峻的挑战和要求。地下室作为现代建筑技术的重要表现, 一旦出现问题, 不仅会影响地下室本身的功能和水平, 还会对地上结构造成较大影响, 危害极大。因此, 应加强对建筑工程地下室结构设计的研究和分析, 从而提出更加完善的设计方案, 提高建筑物的稳定性和整体质量。

关键词：建筑工程,地下室,结构设计