浅谈高层建筑地下室的结构设计

1、浅谈高层建筑地下室的结构设计        摘要：随着高层建筑在我国的迅速发展，建筑高度的不断增加，地下室的层数也随之增加。人们对地下空间需求的不断增长，致使裙房的底盘面积也在相应增加，地下工程在整个建设项目中所占的比重越来越大。文章通过结合实例，对高层建筑地下室的结构设计进行了初步的实践研究。关键词：高层建筑;地下室;结构设计人口的不断增长，土地资源的日趋紧张，致使现代的很多高层建筑必须考虑充分的利用土地资源，尤其是地下室资源，地下室主要用来存放车辆，作为储备室。许多高层建筑都设有大底盘的地下室，甚至会有多层，地

2、下室的面积能占整个建筑面积岩，其余大部为中风化泥质粉砂岩和砂砾岩。中部是一个边长8.5m 左右的正方形强风化岩，厚约2.5m，在强风化岩下面是微风化岩层，基本结构如图1 所示：的很大的比例，所以地下建筑的好坏直接会影响到整个建筑施图1中风化岩层层面标高等值线图工。往往是建筑物越高，地下室的层数也越多。由于地下建筑三、在结构设计中存在问题分析及解决措施的特殊性，存在着工程材料消耗大、施工难度大，需要的建造周(一)地下室结构平面设计期长等现实困难。更为重要的是，地下室结构的设计复杂，存在地下室结构工程的设计，要考虑许多问题，如消防、人防要很多的技术难题，比如抗浮问题、结构过长问题，地基的承受力求，

3、对设备、建筑物、隧道、管道、通风、排水、照明等往往也需要等一系列问题。在设计的过程中还要考虑经济因素，很多先进综合考虑。例如，地下室对长度的设计往往要有具体的要求，需的技术必须有经济做保证。在对地下室结构的设计中必须协调要专业结构，以确定是否应设置缝，在设计时尽可能少设或不具好经济与技术的关系，使整个地下室的结构设计达到经济、性价备插缝，一但设缝将使问题变得复杂。设计人员通过设置后浇比高的目的，这是每一个工程设计人员必须要考虑的。下面笔带和合理使用混凝土外加剂，或在地面设缝。在对地下室的平者将结合某地下室的建筑设计，谈一下自己的看法。面设计中，考虑到地下室很长，所以讲地下室分割为几个小地下一、

4、工程概况室，在小地下室中间使用很窄的通道进行连接，从而使变形缝设某工程的总建筑面积为61752 ，其中地上面积为46818置在通道以外。通过这种方法的改进，可以达到是接缝变少，并，地下有14934 。该建筑共有五层，其中地上四层，地下一且可以放置在受力很小的地方，也方便进行补救。层地下室。主体结构采用框架结构，楼面为钢筋混凝土梁板体(二)地下室外墙结构的设计系。建筑物±0.00 相当于绝对标高9.100m。地下室主要用于1.荷载：由理论得知，地下室的外墙所受的荷载主要由水车库和一些设备的用房。该工程地下室的底板高为4.8 米，其平荷载和竖向荷载组成。竖向荷载主要来自地下室上部和地下中

5、地上部分共有四层，下面的二三层为公司的餐厅和商铺，第室结构自身的楼盖传重和自身的重量，水平荷载则是由地面和四层为员工的办公室。根据事先的要求，该工程属于乙类建筑。载、侧向的土压力，以及人防产生的效静荷载构成。由于地下室对场地的地质进行分析，发现稳定性很好。根据岩土工程勘察在地面以下，所以风荷载和地震作用对地下室的外墙平面产生报告的力学证据，本工程基础型式为高强砼预应力管桩(静压的内力很少。在实际的设计过程中，通常不会考虑由风荷载和桩)基础。地震作用产生的内力。需要注意的是墙体配筋是由按墙板的弯二、地下室底板下的地基状况曲计算得来的。经调查发现，该工程的南半部为砂砾岩和微风化泥质粉砂2.静止土的

6、压力系数：在该工程中由于不具备试验的条件，所以沙土可以取0.34 0.45，黏性土可以取0.6 0.7，果工程具备合适的试验条件，要通过试验得出。3.计算地下室的外墙配筋：在实际的工程进程中，要对地下室的外墙配筋进行计算。针对本工程的外墙是带扶壁柱的，所以要按照双向板的大小来计算。配筋要按照地下室的结构整体来进行电算分析。在工程中要将扶壁柱与外墙的变形相协调，这样可使外墙在竖向受力筋配筋不足、扶壁柱的配筋偏少、外墙的水平分布筋则会有富余量。在计算地下室外墙的配筋时还亚欧注意外墙板块和外墙的扶壁柱截面。如果外墙的板块与有钢筋混凝土的内墙板块相连，或者截面的尺寸过大，比如在很多高层的建筑外框架住之

7、间，在这种情况下计算板筋，要按照双向板来计算。对其他的外墙配筋则可以按照竖向的单向板来计算。当然，如果外墙的扶壁柱对竖向横载很小，则要对内外侧的主筋进行充分的加强，以保证工程的质量。4.设计地下室的底板标高：在对地下室的底板标高进行设计的过程中，应该特别注意梁宽，很多地下室在设计底板标高时，往往在变化处只有一根横梁，而且梁宽明显小于底板的厚度，对于这种设计，只靠两侧的箍筋传递板很难满足规定的要求。如果在地下室地面层的外墙顶部设置无楼板的支撑点，以计算配筋和模型要与实际情况相符。(三)地下室结构超长的问题在地下室的建设中，经常面对地下室结构过长问题。此时，如果条件允许，要设置伸缩后浇带，这可以不

8、使钢筋断裂，地下室的平面尺寸如果很长，还要对钢筋断裂后的伸缩后浇带有充分的估计。如果条件不允许设置伸缩后浇带，则后浇带的宽度符合规定的要求。如果不设置伸缩后浇带，可以采取其它的相应措施，目前主要采用的措施包括低强度等级混凝土、施工缝处设置膨胀止水条、混凝土中添加微膨胀剂、适当加大分布钢筋配筋量、采用粉煤灰混凝土技术、设置膨胀加强带。事实上，对于目前已建成的许多建筑结构，正是由于采取了上述措施，并且进行合理的施工操作，才使伸缩缝的间距大大超过了规范规定数值，这很有利于工程的继续开展。(四)对地下室的抗浮进行设计在地下室的设计过程中必然要考虑抗浮问题，在设计中不但要考虑到地下室在正常使用时，地下水

9、的极限状态，还要考虑在施工的工程中所产生的对洪水的估计不足。不加考虑会使地下室在施工的过程中因抗浮不够而导致局部的破坏。此外，于地下室的面积很大，在地下室的上方有高层建筑，形状也不规则，加之局部上方没有建筑，此类抗浮问题也相对比较难以处理，须作细致分析处理。对于此类问题往往难以处理，需要在细如致的分析后才能做处理。地下室的抗浮，是指在自然条件不利的情况下，由于地下水过多，会对底板产生向上的浮力，如果地下室的自重没有明显超过这个浮力，就会由于浮力使地下室的底板变形。对于地下室的抗浮，不是指地下室地面土地的隆起，而是指由于地下水导致地基的土变形。在地下室的设计过程中，应该将地下室的自重加大，使地下

10、水的托浮力不会对地基产生影响，这才是问题关键。当然如果基础底面的地层属于隔水层或弱透水，那对抗浮设计将是有利的。在目前国内抗浮设计主要采用抗拔锚杆或抗拔桩，其它抗浮结构一般采用的很少，且抗拔锚杆或抗拔桩只有在嵌入基础底板时才会起到阻止基础上浮的目的。由于在该工程中，地下室的自重不足，所以需要增加自重，采取了抗拔桩和锚杆处理。四、结语地下室的结构设计在整个建筑结构的设计中非常重要，因为地下室的位置较为特殊，地下室是否与上部结构一起计算对于计算结果影响较大;地下室是最靠近地基的地方，所以在对底板设计的过程中，也要清楚地基对底板的反作用力。底板是整个工程结构的基础。地下室在设计的过程要保证绝对的安全用合理，安全是地下室的前提，但由于地下室的特殊性，也要保证适用合理。一旦地下室出现问题，将对整个楼层构成威胁。高层建筑是以后建筑发展的必然趋势，这种建筑模式大大提高了土地资源的利用率，也是现代社会城市化、工业化、商业化的必然结果。随着科学技术的不断进步，也为高层建筑提供了坚实的物质基础，而且，物质生活水平的提高必然会使人们要求更好的生活条件，这也对高层建筑的建筑结构设计提出了更高的要求。参考文献1 李国胜.多高层钢筋混凝土结构设计中的疑难问题的处理及算例M.北京中国建筑工业出版社，2009.2 张华俊，陈伟，李勇.空气源热泵热水器的研究与发展前景J.供热制冷，2010，.(8)3周峰，马