地下室顶板结构设计-许勇
高层房建工程中的地下室结构设计探究 王伟
高层房建工程中的地下室结构设计探究王伟发表时间：2020-05-14T17:11:34.590Z 来源：《基层建设》2020年第3期作者：王伟[导读] 摘要：随着社会经济的不断进步，我国的建筑行业也在不断发展，城市化进程不断加快，高层房建工程越来越多。
浙江创新建筑设计有限公司桐乡分公司浙江桐乡 314500摘要：随着社会经济的不断进步，我国的建筑行业也在不断发展，城市化进程不断加快，高层房建工程越来越多。
与传统建筑相比，高层房建工程需要针对地下室结构进行细致的设计。
高层房建工程的地下室需要具有许多功能，电力设备用房、停车场以及电梯设备用房等都需要设计在地下。
因此，对于高层房建工程地下室建造需要精细的设计和较高的技术水平来保证质量，以充分发挥高层房建工程地下室的作用。
本文针对高层房建工程地下室结构设计的现状和存在问题进行探究，点明高层房建工程地下室结构设计的要点。
关键词：地下室；结构设计；高层房建工程当今时代，各大城市高层房建工程越来越多，高层房建工程往往设有地下室来达到合理利用土地资源的目的。
高层房建工程的电力设备用房、停车场以及电梯设备房都设计在地下，由于功能较多，加上地质结构复杂，地下室的施工存在着一定的难度。
以因此，有必要针对实际情况，制定合理的结构设计方案。
一.国内高层房建工程地下室结构设计现状高层房建工程地下室的设计具有十分广阔的前景，设计单位在进行高层房建工程施工过程中，对地下室结构设计相对重视。
由于地下室结构复杂，施工难度大，在工程总造价中，地下室所占成本相对较高。
由于受到地质结构限制，设计方案与实际情况不能够完全匹配，很有可能由于沉降不均、抗浮能力不达标等出现各种各样的问题，如果不及时更改方案，将会导致竣工后出现质量问题，甚至会因此引发安全事故，对业主的生命财产安全造成损失。
二.地下室构造设计难点（一）涉及专业复杂地下室设计所涉及的专业是非常复杂的。
一般而言，地下室的使用功能、防火、人防要求等都是设计中需要涉及的专业。
浅谈大地下室顶板与结构的协调
浅谈大地下室顶板与结构的协调林汉生【摘要】以振业峦山谷景观设计为例,介绍了该项目如何利用地块的特点进行大地下室顶板景观的营造,提出了一些利用结构资源、减轻荷载的技术方法,具有一定的指导性,值得推广.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2010(036)023【总页数】2页(P63-64)【关键词】大地下室;顶板;景观;结构荷载【作者】林汉生【作者单位】深圳市清华苑建筑设计有限公司,广东,深圳,518052【正文语种】中文【中图分类】TU3181 概述整体大地下室顶板的建筑形式,既解决了小区地面停车位不足,又可提供足够的地面空间用以营造景观,故此种设计手法越来越受到开发商和住户的欢迎。
但是,地下室顶板景观的营造往往会受到为了节约造价,而尽量减少覆土厚度(荷载)或其他因素的制约。
如何做到既能营造好合适的景观效果,又能合理利用和确定经济的结构荷载,做到在安全的前提下既能节约造价又能提供良好景观的载体,是需要我们景观设计师与结构设计师乃至开发商共同努力做好的责任。
本文将以振业峦山谷景观设计为例谈一些粗浅的看法。
2 振业峦山谷景观项目概况振业峦山谷项目位于深圳市龙岗区宝荷路,东北部为高科技园区,西部距龙岗中心区约2 km,西南面与一海拔约120 m的小山丘毗邻,地块对面是龙岗植物园。
项目占地10.5万m2,建筑面积40.6万m2(其中地下室约9万m2),景观面积10.5万m2(含与地块相接的宝荷路侧市政绿化带)。
地块基本上呈长方形,其中东西向长约450 m,南北向长约238 m,地势由西北向东南倾斜,高差约15 m。
总平面图见图1。
2.1 设计理念1)结合本地块山文化——仁者乐山,智者乐水,山水文化并糅构成一种颇有魅力的城市居住生活方式。
2)采用自然的手法,运用丰富的软景、亲和的材料营造一个与硬朗建筑相对比的活力与悠闲并重的环境。
3)充分强调自然与人的协调,从而引领城市人的健康生活风格,创造和谐社区的美好氛围。
地下室顶板结构设计许勇优质课件专业知识讲座
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活载
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建筑总图中典型的室外平面----有消防车道、消防登高面，停车 位及植被等
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植被荷载 当之处，请联系本人或网站删除。
送风管
空调水管(一般在商业中采用空 调系统，才会出现)
风机房
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管道安装图例
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通风管道
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一、顶板荷载取值(板自重外)； 二、大板形式顶板时，板厚度的取值； 三、大板形式顶板时，梁截面的取值； 四、 YJK中参数选择对梁计算的影响；
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在地下室的设计过程中，顶板设计是非 常复杂的。在设计过程中，需要注意顶板上 覆土的标高及厚度、建筑总图中顶板上的景 观布置、小区消防车道的走向、地下室通风 管井的位置、主楼一层布置在地下室顶板上 的做法及结构布置形式等。由于涉及的东西 太多，今天暂时对以下方面做一下探讨。
地下室顶板上部空间大跨度钢梁安装技术
ＤＯｌ：１０．１４１４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｚｓｇ．２０１６．０６．０１３
Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｌｏｎｇ－Ｓｐａｎ Ｓｔｅｅｌ Ｂｅａｍｓ ｉｎ Ｕｐｐｅｒ Ｓｐａｃｅ ｏｆ Ｂａｓｅｍｅｎｔ Ｒｏｏｆ Ｓｌａｂ
ＪＵ Ｊｉａｎｊｕｎ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｎａｎｈｕｉ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ． Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１３９９
为背 景 。着重对加固钢平 台通道 、卷扬机牵引钢梁滑移 、扒杆 吊装等施 工技术作 了阐述 ，最终成功地将位于地 下室顶
板上部空 间的大跨度钢梁安装就位 ，可 为类似工程提供 经验借鉴 。
关键词 ：地下室顶板 ；大跨 度钢梁 ；钢梁滑移 ；扒杆 吊装
中圈分类号 ：ＴＵ７５８．１
文献标志码 ：Ｂ
移再吊装的钢梁 ，后进行北端采用履带 吊直接吊装就位的
１）钢平 台位置确定 ：在北端地下室顶板 下有柱子的 ④ 轴 ～④ 区域 （图２）。
④一⑩轴 ～④—⑨轴魉卜＠ 轴 ～④一⑩轴区域内设置钢结构平
台 ，作为履带吊行走 、吊装的操作平台。钢平 台由工厂制
作 ，散件运到现场 ，采用 １台汽车吊辅助进行钢平 台的安
１）钢梁安装 区域处于已结构封顶的主楼Ａ和主楼Ｂ之 业半径２０ ｍ，作业臂长３７ ｍ，最不利钢梁位于④一⑩轴 。
间 ，底部是地下室顶板 ，大型吊装机具不得直接停置在地 钢梁质量为３．４ ｔ，吊机额 定起重质量为５．１ ｔ。选用直径为
下室顶板上进行吊装 ，需搭设钢平 台进行加固 ，钢平台构 １６ ｍｍ、公称抗拉强度为１ ８７０ ＭＰａ的６ Ｘ ３７＋ｌ钢丝绳 ，普
图２ ５层钢 梁吊装工艺分 区
１３ ｍｍ×２０ ｍｍ型钢 ，次梁采用ＨＮ６００ ｍｍ×２００ ｍｍ×
地下室结构顶板裂缝的防控
地下室结构顶板裂缝的防控作者：许益民来源：《科技创新导报》2017年第05期摘要：自改革开放以来，我国的经济得到了很大的发展，城市化水平也得到了很大的提升。
城市当中的建筑物越来越多，为了进一步利用城市现有的空间，越来越多的地下室被建造出来。
地下室往往被建设在大型的建筑物下面，再加之地下室目前正向着大面积大荷载的方向发展，因此地下室结构顶板常常发生裂缝的现象。
虽然说这类现象较为普遍，但事实上只要采取合适的措施，并且严格地执行下去，地下室结构顶板裂缝的现象就能得到很好的控制。
该文通过对地下室结构顶板出现裂缝的原因进行分析，以本地某小区的地下停车场为例，来提出相关的地下室结构顶板裂缝的防控措施。
关键词：地下室结构顶板裂缝防控中图分类号：TU94 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（b）-0032-021 地下室结构顶板出现裂缝的原因分析目前，我国地下室结构顶板出现裂缝的原因主要有两种，分别为：荷载、变形。
其中变形所引起裂缝的现象更加普遍，因为变形而引起的裂缝主要有三种变现形式，分别为：温度应力导致开裂、收缩应力导致开裂以及地基沉降导致开裂[1]。
其中温度应力导致开裂的原因其实也就是我们常说的“热胀冷缩”。
热胀冷缩一直以来对我国建筑结构的影响都非常大，因此很早以前这类现象受到了人们的关注。
地下室的温度主要是受太阳辐射所影响，当日常温度与空气温度结构形成，建筑物结构与构件也就开始变形，变形的产生伴随着应力，随之裂缝得以产生；而收缩应力主要是表现在：由于地下室结构顶板的材料主要是混凝土，混凝土在硬化的过程当中，其温度会发生一个非常显著的变化，在这一过程当中会出现不同程度的体积收缩，其中混凝土当中的细孔及微毛细孔当中所产生的毛细压力导致结构顶板出现变形，导致裂缝的现象出现；地基沉降导致的结构顶板出现裂缝其主要原因是由于建筑物地基的基础出现了竖向不均匀导致沉降，这也就容易导致建筑物的基础结构产生应力，这些应力是属于附加的应力，应力加上附加应力逐渐就超过了混凝土结构所能够承受的应力，这也就容易导致建筑物的结构顶板出现裂缝的现象[2]。
浅析建筑工程地下室结构设计许海连
浅析建筑工程地下室结构设计许海连发布时间：2021-05-07T10:03:28.527Z 来源：《基层建设》2020年第34期作者：许海连[导读] 摘要：在进行建筑设计的时候，地下室的设计对于整个建筑的稳定性具有决定性的影响。
身份证号码：45011119901019XXXX摘要：在进行建筑设计的时候，地下室的设计对于整个建筑的稳定性具有决定性的影响。
虽然地下室处于建筑的最底层，但是仍旧属于建筑的重要组成部分。
地下室的合理设计，可以提升建筑的综合设计水平，实现空间的充分有效利用。
因此在进行建筑整体设计的时候，需要注意地下室设计的合理性，从结构设计入手，实现整体建筑的设计控制，提升建筑整体的稳定性。
本文中主要是对建筑工程地下室的结构设计难点进行分析，结合实际设计要求，对建筑工程地下室结构设计进行了详细的分析。
关键词：建筑工程；地下室；结构设计地下室在建筑工程中属于常见的施工场所，也是建筑工程中的重要环节，在建筑改革的深入发展下，地下室设计更是受到人们的关注，这主要是因为，建筑工程中地下室的结构设计对我国经济发展有积极作用，是我国经济发展的动力。
1 建筑工程地下室结构设计难点1.1 抗震设计地震作为自然灾害的一种，对于人类的影响是巨大的。
一旦发生地震，势必导致建筑受到影响，甚至出现建筑的倒塌，对居民的生命产生巨大的威胁。
因此在进行建筑工程地下室设计的时候，需要注重抗震能力的分析，实现合理的抗震设计。
对于不同地区的建筑，进行地下室抗震设计的要求不同，设计人员需要结合建筑所处的地理位置，进行实地的考察和分析，确保抗震设计可以满足建筑的抗震要求。
对于地下室处于地面以下的，需要进行周边土壤类型和压实度的分析，提升抗震设计水平，减少地震对地下室的影响。
在工程建设完成后，一旦出现地震，会导致地下室出现坍塌，势必影响整体的建筑稳定性。
因此进行抗震设计的同时，还需要综合考虑安全性和性能稳定性，确保满足整体的设计要求。
如何控制好混凝土工程的施工质量
如何控制好混凝土工程的施工质量许勇【摘要】首先控制好原材料的质量.其次科学配置混凝土是保证质量的先决条件.三、抓好工地试验室的工作.四、混凝土试件合格,结构物混凝土不一定全部合格.五、和易性是决定混凝土质量的主要因素.六、混凝土浇筑振捣过程是混凝土质量的主要环节.最后强调,要想保证混凝土质量,人是质量意识也是很重要的；同时设计单位,监理单位,施工单位共同努力才能保证混凝土的质量.供施工企业参考应用.【期刊名称】《铜业工程》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】4页(P79-82)【关键词】工业与民用建筑;水工建筑;混凝土;施工;质量控制【作者】许勇【作者单位】江铜集团(德兴)建设有限公司,江西上饶,334224【正文语种】中文【中图分类】TU712.3工民建中的民用住宅、办公楼(梁、板、拄、基础)，水工建筑中的厂房(梁、板、拄、基础)。
大坝、隧洞衬砌、渡槽、桥梁等工程建筑物的建构安全和防渗等绝大多数由混凝土和钢筋混凝土承担，因此混凝土的质量在工程建筑物中显得尤其重要。
混凝土施工的工艺水平、施工队伍的素质、原材料的质量等因素给混凝土施工的质量控制带来一定困难。
本人参考资料及结合在建安小区工程混凝土施工的质量控制经验，就如何搞好混凝土的质量控制论述如下:原材料的质量及其波动，对混凝土质量及施工工艺有很大影响。
如水泥强度的波动，将直接影响混凝土的强度;各级石子超、逊径颗粒含量的变化，导致混凝土级配的改变，并将影响新拌混凝土的和易性，骨料含水量的变化，对混凝土的水灰比影响极大。
为了保证混凝土的质量，在生产过程中，一定要对混凝土的原材料进行质量检验，全部符合技术性能指标方可应用。
骨料中含有害物质，超过规范规定的范围内，则会妨碍水泥水化，降低混凝土的强度，削弱骨料与水泥石的粘结，能与水泥的水化产物进行化学反应，并产生有害的膨胀的物质，如粘土、淤泥在砂中超过3%，碎石、卵石中超过2%，则这些极细粒材料在集料表面形成包裹层，妨碍集料与水泥石的粘结［1］。
地下室顶板结构设计
选择了有限元计算，并且选择了梁与弹性板变形协调， 结果又不一样
结论：
1.刚性板：平面内无限刚，平面外为0---用于普通楼板，需加上‘梁刚度放 大’‘梁扭矩折减’。计算周期及位移需选择强制刚性板。--普通梁板结构。 2.弹性膜：平面内有限，平面外为0---楼板开大洞、楼板平面布置时产生的狭
长板带、框支转换结构中的转换层楼板、多塔连体结构中的弱连接板，以及坡屋
结论：就按18*覆土重+1.5取用恒载
活载
建筑总图中典型的室外平面----有消防车道、消防登高面，停车 位及植被等
植被荷载
在荷载规范中，可以参考屋顶花园的活荷载取 3.0kN/m2。
停车位及消防车道荷载 由以下表格，停车位取2.5或4.0kN/m2；消防车道 按覆土及板跨选取；
建筑结构荷载规范GB50009-2012
结论4：050~/69m0跨0=在1地/下2室.2最5，好采可用见60取0高1/，28~m1以/3上是采合用9理00的高。合适
YJK中参数选择对梁计算的影响
这里主要是对此处参数的选择，对梁配筋的影响
在定义了弹性板后，此处弹性板荷载计算方式选择 平面导荷，梁配筋基本不变。
弹性板6
刚性板
而选择了有限元计算，配筋变化非常大
室外管网
喷淋
室外管道
消防管道及喷淋管
火灾报警系统
电缆桥架 照明系统
电缆桥架 消防烟感
送风管
空调水管(一般在商业中采用空 调系统，才会出现)
风机房
管道安装图例
通风管道
荷载计算
恒载 覆土：土容重是计算的关键，一般取18kN/m3
细石混凝土：容重取24kN/m3 卷材：重量不大，综合考虑到总荷载中 水泥砂浆：容重取20kN/m3 混合砂浆顶棚：20kN/m3*10mm/1000=0.2kN/m2 设备管线:取0.5~0.8kN/m2
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单车位：2500X5000；行车道：6000 常用建筑尺寸：8100x8100 最近研究成果：5500x5500
8100x8100
5500x5500
试算模型
采用YJK进行分析计算，覆土厚度1m，绿色区域为消 防车道
YJK板计算生成配筋
不同板厚按分离式配筋的结果
5500x5500布置情况下板计算结果(梁 250x600)
广东高层住宅结构设计统一技术措施(GDA 0003-2012)
施工荷载 在地下室顶板完成后，施工单位会借用地下室顶板
作为材料堆放及钢筋加工场地，但是此时不会进行顶 板的覆土工作。
民用建筑工程设计常见问题分析及图示05SG109-1
全国民用建筑工程设计技术措施
由以上所述，非消防车道、停车位及绿化部分，综合 施工因素，取4.0kN/m2。消防车道按以上表格选用。
8100x8100布置情况下板计算结果（梁400x900）
结论
仅考虑分离式配筋含钢量，板配筋随板厚的增大而 呈现出由大至小，再由小至大的情况。
综合考虑板含钢量、梁含钢量和砼含量，在 5500x5500情况下250mm板厚最优。8100x8100 情况下400mm板厚最优。
250/5500=1/22；400/8100=1/20.25；由此可 以初步推断在大荷载情况下取板跨的1/20~1/22是 比较合适的。
建筑一般考虑梁高700mm，设备层400mm，停车需 要净高2200mm，那么最小高度就是3300mm。但 是这个高度非常压抑同时考虑管线交叉引起的设备层 局部增高，一般再加300mm即3600mm。
由此可见，梁高是唯一可以对地下室层高起改变作用 的。
结论
由以上可以看出，梁高越高，含钢量越低。但是在 考虑砼含量的情况下，总造价并不是梁越高越低。 在某一个高度时，会出现拐点。
1.回填土 2.70厚C20细石混凝土保护层 3.点粘纸胎油毡或聚乙烯薄膜一层பைடு நூலகம்4.防水层（卷材或防水涂料） 5.刷基层处理剂一遍 6.20厚1:3水泥砂浆找平
防水卷材
防水涂料
点粘纸胎油毡 聚乙烯薄膜
设备管线 顶板上设备专业布置的有：
给排水专业：上部建筑的给水、排水管线及消防管道、喷淋管； 电专业：强电、弱电供电桥架及电气设备 暖通专业：进风、排烟管道
室外管网
喷淋
室外管道
消防管道及喷淋管
火灾报警系统
电缆桥架 照明系统
电缆桥架 消防烟感
送风管
空调水管(一般在商业中采用空 调系统，才会出现)
风机房
管道安装图例
通风管道
荷载计算
恒载 覆土：土容重是计算的关键，一般取18kN/m3
细石混凝土：容重取24kN/m3 卷材：重量不大，综合考虑到总荷载中 水泥砂浆：容重取20kN/m3 混合砂浆顶棚：20kN/m3*10mm/1000=0.2kN/m2 设备管线:取0.5~0.8kN/m2
以1m覆土为例，计算总荷载 DL=G1(覆土)+G2(细石混凝土)+G3(找平层)+G4(顶
棚) +G5(设备管线) =18*(1-0.09)+24*0.07+20*0.02+20*0.01+0.8 =19.46kN/m2(考虑卷材实取19.6) 如果在主楼范围，可能还会有隔墙荷载。此时隔墙荷 载按等效方式增加到恒载中。
从以上二表中，可以得出梁跨和梁高的关系：
700/5500=1/7.9，900/8100=1/9，在大荷载的 情况下梁高取1/8~1/9是比较合理的。
梁宽对梁配筋贡献不大，但是需要考虑实际配筋的 合理性。同时可以看出，在大跨度大荷载下，梁宽 加大，箍筋由2肢箍变为4肢箍对含钢量影响不大。 梁宽与梁高的比值： 250/700=1/2.8,300/900=1/3，
结论4：050~/69m0跨0=在1地/下2室.2最5，好采可用见60取0高1/，28~m1以/3上是采合用9理00的高。合适
YJK中参数选择对梁计算的影响
这里主要是对此处参数的选择，对梁配筋的影响
主楼内房间，按功能进行选取。
结论：按5.0
以上为地下室顶板上恒载和活载常用荷载的取值。特 别注意，由于景观设计的延后特性，当景观设计图纸 完成后，结构设计人员需进行针对景观设计的荷载复 核，避免出现地下室开裂的情况。
大板形式顶板板厚的取值
地下室顶板(车库部分)的结构形式，会根据建筑车 位的不同而采用不同形式：主梁+厚板、密肋梁板、 空腔梁板、十字次梁、井字次梁、单向次梁等多种 形式。本次讨论仅针对主梁+厚板的形式分析板厚 的选取，其他形式将在后续讨论。
结论：1.8100跨采用400mm相对于其他结构形式是不经济的。 2.1/20~1/22的板跨可以考虑一点有限元的作用-厚板
大板形式框架梁截面的取值
谈到梁截面，就必须要了解地下室层高。地下室层高 越高，需要开挖就越深，支护费用、抗浮费用就越大。
按照建筑的经验，合理的层高是3.6~3.9m，跨度小 则层高小，跨度大层高大。
地下室顶板结构设计(一)
主讲人：许勇
在地下室的设计过程中，顶板设计是非 常复杂的。在设计过程中，需要注意顶板上 覆土的标高及厚度、建筑总图中顶板上的景 观布置、小区消防车道的走向、地下室通风 管井的位置、主楼一层布置在地下室顶板上 的做法及结构布置形式等。由于涉及的东西 太多，今天暂时对以下方面做一下探讨。
结论：就按18*覆土重+1.5取用恒载
活载
建筑总图中典型的室外平面----有消防车道、消防登高面，停车 位及植被等
植被荷载
在荷载规范中，可以参考屋顶花园的活荷载取 3.0kN/m2。
停车位及消防车道荷载 由以下表格，停车位取2.5或4.0kN/m2；消防车道 按覆土及板跨选取；
建筑结构荷载规范GB50009-2012
一、顶板荷载取值(板自重外)； 二、大板形式顶板时，板厚度的取值； 三、大板形式顶板时，梁截面的取值； 四、 YJK中参数选择对梁计算的影响；
荷载取值
荷载组成 恒载：建筑做法荷载及设备管线荷载 活载：结构荷载规范取值及特别情况取值
建筑做法 公司建筑现在所做工程大部分采用的是地防1(中南 标11ZJ001)