地下室结构设计的问题及解决措施探讨

【#文档大全网# 导语】以下是®文档大全网的小编为您整理的《地下室结构设计的问题及解决措施探讨》，欢迎阅读！



地下室结构设计的问题及解决措施探讨

摘要：本文介绍了地下室结构设计中常出现的问题，在问题的基础上得出总结，并提出了相应的处理措施。



关键词：高层建筑；地下室；结构设计；后浇带；外墙

1地下室结构设计问题

1.1地下室结构平面设计

地下室工程涉及的专业极为复杂，高层建筑的地下室结构设计，需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定的长度时，需要与结构专业配合，确定是否设置变形缝，通常应尽可能少设或不设变形缝，因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。



设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝土外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式，达到不设缝的目的。若地下室过长，依靠设置后浇带的方法难以解决，设计时可合理地调整平面，通过分割地下室，用较窄的通道相连，以满足使用及管道相连的要求，而将变形缝设置在通道处，这样可以使接缝较少且处于受力较小处，便于补救。在结构设计时应合理地设置采光通风井，若采光井位置设计不当，也会影响地下室的结构稳定功能。



1.2地下室外墙结构设计

地下室的外墙是结构设计的重点，应按水、土压力验算外墙抗裂。在设计时应注意以下要求：



(1)荷载。地下室外墙所承受的荷载分为水平荷载和竖向荷载。竖向荷载包括上部及地下室结构的楼盖传重和自重，水平荷载包括室外地面活载、侧向土压力、地下水侧向压力和人防等效静荷载。在实际工程设计中，竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力一般不起控制作用，墙体配筋主要由垂直墙面的水平荷载产生的弯矩确定，而且通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用，仅按墙板弯曲计算弯曲的配筋。



(2)地下室外墙截面设计时，土压力引起的效应为永久荷载效应。地下室外墙承受的土压力宜取静止土压力，静止土压力宜由试验确定。当不具备试验条件时，砂土可取0.34～0.45，粘性土可取0.5～0.7。水位稳定的水压力按永久荷载考虑，分项系数可取1.2；水位急剧变化的水压力按可变荷载考虑，分项系数宜取1.3。有人防要求的地下室外墙的永久荷载分项系数，当其效应对结构不利时取1.2，有利时取1.0；抗爆等效静荷载分项系数取1.0。






(3)地下室外墙的配筋计算。实际设计时，配筋的计算，对于带扶壁柱的外墙，不是根据扶壁柱的尺寸大小进行计算，而是均按双向板计算配筋；扶壁柱则按地下室结构的整体电算分析结果进行配筋，不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理，这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。因此，在计算地下室外墙的配筋时，对于垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大的外墙板块，如高层建筑外框架柱之间，按双向板计算配筋为宜，其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋。对竖向荷载(轴力)较小的外墙扶壁桩，其内外侧主筋也应予以适当加强。外墙的水平分布筋应根据扶壁柱截面尺寸的大小，适当地配以外侧附加短水平负筋加强，外墙转角处也应适当加强。地下室外墙计算时底部为固定支座(即底板作为外墙的嵌固端)，侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩相等，底板的抗弯能力应不小于侧壁的抗弯能力，其厚度应与配筋量相匹配。当只有一层地下室时，墙身不能满足上部柱子荷载扩散刚性角时，在基底反力作用下墙身应按深受弯构件验算外墙的水平配筋，地下室超长时为了阻止裂缝水平筋宜适当加大，上部没有剪力墙时，顶部宜附加2根直径不小于20的钢筋，底部由于基础底板配筋较大不必另附加水平钢筋，水平钢筋间距宜不大于150mm。内外皮钢筋之间应设梅花型拉结钢筋，间距一般为600mm，人防部位应为500mm。注明钢筋的接头位置及搭接要求。外侧竖筋宜在距楼板1/3～1/4层高处接头，内侧竖筋可在楼板处；外侧水平钢筋宜在柱(隔墙)中部接头；内侧水平筋宜在柱(隔墙)处接头。当外侧竖向钢筋伸入基础底板的竖向长度不满足锚固长度时，可沿水平方向弯折，弯折后的水平长度不应小于15d。



(4)地下室底板标高的设计。地下室底板标高变化处仅设根梁，梁宽甚至小于底板的厚度，梁内仅靠两侧箍筋传递板的支座弯矩难以满足要求。地面层开洞位置(如楼梯问)外墙顶部无楼板支撑，计算模型和配筋构造均应与实际相符。



2地下室抗浮和防水问题

实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态，对施工过程和洪水期重视不足，因而会造成施工过程中由于抗浮不够而出现局部破坏。另外，实际中在同一整体大面积地下室上建有多栋高层和低层建筑，而地下室面积大，形状又不规则，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，须做细致分析处理。对于具有大底盘地下室的高层建筑群体而言，塔楼部分一般在使用阶段不会存在抗浮问题，但裙房及纯地下室部分经常会有抗浮不满足要求的问题，针对此种情况，作者总结出了以下措施。



(1)确定科学合理的抗浮设防水位。目前，地质勘查单位提供的岩土工程勘查报告中对地下水水位提出了指标：就是拟建场地历史最高水位；近3～5年最高水；勘查时的实测静止地下水位。确定地下室抗浮设防水位时应根据设计规范中确定的原则防水要求严格的地下室，其设防水位可按历年最高地下水位；对防水要求不严格的地下室其设防水位可参照近3～5年最高水位及勘查时的实测静止地下水位。



(2)底板抗浮计算时，应按《荷载规范》GB50009-2001（2006年版）第3.2.5

本文来源：https://www.wddqxz.cn/9b55bef6d25abe23482fb4daa58da0116d171f52.html