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高层民用建筑地下室结构设计分析

甘少武
  
科学与建筑文集
2022年29期
浙江华洲国际设计工程顾问有限公司

摘要:近几年城市化建设速度正在不断加快,在进行民用建筑建设时,施工规模也在不断扩大,要想对民用建筑空间进行充分利用,就要做好地下室结构设计,并且保证结构在应用时更加安全稳固,才能降低安全性事件发生几率。在开展高层民用建筑地下室结构设计工作时,设计人员需要积极学习一些新型知识和技术,要对原有思维进行全面更新,才能提高地下室结构设计水平,确保地下室结构在使用时,能够发挥更大作用。本文就高层民用建筑地下室结构设计进行相关分析和探讨。

关键词:高层;民用建筑;地下室;结构设计分析

在进行高层民用建筑结构设计时,地下室结构是非常重要的,要提高地下室结构安全性能,才能保证整体结构在应用时更加合理,还要延长结构使用时间。设计人员在开展地下室结构设计工作时,需要深入到现场,对区域内情况进行全面了解,要对影响结构应用安全的因素进行深入分析,并且制定针对性解决措施,才能提高地下室结构承载力。在进行设计方案制作时,设计人员还要对自身知识结构进行优化,并且制作最优方案,降低设计缺陷问题发生几率[1]。

一、高层民用建筑地下室结构设计措施

(一)荷载设计

在进行荷载计算时,设计人员需要对地下室结构自重以及上层建筑压力、水土压力进行全面了解,在对各项结构荷载进行全面计算之后,再开展结构设计工作。设计人员需要对地下室结构受力特点进行综合分析,并且按照荷载组合要求,对各个构件进行优化设计。在对顶板区域进行设计时,这一区域荷载主要存在静荷载压力。在对内承重墙进行设计时,荷载主要存在建筑结构自重等内容。侧墙主要存在土压力和水压力等动力荷载,竖向部分主要存在顶板静荷载。在对各项荷载数值进行全面了解之后,需要对地下室结构荷载进行正确计算,设计人员可以利用智能软件开展设计和计算工作[2]。

(二)抗浮设计

在开展抗浮设计工作时,设计人员需要对地下水水位变化情况进行全面了解,还要对地下室结构在极限恶劣情况下发展状态进行预测和分析。例如洪涝时期地下室结构如果内部排列比较混乱,就会增加安全问题发生几率,根据极限状态开展抗浮设计工作,还要根据地下室结构自重,对浮力进行有效控制。设计人员要对地下室结构特点进行全面考察,在此基础上选用抗拔锚杆设计方法,还需要构建数据模型,对设计效果进行模拟分析,避免出现基础结构上浮等情况[3]。

(三)外墙、底板设计

外墙功能比较特殊,在开展设计工作时,需要做好内力计算。设计人员要从多个角度对内力影响进行全面考虑,在得出最佳荷载数值之后,要对各方面影响因素进行有效控制。设计人员还要根据外墙结构特点。选用合适混凝土材料,同时要保证外墙结构受力更加均匀,还要降低裂缝问题发生几率。在对基础底板进行设计时,虽然这部分设计内容属于基础内容,但对于地下室结构发展存在重要影响。设计人员要对地基承载力检测要求进行明确标注,要保证荷载数值能够符合设计标准。因为底板在特殊情况下,会被用作防水板,所以在对底板材料进行设计时,需要对材料防水性能进行重点标注,要保证各项材料在使用时能够满足设计要求。在开展底板设计工作时,设计人员还要对各项参数进行全面计算,并且通过开展实验对参数是否合理进行验算,同时要做好底板布置。在对标高进行设计时,需要根据结构实际情况,对标高参数进行严格控制,要保证基础梁宽度不小于底板厚度,还要搭配抗扭钢筋[4]。

二、高层民用建筑地下室结构设计优化措施

在对现有结构设计内容进行优化和完善时,设计人员需要根据已经获取的实地勘察数据,结合现场分布情况,对建筑结构荷载系数进行精确计算,在此基础上对现有结构形式进行适当调整。同时设计人员需要对地下室结构埋设深度进行全面了解,还要根据建筑实际尺寸以及工作要求,对结构性能进行全面优化。在开展设计工作时,设计人员还可以借助BIM技术构建数据模型,要对各项数据进行整合应用以及实时共享,为设计工作开展提供有效支持,避免出现盲目设计等情况[5]。

设计人员还可以采用协同作业等方式,通过将各个专业设计内容进行有效联合,提高综合设计水平。设计人员要对现有勘探报告进行深入分析,要对勘察资料进行全面掌握,还要参考报告内容,对结构形式以及持力层进行优化设计。在对地下室结构进行分析时,需要对各个构件进行合理布置。设计人员需要明确构件材料种类要求,还要选择合适界面形式,并且在对荷载传力形式进行适当调整,要保证各个构件受力更加均匀,设计人员可以对构件进行单独分析,在此基础上对整体设计内容进行优化和完善,通过重复计算得出最佳设计方案。

结语:综上所述,在对高层民用建筑地下室结构进行优化设计时,设计人员需要积极积累经验,并且引进信息化技术,提高设计工作科技含量。地下室结构主要存在物品储存和停车以及人民防空等功能作用,因为地下室结构比较复杂,因此设计难度比较大。设计人员需要对各方面影响因素进行深入分析和处理,通过对地下室结构功能进行完善和优化,提高结构应用性能。设计人员需要对渗漏和形变等问题进行重点关注。要通过采取有效措施,对各项问题进行全面消除,提高地下室应用安全性。

参考文献:

[1]戴雅萍,张敏,宋鸿誉,朱怡,王辰宇,冯国栋,轩鹏.苏州中南中心地下室结构设计研究[J].建筑结构.

[2]孙文林.高层建筑地下室基坑支护工程结构设计与施工问题分析[J].建筑技术开发,2021,48(07):153-154.

[3]娄泽方,张达生,袁强,温四清,王海.天津中信城市广场首开区地下室结构设计[J].建筑结构,2021,51(01):36-40+93.

[4]戴晓杰.浅谈人防地下室结构设计中存在的问题分析及应对策略[J].中国住宅设施,2019(10):42-43.

[5]张旭.高层建筑地下室结构设计中常见问题分析[J].中国新技术新产品,2015(15):106-107.

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