高层建筑地下室结构设计常见问题分析 颜健锋
分析高层建筑中地下室结构设计的问题
① 增加基础配重 。此种方法大致又有 以下几种情况 :增 加 a .
基础底板 的厚度;. b增加基础顶面覆土 厚度 I基础顶面采用重度 c .
而言,塔楼部分一 般在使
大且价格低廉 的填料 。这三种方法的共同特 点是: 在增加基础配
重用 以解 决抗浮 问题 的同时又不可避免的增加 了基础的埋置深
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图 1 基础形式
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a 下翻式柱 帽的平 板式筏板基 础;- 低板位 墚 板式 筏板基础 ;_低板 位’ 板式筏板 基础 一 b " c“ 墚
() 2 楼盖提 倡使用宽扁梁或无梁楼盖 。 一般宽扁梁 的截 面高 度为跨度的 1 6 1 2 宽扁梁 的使用将有效地 降低地下结构 的 / ~/ 。 1 2 层高。 从而相对降低了抗浮设防水位 。
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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。 此种情况. 我院 的工程设 计经验. 针对 结合
近 年来, 随着我国经济的快速发展, 市的高层建筑也越来 城 越多 , 而人们对地下空 间需求 的不断增长 . 地下工程在整个 建设 项 目中所 占的比重还会越 来越 大。 由于地下工程材 料消耗大 、 建 造周期长 、 施工难度大- 结构设计的好坏将会对整个项 目的设计
2 增加 地 下室 的重量 . 2
增加地下室本身的重量有以下几 方面 的优 点: () 1增加地 下室 的重 量是解决地 下室抗浮 问题 的一 个直接 有效的方法, 但这种方法还应 该结合地基 土 的承载 力而定. 不能 顾此 失彼: () 对主体结构 的地基 承载力进行深度 修正时. 加地下 2在 增 室的重量可 以提高主体结构 的有效 埋置深度.从而提 高了主体 结构修正后 的地基承载力特征值。
高层建筑地下室结构设计的常见问题和解决措施
高层建筑地下室结构设计的常见问题和解决措施摘要:地下室结构作为高层建筑施工设计体系的重要内容,为全面提高地下室结构设计安全性与合理性,本文通过结合高层建筑地下室常见类型以及功能表现,针对现阶段地下室结构设计常见问题进行重点研究与分析。
根据分析结果,主动从地下室抗浮和防水、抗震设计、裂缝控制等方面提出针对性解决措施,以期可以给相关人员提供参考价值。
关键词:高层建筑;地下室结构设计;常见问题;解决措施引言:高层建筑的兴起使得地下室发展成为现代建筑中不可或缺的重要组成部分。
由于地下室结构设计复杂性特征明显,所以在设计优化过程中需要综合考虑高层建筑使用功能、人防要求以及基础结构特点等影响因素,针对地下室结构设计方案进行健全完善,以保障地下室功能完全发挥。
然而结合实际情况来看,高层建筑地下室结构设计面临的重难点问题较多,像结构荷载、抗浮设计影响因素众多,需要设计人员严格按照设计规范要求对各项设计参数进行取值与科学计算,精准把握各项结构设计要点内容。
通过不断总结经验与吸取教训,为提高地下室结构安全性能与稳定性能提供良好内在驱动力。
1 地下室常见类型及功能分析地下室作为高层建筑的基础结构,可根据结构埋深以及功能类型将其结构分为以下3种形式,分别是半地下室、全地下室以及人防地下室。
虽然地下室结构类型有所区别,但是在设计优化过程中都需要遵循建筑设计标准规范化设计,以免影响高层建筑基础功能。
其中,结构设计过程中,地下室内净高需要超过2.2m;层高需要超过3.6m[1]。
与其他基础结构不同,地下室结构可以视为高层建筑工程的附属结构,功能性特征相对突出。
如地下室工程常见停车场、设备用房等。
此外,地下室结构隐蔽性特征相对明显。
为满足居民日常生活以及安保需求,需要针对地下室面积进行合理划分并做好细节优化设计工作,保证地下室功能顺利发挥。
2 高层建筑地下室结构设计常见问题分析2.1 地下室抗浮和防水问题地下室抗浮设计可以有效应对地下水位变化,利于保障地下室运行质量安全。
高层建筑地下室设计问题及处理对策分析
高层建筑地下室设计问题及处理对策分析随着城市化进程的加快,高层建筑的建设越来越多,而地下室设计是其中不可或缺的一环。
高层建筑地下室的设计问题通常包括以下几个方面:结构设计、地下水问题、通风与照明问题、消防安全问题和环保问题等。
本文将分析这些问题,并提出相应的处理对策。
高层建筑地下室的结构设计问题是必须要考虑的。
由于地下室位于地下,承受的地压较大,同时还要承受建筑上部结构的重量和地震力等。
在设计时应采用适当的结构形式和材料,并进行合理的强度和刚度计算,以确保地下室的稳定性和安全性。
地下水问题是高层建筑地下室设计过程中需要关注的。
由于地下室位于地下,地下水渗透是无法避免的。
在设计中需要采取相应的防水措施,如使用防水材料、加大地下室的防水层厚度等,以确保地下室不受地下水的侵蚀和渗透。
通风与照明问题也是高层建筑地下室设计时需要考虑的。
由于地下室处于地下,通风和照明条件相对较差,容易导致通风不畅和光线不足的情况。
在设计中需要合理设置通风设备和照明设备,并考虑到地下室的使用功能和人员流动情况,以确保地下室有良好的通风和光线。
第四,高层建筑地下室的消防安全问题是必须要重视的。
地下室因为位于地下,火灾的蔓延速度较快,逃生通道有限,容易造成人员伤亡和财产损失。
在设计时需要合理设置消防设备和疏散通道,并确保消防设备的正常运行和疏散通道的畅通,以提高地下室火灾的防控能力。
环保问题也是高层建筑地下室设计时需要关注的。
地下室施工过程中会产生大量的垃圾和废水,如果处理不当会对环境造成污染。
在设计时需要考虑到废水的处理和垃圾的清理,并采取相应的环保措施,以保护周边环境的安全和健康。
高层建筑地下室设计问题包括结构设计、地下水问题、通风与照明问题、消防安全问题和环保问题等。
针对这些问题,我们可以通过采用适当的结构形式和材料、采取防水措施、设置通风和照明设备、合理设置消防设备和疏散通道、采取环保措施等来处理。
通过科学合理的设计和有效的对策,可以确保高层建筑地下室的安全、舒适和环保。
高层建筑地下室结构设计常见问题分析(可编辑修改word版)
高层建筑地下室结构设计常见问题分析一、高层建筑地下室设计高层建筑地下室设计主要包括外墙、顶板、底板及基础、出入口坡道、楼梯等,如果是人防地下室,还包括人防口部设计。
(一)荷载地下室结构荷载包括核爆动荷载(考虑人防)、上部建筑物自重、土压力、水压力及地下室自重等。
规范给出了防空地下室不同部位应考虑的荷载组合,结构设计时可依各工程的结构特点,根据规范要求进行荷载组合。
地下室各部位参与组合的荷载分别为:顶板:顶板核爆动荷载标准值,顶板静荷载标准值。
侧墙:竖向,顶板传来的核爆动荷载标准值、静荷载标准值,上部建筑物自重标准值(仅有局部剪力墙部位),外墙自重标准值;横向,核爆动荷载产生的水平动荷载标准值、土压力、水压力。
内承重墙(柱):顶板核爆动荷载标准值、静荷载标准值,上部建筑物自重,内承重墙自重标准值。
应对比战时所增加的顶板核爆动荷载标准值与平时各楼层的活荷载标准值之和,由大的荷载起控制作用。
基础:底板核爆动荷载标准值,上部建筑物自重标准值,顶板传来静荷载标准值,地下室墙身自重标准值。
防空地下室进行荷载组合时,主要解决核爆动荷载作用下如何确定同时存在的静载问题。
(二)顶板地下室顶板是高层建筑上部结构的一个水平约束支座,其刚度越大,对上部结构的约束作用越好。
因此,地下室顶板厚度不能太薄,一般取≥160mm。
人防地下室顶板厚度还要满足人防要求。
根据《建筑抗震设计规范》(GB5001-2001),地下室顶板作为上部结构的嵌固端时,对楼板厚度、混凝土强度等级、板配筋率、楼层侧向刚度等都有具体要求,且地下室层数不宜少于两层。
规范还明确规定,作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构。
这意味着高层建筑地下室层数或总深层不仅仅由地基基础埋深决定,还必须考虑上述因素。
结构计算时应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板,但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算,并应包括地下层。
当出现以下情况时,地下室顶板不应作为上部结构的嵌固部位:(1)顶板室内外板面标高变化超过梁高范围形成错层,且未采取措施;(2)顶板为无梁楼盖。
地下室结构设计工程中常见问题分析及对策
的压弯作用, 仅按墙板弯曲计算弯曲的配筋。
f地下室外墙截 面设计时 , 2 ) 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 40 5黏性 . -. , 3 4 土 可取 0 4. 5 )。水位稳定的水 压力按永久荷载 7 考虑 , 系数可取 1 ; 急剧变 化 的水压 分项 . 水位 2 力按可变荷载考虑 , 系数宜 取 1 。有人 防 分项 3 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 ; . 抗爆等 0 效静荷载分项系数取 1 。 . 0 (地下室外墙的配筋计算 。 3 ) 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
一
活需要的产物, 是现代社会工业化、 商业化和城 市化 的必然结果 。 科学技术的进步、 经济的发展 则为高层建筑的发展提供了坚实的物质基础。 地下室 的结构设计 过程错综复杂我们应 以遵循 安全 、适用 和合理的原则 ,及合理的设计 为前 提 , 全 面考虑 , 问题减小 至最低或消 除 , 进行 把 以使建筑地下 室结 构设计工作发挥其最大的经 济作用和社会效益, 最后达成设计要求。
量。
f地下室底板标高的设计。地下室底板标 4 )
根据《 高规) J 第 4 5条规定 , J 3 G . 8 当地下室 顶板作为上部结构 的嵌 固层时 ,地下一层 的抗 震等级应按上部结构采用 ,地下一层 以下的结 构抗震 等级可根 据具体 隋况 采用三级或 四级 。 因此存在 的常见 问题如 :① 当上部抗震等级为 特一级 ,地下一层隔墙为上部结构落地剪力墙 时, 《 根据 高规》 4 .条规定 : 第 .2 9 取地上一层剪力 墙墙底截 面组合弯矩计算 值的 1 倍作 为地下 . 1 层隔墙的弯矩设计值 ;取地上一层剪力墙底 部地震作用组 合的剪力计 算时的 1 倍 作为地 . 9 下一层隔墙的剪力设计值;地下一层内隔墙的 水平和竖向分布钢筋 的最小配筋应为 0%。② 半地下室埋深不够 , 地下室抗震等级为三级 , 而 上部结构为二级,按 G 5 0 120 第 6 -条 B 0 1- 0 1 . 1 3
高层建筑地下室设计问题及处理对策分析
高层建筑地下室设计问题及处理对策分析随着城市化进程的加快,高层建筑已经成为现代城市中极为常见的建筑形式。
高层建筑在满足城市居民居住需求的也给城市的地下空间设计带来了一系列新的挑战。
地下室设计问题的处理对策分析是一项非常重要的工作,它关系到高层建筑的安全和可持续发展。
本文围绕着高层建筑地下室设计问题及处理对策进行深入探讨,以期为相关工程技术人员提供一些指导和参考。
一、高层建筑地下室设计问题1. 地下水问题地下水是高层建筑地下室设计中常见的问题之一。
由于地下水位的存在,地下室的地基工程往往会受到严重的影响。
地下水对地基的冲刷和侵蚀,有可能引发地基下沉和结构损坏,甚至危及建筑的安全。
地下水还可能导致地下室内部潮湿和漏水等问题,影响建筑的使用功能。
地下室作为建筑的一个重要部分,需要保持其内部环境的干燥和通风。
地下室容易受到地下水的影响,因此在地下室设计中,排水系统的规划和设计显得尤为重要。
良好的排水系统可以有效地排除积水,避免地下室内部潮湿和霉菌的滋生,保证建筑的使用安全。
3. 地下室结构设计问题地下室作为高层建筑的一部分,其结构设计需要充分考虑地下水的影响以及地质条件。
如何确定地下室的结构形式、承载力和抗震性能,是地下室设计中的一个重要问题。
地下室的防水、防潮、防震等方面的设计也是需要重点考虑的问题。
4. 地下室通风、照明、消防等问题地下室作为建筑的一个重要部分,需要具备良好的通风、照明和消防设施。
在地下室设计中,如何合理规划通风和照明系统,以及实施有效的消防措施,都是需要认真考虑的问题。
良好的通风、照明和消防系统,可以提高地下室的使用舒适度和安全性。
对于地下水问题,可以采取一些有效的处理对策。
可以对地下室周围的地基进行加固和防水处理,以防止地下水的渗透。
可以采取排水系统的措施,将地下水及时排除并加以处理。
还可以在地下室设计中设置相应的抗渗设施,以防止地下水对地下室结构的侵蚀。
在地下室设计中,可以采取一些处理对策来解决地下室排水问题。
地下室结构设计工程中常见问题分析及解决措施探讨
地下室结构设计工程中常见问题分析及解决措施探讨摘要:伴随着我国城市化进程的持续发展,我国的国土资源也变得越来越紧张。
提升土地的利用率便成了当下工程建筑中最需要注意的问题。
目前地下室不仅成为了我国高层建筑的重要组成部分,也成了高层建筑的重要基础之一。
由此可见,地下室的结构设计对建筑物的整体质量有着非常重要的影响。
所以,要保证工程的整体结构与质量达标,施工方就必须提升对于地下室设计的重视。
本文主要针对目前在地下室结构设计过程中最常见的一系列问题展开分析,并提出了相应的解决措施,期待能为整个地下室的安全与合理建设打下基础,以保证整个工程的有序进行。
关键词:地下室;常见问题;解决措施随着时间的推移,我国的社会经济已经开始飞速的发展。
与此同时,人们的生活水平也得到了显著的提升。
在这样的背景影响下,我国房地产行业已经得到了如日中天的发展。
为了使建筑工程行业中的土地资源利用与建筑工程基础埋深得到有效整合,地下室的结构设计也逐渐得到了重视。
在进行地下室结构设计时,一定要明确的一点是地下室在使用功能和荷载需求上都与地上建筑部分有所区别。
所以,在进行地下室结构的设计时,首先需要遵循严格的设计原则来保证地下室结构的合理性。
一、地下室结构设计工程中常见问题分析(一)平面设计问题地下室工程的结构设计是一个较为复杂的过程。
尤其是高层建筑的地下室设计,不仅需要考虑到防火、功能、人防等因素,还需要考虑设备用房、坑道、排水以及通风和采光等各项专业配合[1]。
比如在进行地下室长度设计时如果超过了规定长度时,就需要结合结构专业来进行配合。
然后再确认是否有变形缝的设置,一般情况下,变形缝的设置应该尽量保证少设或者直接不设,因为设置了变形缝会导致变形缝处的防水处理变得更加得复杂。
(二)防水设计问题在地下室的结构设计工作中,还有一项非常重要的问题就是防水设计问题。
对于地下室结构设计而言,防水设计是一项非常重要的工作,地下室的防水工作的好与坏,会直接影响到地下室设计的成与败,甚至会影响到整个建筑工程的整体质量。
高层建筑地下室设计问题及处理对策分析
高层建筑地下室设计问题及处理对策分析高层建筑地下室的设计问题包括负荷承载能力、排水系统、防水措施、通风系统等方面。
针对这些问题,可以采取一系列处理对策,以确保高层建筑地下室的设计和使用安全可靠。
高层建筑地下室的负荷承载能力问题是设计中需要考虑的重要问题。
地下室需要承载高层建筑本身的重量,以及地下室内的设备、人员和其他负荷。
设计者应根据实际情况进行承载能力的计算和评估,选择合适的结构材料和结构形式,并进行必要的加固措施,以保证地下室的安全承载。
地下室排水系统的设计对于防止地下室内积水和漏水问题至关重要。
地下室应设计合理的排水系统,包括排水管道和排水沟等,以便及时排除地下室内的积水和降低地下水位。
还可以采取防水涂料、防水层等防水措施,以增加地下室的防水能力。
通风系统的设计是保证高层建筑地下室空气质量的关键。
地下室通常处于相对封闭的环境中,容易出现空气污染和缺氧等问题。
设计者应合理安排通风设备和通风管道,确保地下室内有足够新鲜空气的流通。
高层建筑地下室的设计还需要考虑防火措施和紧急逃生通道的设置。
地下室是高层建筑的一部分,一旦发生火灾等紧急情况,必须有合适的逃生通道和疏散设施,以确保人员的安全。
设计者应设置多个紧急逃生通道,并采取防火阻隔措施,如防火门、防火墙等,以确保地下室能够在紧急情况下有序疏散。
高层建筑地下室的照明和安全设施也是不可忽视的问题。
地下室通常是相对黑暗的环境,因此需要设计合适的照明系统,以确保地下室内有足够的光线。
应配备安全设施,如监控摄像头、紧急报警装置等,以提高地下室的安全性。
地下室结构设计中问题分析及解决措施
地下室结构设计中问题分析及解决措施摘要:地下室支承着上部结构,不可预见的因素影响较多,设计方案的选择受不确定性(如地下水、土质等)的因素影响,造成地下室设计的复杂化,同时也影响建造成本的经济性。
笔者根据多年的工程设计经验,针对一些不确定性因素,总结出以下一些措施来解决地下室结构设计中存在的问题。
关键词:地下室;结构设计;问题1 抗浮问题对于具有大底盘地下室的高层建筑群,塔楼部分的地下室一般在使用阶段不会存在抗浮不足问题,但裙房及纯地下室部分经常会有因为抗浮不满足要求而出现底板被拉裂渗水的现象,在施工阶段,何时停止降水才能借助带地下室的高层建筑的自身重量来平衡浮力,直接影响到建造成本和施工质量。
所以,抗浮设计对带地下室的高层建筑是不容忽视的。
怎样才能做好抗浮设计,本人认为可以这样考虑:1.1确定科学合理的抗浮设防水位地下水位及其变幅是地下室抗浮设计的重要依据,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3个指标:①拟建场地历史最高水位;②近3~5年最高水位;③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,科学地确定地下水位可以合理地选择抗浮措施,降低建造成本,缩短施工周期。
1.2 降低抗浮设防水位的措施在保证建筑使用净高的前提下减少地下室的总高度,提高基坑坑底的设计标高,可以间接降低抗浮设防水位。
具体措施有以下几种:(1)采用平板式筏板基础。
一般而言,平板式筏板基础的重量与“低板位”梁板式筏板基础上填覆土的重量基本相当,但后者的基础高度一般要比前者高。
(2)楼盖提倡使用宽扁梁或无梁楼盖。
一般宽扁梁的截面高度为跨度的1/16~1/22,宽扁梁的使用将有效地降低地下室顶板结构高度,从而相对降低了抗浮设防水位。
1.3 增加地下室的重量增加地下室本身的重量有以下几方面的优点:①增加地下室的重量是解决地下室抗浮问题的一个直接有效的方法,但这种方法还应该结合地基土的承载力而定,不能顾此失彼;②在对主体结构的地基承载力进行深度修正时,增加地下室的重量可以提高主体结构的有效埋置深度,从而提高了主体结构修正后的地基承载力特征值。
浅谈高层建筑地下室设计中的问题及优化策略
浅谈高层建筑地下室设计中的问题及优化策略摘要:随着建筑层数的不断增加,地下结构也趋向多层次,地下室作为建筑工程的重要环节,其设计显得十分重要。
若地下室设计不合理极易给建筑工程埋下安全隐惠,进而带来经济损失及人员伤害因此,本文重点探讨建筑地下室的结构设计,旨在为确保地下室的施工质量奠定基础。
关键词:建筑;地下室;结构设计随着城市化建设进程的加快,土地资源越来越紧缺,高层建筑成为建筑业发展的主要趋势,并且逐渐向地下延伸,地下室成为建筑发展的空间领域。
一、地下室外墙的结构设计地下室外墙是地下室的重要组成部分,在高层建筑地下室结构设计的过程中,地下室外墙的设计起着至关重要的作用。
地下室外墙不仅承受了上部结构传来的竖向荷载,同时也承受了水平荷载(水平荷载包含有土压力,地面堆载产生的侧向压力,水压力以及人防荷载等)。
但是在地下室外墙的结构设计中,上部结构竖向荷载产生的内力一般不起控制作用,起控制作用的还是由水平荷载产生的内力。
地下室外墙一般根据周边的支承情况按双向板或单向板计算内力。
地下室的内墙一般距离相距较远,因而在实际的设计中一般按底部(基础底板或中间层楼板)怍固定支座,顶板处作铰接支座来计算地下室外墙。
且计算时仅考虑水平荷载作用,不考虑水平荷载和竖向荷载组合的压弯作用效应。
通常设计中,地下室外墙采用的混凝土等级不会太高,一般为C30。
这是由于强度等级过高必然导致混凝土的水泥用量较大,较易产生裂缝,容易引起渗漏。
但是大多数的实际高层建筑中,地下室外墙上往往都有框架柱,这些框架柱承受了上部结构的荷载,因此它们的混凝土强度等级往往较高,一般都高于地下室外墙的强度等级。
从设计角度来看,上述做法是符合规范要求的,但是混凝土标号的不同会给实际施工带来一些些的不便。
如果部按低标号来做,必然会影响结构的安全;如果都按高标号来,显然会提升造价,经济性不高。
对于强度等级相差不是特别大的情况时,通常我们可以采用墙柱交接处加腋的方式来解决上述问题,加腋后部可按地下室外墙的湿凝土标号来浇筑。
高层建筑地下室设计问题及处理对策分析
高层建筑地下室设计问题及处理对策分析随着城市化进程的不断推进,高层建筑的建设越来越受到人们的关注和需求。
而在高层建筑的设计和建设过程中,地下室的设计问题尤为重要。
地下室不仅对高层建筑的使用和功能有着不可或缺的作用,而且它也面临着一系列的设计问题和处理对策。
在本文中,将对高层建筑地下室设计问题及处理对策进行分析。
一、设计问题1、地下室通风和采光不足高层建筑的地下室由于位置较深,所以受到自然采光和通风条件的限制,使得地下室的空气质量和环境舒适度无法达到高楼上层的标准要求。
因此,在地下室设计的过程中,需要考虑如何合理地设计通风和采光系统,以提高地下室的空气质量和环境舒适度。
2、地下室防水问题地下室防水问题是高层建筑地下室设计中最为常见的问题。
在设计地下室时,需要考虑地下水位、排水系统、建筑材料等因素。
如果地下室的防水设计不完善,就会出现渗水、漏水等问题,直接影响地下室的使用效果和建筑物的结构安全。
3、地下室入口设置问题地下室的出入口设置也是高层建筑地下室设计的难点之一。
地下室入口需要考虑到交通便利、周边环境、安全性等因素。
而在高楼理入口安装位置的设计过程中也需要考虑到楼内的垂直管道、电气管线等设施,确保地下室的入口设计不影响到楼内的设施。
二、处理对策1、加强通风和采光系统设计为了解决地下室通风和采光不足的问题,设计师可以采用多种通风和采光方式,如利用节能通风系统、合理设置窗户和天窗等措施来改善地下室的环境。
在设计地下室时,需要充分考虑防水系统的安装和排水系统的设计,以确保地下室的防水效果。
特别是在设计防水层时,需要结合地下水位的情况和材料的选用,确保地下室具有卓越的防水性能。
为了解决地下室入口设置问题,需要充分考虑到地下室的周边环境和周边设施的布局。
在设置入口时,需要考虑到安全性、交通便利性等因素,尽量避免对楼内设施造成干扰。
总之,对于高层建筑地下室设计问题和处理对策,在设计和建设过程中需要注意各种因素并合理设计,以确保地下室的安全、舒适、实用等多重要求得到满足。
高层地下室结构设计时的一些常见问题的分析及解决
高层地下室结构设计时的一些常见问题的分析及解决高层地下室结构设计时的一些常见问题的分析及解决摘要:随着城市发展的需求,现代高层建筑由于技术、经济、使用等各方面的因素,一般都设有大底盘地下室,通常为1~2层,随着建筑物高度的不断增加,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在增加。
地下工程在整个建设项目中所占的比重越来越大。
由于地下工程材料消耗大、建造周期长、施工难度大,因此结构设计的好坏将会对整个项目的设计周期、施工工期以及建造费用产生巨大的影响。
另外,地下室结构的设计也比较复杂,主要技术问题有:地基承载力及变形问题、抗浮问题、不均匀沉降问题、结构超长问题、基础型式的选取和计算方法问题、人防设计等等;这里仅对地下室设计中遇到的常见问题进行分析,并给出对策措施,简要分析地下室结构设计中的技术、经济问题及其相互关系。
关键词:抗震等级和嵌固端抗浮不均匀沉降裂缝保护层1.抗震等级和嵌固端问题地下室如果设计不当,对整体抗震性能会产生较大影响。
地下室顶板室内外板面标高变化处,当标高变化超过梁高范围时则形成错层,未采取措施不应作为上部结构的嵌固部位,规范明确规定作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构,地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构嵌固部位。
《建筑抗震设计规范》第6.1.3条规定:当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层的抗震等级应与上部结构相同,地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低,但不应低于四级。
地下室中无上部结构的部分,抗震构造措施的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。
因此,要合理确定地下室的抗震等级,必须首先解决嵌固端是首要问题,下面对嵌固端进行如下分析和设计:1)嵌固部位的刚度比要求:PKPM计算时宜采用剪切刚度比或地震力与相应层间位移比的计算方法(剪切刚度比较严格),当地下室是上部多塔楼的大底盘(无裙房)的,拟将地下室顶部作为嵌固端的条件是:大底盘地下室的整体刚度与所有塔楼的总刚度比不应小于2,每栋塔楼有效影响范围内的地下室(塔楼周边外扩与地下室高度相等的水平长度)剪切刚度与相邻上部塔楼的剪切刚度比不应小于1.5。
高层建筑地下室设计问题及处理对策分析
高层建筑地下室设计问题及处理对策分析随着城市化进程的不断加快,高层建筑已经成为许多城市中不可或缺的一部分。
高层建筑通常具有较大的建筑面积和建筑高度,在地下室的设计和施工过程中常常会面临一系列问题。
地下室不仅仅作为停车场和仓库的功能空间,更重要的是它承载着建筑的基础和承重结构,因此地下室设计的合理性对整个建筑的安全性和稳定性至关重要。
本文将针对高层建筑地下室设计中可能出现的问题进行分析,并提出相应的处理对策。
一、地下室设计问题分析1. 地下水问题地下水是高层建筑地下室设计中最常见的问题之一。
地下室通常需要进行挖掘并进行工程施工,这可能会影响周围地下水的流动。
如果地下水流速过快或流量过大,就会对地下室结构和土壤有冲击破坏的风险。
地下水的存在也会导致地下室内潮湿和潮气过重,对建筑材料、设备以及地下室内的使用环境造成影响。
2. 土壤承载力问题高层建筑的地下室承载着整个建筑的重量,因此土壤的承载能力是地下室设计中的关键问题。
不同地区的土壤性质各不相同,有的地方土层坚硬,有的地方土壤松软。
如果在设计中没有充分考虑土壤的承载能力,可能会导致地下室结构不稳定,甚至发生坍塌事故。
3. 地下室排水和通风问题地下室通常位于地表以下,容易受到地下水位的影响。
地下室设计中排水和通风也是一个重要的问题。
如果设计不合理,地下室内可能会积水,导致地下室结构受损和使用环境恶劣,甚至影响地下室内停车区域的使用。
4. 地下室环境问题地下室设计中还需考虑地下室内的环境问题,包括采光、通风、防潮、排烟等。
如果在设计中未能充分考虑这些问题,可能会导致地下室内环境恶劣,影响使用者的舒适度和健康。
二、地下室设计对策分析1. 地下水问题的处理对策对于地下水问题,首先需要进行充分的地质勘察和分析,了解周围地下水的流动状况和水位高度。
在挖掘地下室之前,需要采取合适的排水措施,以减小地下水对工程的影响。
在地下室设计中应考虑加固地下室结构,以防止地下水对地下室结构的侵蚀。
高层建筑地下室结构设计常见问题分析
高层建筑地下室结构设计常见问题分析摘要随着我国建筑行业不断发展,高层建筑已经成为建筑工程的主流形式,地下室作为高层建筑中的重要组成部分,在结构设计中时常会出现一定的问题。
因此,为了能够保障地下室结构承受上部荷载在地下环境下满足使用要求,设计单位必须要能够认识到地下室结构设计中常见的问题,并针对现有问题提出相关的解决策略。
关键词高层建筑;地下室;结构设计;问题地下室结构设计对整个高层建筑工程有着重要影响,其设计水平直接影响了地下设施的使用功能和安全性。
在进行高层建筑设计过程中,如果结构设计不符合标准,就会出现抗浮、沉降、墙体裂缝等问题。
因此,为了能够全面保障地下室结构设计质量,我们必须要不断加强地下室结构设计工作,为后续地下室施工奠定坚实的基础。
1 确定地下室层高确定地下室层高是一项非常重要的工作,层高在很大程度上都会影响地下室设计质量,其主要包括基础维护设计、抗浮设计等方面。
针对地下室层高设计来说,可以从以下几点措施加强层高设计:第一,需要采用合理的施工措施来降低地下室上层顶板的覆盖厚度。
在顶板覆土厚度确定中,需要考虑两个方面,一方面是加强给排水专业雨污水管道铺设,另一方面是景观植被种植要求。
第二,加强对结构梁高的控制,综合多方因素,需要合理设置消防管道,这样做可以降低2m地下室层高。
通风管需要沿着车位内侧或墙角进行布设,从而提高管道净高[1]。
2 变形缝和后浇带为适应环境温度变化、混凝土收缩、结构不均匀沉降等因素影响,在高层建筑设计过程中,在梁、板(包括基础底板)、墙等结构中预留的具有一定宽度且经过一定时间后再浇筑的混凝土带。
较为常见的变形缝主要包括:伸缩缝、沉降缝、防震缝。
因此,在混凝土浇筑时需要在基础板、墙、梁相应位置设留临时施工缝,也就是将地下室结构主体分为若干段,这样能够保障各个部分沉降的均匀性,避免因各个位置的沉降存在较大差异而造成开裂破坏。
此外,在高层建筑地下室结构设计来说,防水设计非常重要,但变形缝却不利于防水工作,一旦施工不当会导致地下水渗漏问题。
高层建筑地下室设计问题及处理对策分析
高层建筑地下室设计问题及处理对策分析随着城市化进程的加快和土地资源日益紧缺,高层建筑逐渐成为城市中的主要建筑形式。
而高层建筑的地下室设计对建筑的安全性、稳定性和功能性具有重要影响。
在高层建筑地下室设计中常常遇到一些问题,需要合理的处理对策。
本文就高层建筑地下室设计中常见的问题及应对对策进行分析。
一、地下室设计问题1. 空间利用率低由于高层建筑周围的地价昂贵,开发商通常会将地下室作为商业空间进行开发。
地下室的空间受到地面上建筑的限制,空间利用率相对较低,难以最大程度地发挥其潜力。
2. 地下室排水问题地下室处于地下水位以上,可能会受到地下水的渗漏和积水问题困扰。
这不仅影响了地下室的使用功能,还会对地下室结构和设施造成损害。
3. 地下室通风与采光问题地下室由于位于地下,通常会存在通风不良和采光困难的问题,给地下室使用带来不便。
4. 地下室结构设计问题地下室结构的设计直接影响到地下室的稳定性和安全性。
特别是在高层建筑中,地下室的结构必须承受来自建筑的垂直荷载和水平荷载,这要求地下室结构设计更加严谨和复杂。
二、地下室设计对策分析1. 提高空间利用率为提高地下室空间的利用率,设计者可以采用合理的布局和设计手法,如采用柱网结构或跨列结构,增加空间的自由度;利用新型的防水材料和技术,解决地下室排水问题,从而提高地下室的可用空间。
2. 解决地下室排水问题采用有效的排水系统,包括排水管道、防水涂料和隔水板等,保证地下室内部的排水通畅,防止地下水渗透和积水造成的损害。
3. 改善地下室通风与采光可以通过合理的设计手法,如设置天窗、采用地下室明渠和人工通风系统等,改善地下室的通风和采光情况,提升地下室的使用舒适度。
4. 加强地下室结构设计与施工在地下室结构设计中,应加强地下室底板、顶板和墙体的设计,在建筑结构中合理设置受力构件,如增设剪力墙、加固柱等,以增强地下室的稳定性和承载能力。
通过采取以上对策,可以有效解决高层建筑地下室设计中的各种问题,为地下室的使用和功能提供更好的支持,提高高层建筑的整体品质和安全性。
地下室结构设计工程中常见问题分析及对策
地下室结构设计工程中常见问题分析及对策摘要:随着社会的发展,高层建筑越来越多。
城市建设中出现了大量的地下室及地下车库,将高层建筑的设备用房、地下消防水池和汽车停车位等设在地下室.既能充分发挥地下室作用,又能满足基础埋深的要求。
因此,在高层建筑设计中,地下室结构设计日显重要。
现简要论述地下室结构设计中经常遇到的几个问题,与同行共同探讨。
本文针对地下室结构设计中常见的问题,提出了相应的设计方法和应对措施。
关键词:地下室;结构设计;问题;对策一、地下室结构设计工程的概述地下室工程涉及的专业极为复杂,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规范规定的长度时,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。
也可以通过设置后浇带和合理使用混凝外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式。
若地下室过长,依靠设置后浇带的方法难以解决,设计人员应将地下室分割成几个小地下室,中间用较窄的通道相连,以满足使用及管道相连的要求,而将变形缝设置在通道处,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,若高层建筑采光通风井位置设计不当,不能有效地将上部的地震及风力作用传至侧壁及地面。
二、地下室结构设计特点要求地下室结构设计的主要内容包含几个方向:(1)主体结构设计。
包括顶板、外侧墙、底板等其它构件的结构设计;(2)孔口防护设计。
包括出入口的防护和消波系统(防护设备)其中出人口的防护包含防护密闭门的选用、门框墙、临空墙的计算,出人口通道(包括风井)的计算等几个方面,而消波系统则包含防爆破活门的选用和扩散室(箱)的设计。
(3)地下室是否与上部结构一起计算对于计算结果影响较大,其底板经常同时作为结构的基础,需要考虑地基的反作用力,顶板作为工程的重要部位,需要组合核爆炸力的等效静荷载,外墙则需考虑侧向的土、水的水平作用组合。
高层建筑地下室结构设计中常见问题分析及总结
高层建筑地下室结构设计中常见问题分析及总结发表时间:2018-06-07T12:31:27.330Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第36期作者:伍依禄[导读] 随着社会的发展,城市建设用地资源越来越匮乏,高层建筑越来越多。
广西壮族自治区建筑科学研究设计院摘要:本文结合作者的工作实践经验,以一个商业综合体的二层地下室为例,对高层建筑地下室的结构设计相关内容进行了分析和总结,给相关从业者作为参考。
关键词:地下室结构;结构设计;人防结构设计1引言随着社会的发展,城市建设用地资源越来越匮乏,高层建筑越来越多。
为满足人们越来越大的停车需求、大型商业(如大面积超市)的需求和大型的设备用房(如大消防水池)等,高层商住区向地下发展,大部分地下室做到了两层三层,甚至四层。
本文以某商业综合体的二层地下室在结构设计中常见的问题进行分析,对地下室的结构设计起到一定的总结作用。
2地下室结构设计分析过程2.1项目概况本项目为广西南宁市区内某一大型商业综合体,总建筑面积148023.36m2,其中:地上总建筑面积91657.85m2,其中B1办公楼地上20层,A2办公楼地上23层,均为框架-剪力墙结构;D1商业楼地上4层,为框架结构。
地下二层为地下停车库和设备用房等,面积56365.51m2,为框架结构;其中地下二层为人防地下室,建筑面积20477m2,抗力等级为核6级常6级(局部为核5级常5级)。
项目位于南宁,设计时为6度抗震设防区,设计基本地震加速度0.15g,设计地震分组第一组。
建筑结构安全等级为二级,地下室结构为二层框架结构,由上部的抗震等级得到,地下室框架抗震等级为三级。
建筑地基基础设计等级为丙级,本工程基础采用柱下独基和墙下条基。
2.2后浇带设计高层建筑地下室宜尽量不设变形缝,以避免因变形缝渗漏而带来的防水问题。
超长的地下室宜通过设置温度后浇带和沉降后浇带来解决温度应力和沉降位移差。
本项目地下室尺寸约为150m*160m,超过伸缩缝最大间距,属于超长的地下室,应该通过设置温度后浇带。
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高层建筑地下室结构设计常见问题分析颜健锋
发表时间:2018-02-28T11:11:50.393Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第27期作者:颜健锋
[导读] 伴随着大规模的城市建设,地下空间的利用越来越多的关注,越来越多的地下工程,基本上每一个项目都将有一个地下室。
中山市雄伟建筑工程有限公司 528400
摘要:为了提高地下室的设计质量,避免各种问题的出现,设计者应不断加强学习相关标准、规范,设计地下室的大多数安全问题,质量隐患,并进行合理的抗震设计,平面设计,地下室抗浮设计的渗透设计分析过程中存在的问题和解决方案的介绍,希望能帮助同伴。
关键词:高层建筑设计;地下室结构;分析问题
1.引言
伴随着大规模的城市建设,地下空间的利用越来越多的关注,越来越多的地下工程,基本上每一个项目都将有一个地下室。
地下工程在整个建筑工程的比例越来越大,地下工程材料消耗大,施工周期长,施工难度大,结构设计的好坏对整个项目的设计、建设周期和建设成本产生重大影响。
结构设计人员必须深度常识和设计的要点。
保证地下室结构设计的质量,打下坚实的基础为高层建筑的顺利建设。
2.地下室结构平面设计问题
高层建筑地下室设计是一个复杂而巨大的工程,需要考虑的因素,如防火措施,位置,管道、排水管道设计照明工程等。
特别是变形裂缝的设计或不与地下室结构设计的好坏。
地下室的设计对于处理地下各种防火、排水等的处理是否方便影响重大,由于设置变形缝会使变形缝处的防水处理变得困难,一般少设或不设变形缝。
所以设计人员在设计时一般会采用其他方法,如设置后浇带、在地上设缝、以及合理的采用一些混凝外加剂等方式来达到不设缝的目的。
如果上述方法无法解决,则需从地下室平面的布局入手,这时需要将地下室空间分割成多个小地下室,并将变形缝设置在通道处,这样不仅可以减少缝的数量,也可使其受力最小,出现问题时可及时补救。
在结构设计时,除了变形缝的设置十分重要外,采光通风井的设计也格外重要,这关系到是否能达到高层建筑的埋深要求。
如其位置设置不当,将不能有效的将上部的风力和地震作用传到侧壁和地面,会对建筑产生破坏。
3.地下室外墙的结构设计问题
3.1荷载计算
地下室外墙承受了多方面的荷载,包括上部结构传来的竖向荷载以及水平荷载。
然而,在对地下室外墙进行结构设计的时候,通常情况下,上部结构竖向荷载所产生的内容起不到任何的控制效果,可以发挥控制效果的还是由于水平荷载所产生的内力。
在具体的应用过程当中,竖向荷载与地震所产生的力是很难进行控制的。
而墙体配筋应该考虑到垂直于墙面的水平荷载形成的弯矩,通常情况下,竖向荷载的压弯都不考虑在内。
对于静止土压力系统需要结合具体的试验进行确定。
3.2配筋计算
实际设计应用时,在带扶壁柱的外墙配筋计算方法是按双向板计算配筋,而不是根据扶壁柱的尺寸大小来计算。
而扶壁柱不是按外墙双向板传递荷载算其配筋,而是根据地下室结构的整体电算分析结果来配筋。
这样设计会使外墙竖向受力筋配筋偏少、扶壁柱配筋不足,而外墙的水平分布筋过多。
在计算地下室外墙的配筋时,除了垂直于外墙方向部分有钢筋混凝土的,内隔墙之间有相连的外墙板块或者扶壁柱横截面积较大的外墙板块需要用双向板计算之外,其他形式的外墙通常都按竖向单向板计算配筋。
竖向载荷小的外墙扶壁柱,无论是外墙转角处还是内外侧的主筋部分都需做适当的加强。
扶壁墙的截面积的大小则是界定外墙水平分布筋的依据。
在计算地下室外墙时底部支座应固定,并且它的厚度要和配筋量匹配。
侧壁的抗弯能力比底板的大,而弯矩则和底板相等。
4地下室的防水设计问题
地下室防水也是地下室设计过程当中最为重要的一个部分,地下室防水效果的好坏直接影响着地下室的安全性甚至是整个建筑的安全性。
所以,必须要积极地采取有效的措施,来确保地下室防水的整体质量。
但是,就我国当前的高层建筑地下室来看,在防水方面,存在着很多的质量问题,这些质量问题的存在在很大程度上决定工程的质量。
如果地下室结构防水没有达到相关规范的要求,就会直接造成地下室积水问题,然而,如果钢筋长时间浸泡于水中,就会直接对结构的稳定性造成不利影响,同时影响着整个建筑的安全性以及使用寿命。
如何才能够有效地将地下室的防水问题解决到位,需要做好以下几个方面的工作,首先,在具体设计的过程中,一定要紧密地结合工程的具体性质,根据具体需求以及重要程度等各个方面的因素来科学合理地确定防水的具体等级,在进行地下室防水设计的时候,具体应该注意三个要点:第一个要点是主体结构的防水;第二个要点是细部构造的防水;也被称之为节点防水;第三个要点是结构的抗浮设计,包括局部抗浮以及整体抗浮。
很大一部分的地下室主体结构防水就是采用防水混凝土。
通常情况下,防水混凝土被分为以下几种:普通混凝土、外加剂防水混凝土、膨胀水泥防水混凝土。
在选择防水混凝土的时候,一定要考虑到设计抗渗等级这一要素。
对于地下室的节点防水,需要对地下室的相应施工缝、变形缝以及后浇带等采取相应的防水处理,比如设置止水带、止水钢板等等。
5抗浮设计
地下室设计中,一项很重要的内容是抗浮设计,其合理的设计将会很大程度上决定工程造价。
(1)荷载取值
恒载应取顶板覆土自重,地下室顶板、底板梁板及柱自重、地下室建筑地面自重及基础自重。
活载:不考虑活载。
(2)抗浮水位的确定
一般地质勘查报告中会对抗浮设计水位予以明确,但在实际工程设计时应对具体工程做出具体分析,对地勘报告中提及的水位结合工程周围环境地形标高是否合理进行分析,避免水位过高造成浪费和水位不足存在安全隐患,对于有一边露出地面的面积较大地下室,可在底板底设置滤水层和导流盲沟使底板板底的水排出以减小或消除水位的影响。
另外,根据地下室四周填土的渗透性,对水压力予以折减。
(3)抗浮措施
对于自重无法抵抗浮力的地下室应采取抗浮措施。
抗浮措施包括锚杆、抗拔桩等。
锚杆及抗拔桩的极限抗拔力应通过试验来确定,应
尽量通过提高抗拔力措施来减小其使用数量。
值得一提的是,由于锚杆及抗拔桩均为抗拔桩极限值,除以2为其特征值,此时用来抗水浮力的地下室自重也应为特征值,既自重不必乘0.9的系数,这样才使得其安全度与基础及桩一致。
6地下室设计中的变形缝与后浇带
对于高层建筑来说,比较常见的变形缝主要包括以下几种:伸缩缝、沉降缝、防震缝等等。
伸缩缝的形成主要是由于从基础往上把建筑物断开,防止建筑物由于温度或者是伸缩变形而造成开裂甚至是破坏。
建筑在沉降缝位置的地方应该从上部至基础全部断开,把建筑整体分为若干个部分,进而确保各个部分的沉降都能够保持均匀,防止由于沉降的差异太大而造成开裂破坏;防震缝会把建筑分为平面规则的、较为简单的。
在进行防震缝设置的时候,在其设置位置的地方可以将其断开,也可以不将其断开。
对于任何工程项目来说,在进行以上三种变形缝设置的时候,都必须要做到考虑周全。
在进行地下室设计的时候,应该尽量设置后浇带,由此来有效地避免变形缝的设置。
在《高规》当中指出,在地下室大于伸缩缝的最大距离需求的情况下,应该每间隔35m~45m的距离进行施工后浇带的设置。
此外,在材料上并可做特别要求和处理。
如要求在混凝土中添加一些抗裂防水的外加剂,通常主要为膨化剂和抗裂纤维,可有效地防止地下室开裂渗水。
对于施工工期要求比较紧无法留置较多的后浇带的工程,亦可采用膨胀加强带的做法,此时膨胀加强带的区段长度应通过计算确定,一般以不超过125m为宜。
结束语
总之,高层建筑地下室的结构设计是一个复杂的综合性很强的问题,涉及到的内容广泛而复杂,一些问题到现在还没有得到很好的解决,如:地基和基础之间的相互作用问题、上部结构的刚度对地基基础的影响等。
现代高层建筑往往地下工程庞大复杂,建设工程在地下地上的投资已很接近,因此既要从技术上发展解决存在的问题,也要从经济的角度更深入地完善地下室结构设计的问题,从而提高地下室结构设计的水平,做到技术与经济协调发展。
参考文献
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[2]孙福生,浅谈建筑工程施工中的安全控制管理.价值工程.2016.7
[3]白翔,高层建筑地下室结构设计问题探讨江西赣州2015.3
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[5]张凤莲,建筑工程施工安全管理---职业时空---2015.9。