張艷艷
[摘要]隨著國際建筑行業(yè)的飛速發(fā)展,設計方案不斷得到優(yōu)化,建筑技術也在不斷提升,我國建筑公司一方面要滿足城市居民不斷提升的物質(zhì)需求,一方面需要注意城市發(fā)展與自然環(huán)境之間的和諧共存,如何有效提升建筑空間的使用率,節(jié)約并增強單位居住空間范圍內(nèi)的使用效率,成為有關設計單位與設計師面臨并亟待解決的問題。下文中,筆者將從個人設計經(jīng)驗出發(fā),分析建筑工程項目中的地下室結(jié)構(gòu)設計中需要注意的事項與要點,以供同行借鑒與參考。
[關鍵詞]建筑工程項目;地下室結(jié)構(gòu);設計方案
在建筑技術水平的不斷發(fā)展的今天,地下空間利用被越來越重視,地下工程設計的難度與精度也隨著加大。工程的施工質(zhì)量取決于地下環(huán)境的性質(zhì)、工程所在的位置以及相關的地理條件、地下室的抗浮能力、地基沉降程度等因素。
1、地下室結(jié)構(gòu)設計概論
由于城市人口數(shù)量的持續(xù)增多,建筑工程項目的設計過程中需要考慮,如何有效提升建筑工程的空間結(jié)構(gòu)使用效率,節(jié)省占地空間,增加建筑縱深方向的空間設計,豐富建筑工程的性能與功用。地下結(jié)構(gòu)的建筑空間設計方案,能夠滿足商業(yè)、消防、停車、倉儲等各種使用需求,提升建筑工程項目的規(guī)劃合理性、有效性。在制定地下結(jié)構(gòu)空間的設計方案過程中,設計人員應當革新自身的設計思路,將地下室結(jié)構(gòu)設計與建筑項目的整體空間設計結(jié)合起來,提升建筑工程的整體性能。我國現(xiàn)代化建筑進程中,城市建筑工程的空間結(jié)構(gòu)設計方案,成為決定工程項目的質(zhì)量與綜合性能,體現(xiàn)城市建筑發(fā)展水準的重要衡量指標,有關設計人員應當重視地下室結(jié)構(gòu)設計的重要性,優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計方案,研究設計方法并使用先進設計技術,加強自身的職業(yè)素養(yǎng)與專業(yè)能力,保障建筑工程項目的設計科學、合理。
2、建筑地下室結(jié)構(gòu)設計的主要內(nèi)容淺析
為了提升建筑工程項目的地下室空間結(jié)構(gòu)設計方案,設計單位與設計人員不僅僅需要具備科學的設計理念,還應當結(jié)合建筑工程項目的具體施工條件,從現(xiàn)實經(jīng)濟情況出發(fā),分析地下室結(jié)構(gòu)設計中的關鍵環(huán)節(jié),應用新型、環(huán)保的建筑原材料,使用先進的施工技術,不斷提升建筑工程的整體質(zhì)量與功能性。從筆者的多年設計經(jīng)驗來看,建筑工程的地下室設計有很多需要注意的事項,設計人員需要科學處理對待,提升建筑工程項目的整體質(zhì)量,確保居民的生活舒適與人身、財產(chǎn)安全。
2.1抗震設計要求
地下室如果設計不當,對整體抗震性能會產(chǎn)生較大影響,地下室的墻柱與上部結(jié)構(gòu)的墻柱要協(xié)調(diào)統(tǒng)一。地下室頂板室內(nèi)外板面標高變化處,當標高變化超過梁高范圍時則形成錯層,未采取措施不應作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位,規(guī)范明確規(guī)定作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的地下室樓層的頂樓蓋應采用梁板結(jié)構(gòu),地下室頂板為無梁樓蓋時不應作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位。結(jié)構(gòu)計算應往下算至滿足嵌固端要求的地下室樓層或底板,但剪力墻底部加強區(qū)層數(shù)應從地面往上算,并應包括地下層。
2.2抗浮抗?jié)B性能要求
建筑地下室的抗?jié)B能力、抗浮能力的設計也是非常重要的一個環(huán)節(jié)。使用過程當中,建筑物除了會遭遇到地震破壞還會經(jīng)歷暴雨水分下滲等不可抗力干擾的情況。這就要求在設計理念里,必須要相應采取一系列的措施來抵御和提高其抗?jié)B能力及抗浮性能。
盡量地在施工中加大地下室部分的重量。具體措施以施工中采用基板加載的方法和邊墻和頂板加載的方法,在科學的建筑設計具備的條件下,盡量提升建筑基坑的底部設計高度。這樣設計便可在一定程度上使地下室起到抗浮抗?jié)B能力。地下室設計中合理的多些寬扁梁和無梁樓蓋的應用,如此可以盡量地降低地下室的高度,來降低地下室的抗浮水位。這亦是增加建筑地下室性能的有效方法。
2.3頂板結(jié)構(gòu)設計要求
頂板部分是地下室連接上層建筑的粘合部位,地下室頂板的設計十分重要。頂板設計要在充分考慮科學高度的基礎上進行,并且要充分考慮對土層的保護。頂板設計更是關系到地下室及其上層建筑整體功能的協(xié)同性。準確地計算取得的地下室承載能力的數(shù)值,要充分考慮到設計中可能存在的各類干擾因素。
地下室頂板鋼筋應加強,保護層和混凝土墊層及強度等級應按規(guī)范加注(GB50108-2001第4.1.6條)。否則就會產(chǎn)生如下類似問題:地下室外墻、底板等迎水面保護層厚40mm,底板與土接觸處鋼筋保護層厚35mm,不適合GB50108-2001第4.1.6條;柱保護層25mm,違反GB50010-2010第9.2.1條;地下室墊層采用C1 0混凝土,或底板下未做混凝土墊層,違反GB50108-2001第4.1.5條和第4.1.5條;未見地下混凝土構(gòu)件環(huán)境類別劃分與對應的鋼筋混凝土構(gòu)件保護層厚度,不符合GB50010-2010第9.2.1條等。
2.4地下室外墻結(jié)構(gòu)設計要求
地下室外墻計算時應進行彎矩調(diào)幅,底部為固定支座(即底板作為外墻的嵌固端)、考慮荷載分項系數(shù)、有多層地下室時應按多跨連續(xù)計算,側(cè)壁底部彎矩與相鄰的底板彎矩大小一樣,底板抗彎能力不應小于側(cè)壁,其厚度和配筋量應匹配,這類問題在地下車道中最為典型。車道側(cè)壁為懸臂構(gòu)件,底板抗彎能力不應小于側(cè)壁底部。地面層開洞位置(如樓梯間)外墻頂部無樓板支撐,計算模型和配筋構(gòu)造均應與實際相符。車道緊靠地下室外墻時,車道底板位于外墻中部,應注意外墻承受車道底板傳來的水平集中力作用。以上兩種情況中,由于外墻支承條件不同,計算與設計不能與一般外墻相同。當頂板不在同一標高時,應注意外墻上部支座水平力的傳遞問題。
除垂直于外墻方向有鋼筋混凝土內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大(如高層建筑外框架柱)之間外墻板塊按雙向板計算配筋外(此時框架柱尚應考慮外墻傳來的水平荷載作用驗算),其余外墻宜按豎向單向板計算配筋為妥。豎向荷載(軸力)較小的外墻扶壁柱內(nèi)外側(cè)主筋也應予以適當加強。
外墻水平分布筋要根據(jù)扶壁柱截面尺寸大小適當另配外側(cè)附加短水平負筋予以加強,外墻轉(zhuǎn)角處也予以適當加強,考慮外墻水平鋼筋受力時應注意滿足最小配筋率要求。地下室外墻應進行裂縫寬度計算,裂縫寬度不得大于0.2mm,且不得貫通。
結(jié)語:
綜上所述,建筑工程項目的地下室結(jié)構(gòu)設計應當滿足建筑使用需求,從提升地下室空間結(jié)構(gòu)的合理性、設計水平、性能與質(zhì)量等方面,全方位、多角度思考設計過程中可能產(chǎn)生的影響因素,從節(jié)約經(jīng)濟成本、提升使用效率等方面,做好建筑工程的地下室空間設計,促進城市建筑產(chǎn)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展。