高层建筑地下室常见结构问题分析

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浅议高层建筑地下室结构设计中应注意的几个问题

浅议高层建筑地下室结构设计中应注意的几个问题
科 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
建筑 工程 Il l
浅议高层建筑地下室结构设计 中应注意的 几个 问题
陈远 森
( 广西建筑科 学研究设计院 , 广西 南宁 50 1 ) 30 1
摘 要 : 要 介绍了高层建筑地下室结构设 计中常见的一些 问题 , 地下室的平 面设计、 简 从 顶板 、 外墙 的结构设计 、 抗浮抗渗措 施、 抗震 设计等方
面展 开叙 述 , 对 以上 问题 提 出 了合 理 的设 计 方 案 。 针
关键词 : 下室; 地 结构设计 ; 抗震设计
也是其中—个重点。由于钢筋混凝土结构通常带 为无梁楼盖。 3地下室外墙的结构设计 裂缝工作 , 要达到抗渗 目 , 的 —般可采取以下措 地下室的外墙是结构设计的重点, 应按水、 土 施 : ) ( 补偿收缩混凝土。 1 在混凝土中掺 ^ 微膨胀 压力验算, 在设计时应注意以下要求: 剂, 以混凝土的膨胀值抵消混凝土的最终收缩值。 () 1荷载。 地下室外嗜所承受的荷载分为水平 当其差值大于或等于混凝土的极限拉伸时 ,即可 荷载和竖向荷载 。 竖向荷载包括 匕 部及地下室结 控制裂缝 。 2膨胀带。 () 疆凝土中膨胀剂的膨胀变 构的楼盖传重和白 , 重 水平荷载包括地面荷载 、 侧 形不会完全补偿混凝土的早期收缩变形 , 而设置 向 土压力和人防等效静荷载。 在实际工程设计中 , 补偿收缩混凝土带可 以 实现混凝士 连续浇注无缝 3后浇带。后浇带作为混凝土 早期短时期 竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力—般不 施工。() 起控制作用, 墙体配筋主要 由 垂直墙面的 水平荷 释放约束力的 —种技术措施,较长久性变形缝已 载产生的弯矩确定 , 而且通常不考虑与竖向荷载 有很大的改进并广泛应用。() 4提高钢筋混凝土的 混凝土应考虑增加抗变形钢筋, 如侧壁 组合的压弯作用 , 仅按墙板弯曲计算弯曲的配筋。 抗拉能力。 在混凝土面层起强化作用 ; 侧壁 () 2l 挣止土 压力系数。 E 静I士压力 宜由试验确 增加水平温度筋, 定, 当不具备试验条件时, 砂土可取 0 40 5粘 受底板和顶板的约束, . -A , 3 混凝土胀缩不一致 , 可在墙 体中 i . 部 5 道水平暗粱抵抗拉力。 卜 当然 , 在采取以 性土可取050 。 . 7 — 防水处理变得复杂。 () 3地下室外墙的配筋计算。实际没计时, 在 E 措施时 , 同时要注意混凝土的养护。 设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混 外墙的配筋计算中, 对于带扶壁柱的外墙, 不是根 5地下室抗震设计 凝外由1 I 剂或地 匕 设缝、 地下不设缝等方式 , 达到不 据扶壁柱的尺寸大小进行计算 ,而是均按双向板 若地下室设计 不当, 对其整体的抗震性能会 设缝的目的。若地下室过长依靠设置后浇带的方 计算配筋; 扶壁柱则按地下室结构的整体电算分 产生较大的影响。对于半地下室的埋深要求应大 法难以解决 , 设计人员应合理地调整平面将地下 析结果进行配筋 , 不按外墙双向板传递荷载验算 于地下室外地面以上的高度 , 才能不计算其层数 , 室分割 成r 卜J I ,地下室 , / I 、 中间用较窄的通道相连 , 扶壁柱配筋。 根据外墙与扶壁柱变形协调的原理, 总高度才能从室外地面算起。地下室的墙柱与上 以满足使用及管道相连的要求,而将变形缝设置 这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁 部结构的墙柱应统一。对地下室顶板室内外板面 在通道处, 这样可以使接缝较少 目 处于受力较小 柱配筋偏少、 外墙的水平分布筋则有富余量。 标高变化处 ,当 标高变化超过梁高范围时则形成 处, 便于补救。 在结构设计时应合 理地设置采光通 因此, 在计算地下室外墙的配筋时 , 对于垂直 错层, 应采取一定的措施进行处理 , 否则不应作为 有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块 E 部结构的嵌固部位。 风井 , 若高层建筑采光通风井位置设计不当, 例如 于外墙方向 在侧壁外作附加通长采光井 , 而采光井外壁又不 或外墙扶壁柱截面尺寸较大的外墙板块 , 如高层 6地下室保护层和垫层厚度 能与地下室顶板整体连接 , 会造成地下室保证结 建筑外眶架柱之间, 按双向板计算配筋为宜, 其余 按 《 地下工程防水技术规范》G 5 18 (BO0— 01 要求 地下工程防水混凝土底板混凝土垫层 构稳定功能的丧失, 不能有效地将上部的地震及 的夕 宜按竖向单向 板计 酉筋。列竖向荷载较 2o ) , 算 其内外侧主筋也应予以适 当 加 不应小于 C 5厚度不应小于 lO m, l, O m 软弱土层中 风 力作用传至侧壁及地面 , 不能满足高层建筑的 小的外墙抉壁桩 , 埋深要求。 强。外墙的水平分布筋应根据扶壁柱截面尺寸的 厚度不应小于 10 m 5 r 。防水混凝土结构厚度不应 a 5r a 2地下室顶板的结构设计 大小 , 适当地配以 外侧附加短水平负筋加强 , 外墙 小于 2 0 m。地 下 0m a 若结构 地下室顶板是高层建筑上部结构的—个水平 转角处也应适当加强。地下室外墙计算时底部为 护层厚度不应小于 5 r 。工程实践表明, 约束支座, 其刚度越大。 E 对 部结构的 约柬作用越 固定支座( 即底板作为外墙的嵌固端 ) , 侧壁底部 厚度或迎水面钢筋保护层厚度小于规范限值 , 经 因此 修订以 的规范对限 后 好。因此 , 地下室顶板厚度不能太薄, —般取 ≥ 弯矩与相邻的底板弯矩相等, 底板的抗弯能力应 常会出现渗漏水现象, , 其厚度应与配筋量相匹 值作了相应的提高 , 在实际施工时应引起注意。 10 m . 6m 。 防地下室顶板厚度还要满足人 防要求。 不小于侧壁的抗弯能力, 这种情况 在地下车道中 最为典型 , 车道侧壁为 7结论 根据 邕 筑抗震设计规范)G 50-01规 配。 (B 0120 ) 底板的抗弯能力应不小于侧壁底部的 高层建筑地下结构设计是—个复杂的过程。 定, 地下室顶板作为 E 部结构的嵌固端时, 对楼板 悬臂构件, 高层建筑 E 部荷载大, 基础埋深较深, 地下室与基 厚度 、 混凝土强度等级、 板配筋率、 楼层侧向刚度 抗弯能力。 础设计的合理与否直接影响高层建筑的正常使用 等都有具体要求 , 且地下室层数不宜少于两层。 规 4地下室抗浮、 抗渗及 控制措施 地下水位及 其变幅是地下室抗浮设计的重要 与造价。因 , 此 设计时既要满足功能要求 、 安全可 范还明确规定 , 作为上部结构嵌固部位的地下室 经济合理, 又要满足地下室结构抗渗这一特殊 楼层的顶楼盖应采用现浇梁板结构 , 其楼板厚度 依据。 实际在地下室抗浮没}日仅考虑正常使用 靠、 卜 寸 不宜小于 10 m, 不宜有较大洞口。 8r 目 a 这意味着高 的极限状态, 而对施工过程和洪水期重视不足, 因 要求 , 以保证其正常使用。 参 考文献 层建筑地下室层数或总深度不仅由地基基础埋深 而会造成地下室施工过程中因抗浮不够而出现局 决定 , 还必须考虑 E 述因素。 结构计算时应往下算 部破坏。 另外 , 在同一整体大面积地下室的上部常 Ⅲ朱炳寅等. 建筑结构设计规 范应用图解手册【 l M 中国建筑工业出版社,0 5 20. 至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板 , 但剪力 建有多栋高层和低层建筑,由于地下室的面积较 北京: 墙底部加强区层数应从地面往 匕 , 算 并应包括地 大、形状又不规则, 且地下室上方的局部没有建 『j建等. 2余 } 建筑结构设计常见及疑难问题解析啤 下层。 当出 现以下情况时 , 地下室顶板不应作为上 筑 , 此类抗浮问题相对比皎难以处理, 须作细致分 北京: 中国建筑工业出版社,0 7 20. 部结构的嵌固部位: ) ( 顶板室内外板面标高变化 析后再进行处理。 1 超过梁高范围形成错层 , 且未采取措施 ; ) ( 顶板 2 地下室结构设计除应满足受力要求外,抗渗

分析高层建筑中地下室结构设计的问题

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

二二 丰 二 二 == =}
图 1 基础形式
妻 E
r —一 一


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 。


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不均匀沉降问题的解决方法有哪些?

高层建筑地下室结构不均匀沉降问题的解决方法有哪些?

高层建筑地下室结构不均匀沉降问题的
解决方法有哪些?
(1)裙房和高层建筑之间设沉降缝,让各部分自由沉降,互不影响,避免由于不均匀沉降产生的内力,这是所谓放的方法。

但实际上这样做,给建筑的立面处理、地下室的防渗漏、基础的埋置深度和整体稳定等带来很多困难。

(2)裙房和高层建筑之间不设沉降缝,采用端承桩,将桩端置于坚硬的基岩或砂卵石层上。

这样,既满足了地基承载力要求,又避免了明显的沉降差。

这是所谓的抗的方法。

但这种方法基础材料用量多,不经济,一般用于超高层建筑或地基持力层较差的情况。

(3)在设计中不设沉降缝,而采取一定的措施,调整地基反力,尽量减少不同部分的地基反力差,从而减少沉降差。

这是所谓调的方法。

如:裙房部分采用天然地基,主楼部分采用复合地基或桩基。

裙房和主楼部分采用不同的基础形式,主楼采用筏基或箱基,裙房采用独立基础或条形基础。

目前,石家庄地区比较常用的方法是在主体结构部分采用CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)复合地基,在裙房及纯地下室部分采用天然地基。

(4)在主裙楼之间设置沉降后浇带,钢筋不断,先施工主
楼,待主楼封顶完成大部分沉降后,再施工裙房。

两部分沉降基本稳定后再浇筑后浇带。

这样,用调时间差的办法解决了沉降差,同时又避免了设置沉降缝带来的麻烦。

这也是一种调的方法。

地下室抗浮设计常见问题及要点分析

地下室抗浮设计常见问题及要点分析

地下室抗浮设计常见问题及要点分析随着经济的发展、城市人口密度的不断增加,地下空间的室内空间开发和利用越来越受到重视,阁楼的埋深也越来越大,因此建筑物的抗浮结构性问题越来越突出,尤其在南方或者滨河地带,由于地下水位一般比较高,地下室的抗浮设计成为影响工程安全和投资额的重要问题。

近年来,部分地下建筑结构因降雨影响,地下水位升高,出现了一些地下车库上浮破坏的工程事故,如某体育中心游泳馆,地下室上浮引致上部结构梁、板、柱产生大量裂缝,有些铁制丧失承载能力;某高层建筑地下室顶盖局部隆起高达350mm,柱间板出现45°破坏性裂缝。

某医院两层瓦理棕地下车库,在施工向下调整过程过程中出现全面性上浮,最大上浮垂直达到1.42m。

近日,由于出现明显连日强降水,2021年7月11日,南昌万科天空之城又出现了因地库上浮,地下室40多根承重柱剪断,墙体开裂、顶板开裂质量问题。

(见图片)诸如此类环境问题时有发生,造成了不良的社会影响和巨大的财产损失。

究其原因,既有现有抗浮各规范不统一、抗浮设计概念不清、水浮力传递融资途径混乱、抗浮节点构造不合理等诸多方面因素,也有施工阶段未重视抗浮模块化、忽视地表水浮力不利影响等原因,为避免类似现象出现,结构设计外观设计人员在地下室抗浮设计时,必须重视以下几个五方面要点。

《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ/T72-2021规定了勘察单位分析提出抗浮设计水位的合理建议,并规定了抗浮设计水位确定原则:1.抗浮设防水位宜取地下室自施工期间至全使用寿命期间可能遇到的最高水位。

水势该水位应根据场地所在地貌单元、地层结构、地下水类型、各层地下水水位及变化和地下水补给、径流、排泄市场条件等因素综合确定。

当拟建建筑物区域有长期水位观测资料时,按照最高水位和地下室使用期间水位变化,结合当地经验修正后确定。

2.施工期间的抗浮设防水位可按勘察时实测的场地最高水位,并结合季节变化导致地下水位可能升高的因素,以及结构自重和覆土尚未施加时,浮力对地下总合结构的不利影响等综合确定。

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。

超高层建筑大型地下室结构裂缝原因分析和处理

超高层建筑大型地下室结构裂缝原因分析和处理

地下室外墙为 “ 两墙合一 ” 地下连续墙 , 地下室于裙楼和塔楼
间设 有 沉 降 后 浇带 ,裙 楼 范 围 内每 3 - 0m设 纵 横 施 工 后 0 4 浇 带 , 下 室 基坑 围 护 结 构 由 地 连 墙 、 地 混凝 土 围 檩 和 支 撑 及 竖 向 钢格 构 柱 组 成 , 土 和底 板 完 成 后 由 下 往上 拆 一 道 支 撑 挖
( )改善约束条件 , 8 根据工程特点采取措施降低外约束
力。 ( 施 工 后 浇 带 的施 工 应认 真 领 会 设 计 意 图 , 定施 工 9) 制
凝土的水化热尽 S 失。采用二次震捣的方法 , Ii ' ̄ m 增加混凝土 的密实度 , 高抗 裂能 力。 提 ( )做好测量工作 , 5 控制混凝土 的内部温 度与表面温度 以及表面温度与环境温度问的温差。
企 口缝 , 混凝土采 用普通 c o大体积抗渗混凝 土 , 4 浇捣前施 工缝又未做有效处理 ,且 不足 3 0d内浇捣后 一块底板混凝
Ba e e to s m n fSup rTa l e l Bui ng l di
口 汤 雪 军
( 上蠲币渭乐新区建设工程安全质 量监督署 2 10 ) 0 3 0
【 要】 摘 某超 高层建筑 在地下结构施 工完成一年后 ,出现 了因各粪不同原因造成的混凝土结构 裂缝 、前 车之覆 ,后车之鉴。 :
因此 ,主 要 从 施 工 操 作 方 面 来剖 析 各 种 裂 缝 的成 因 ,探 讨 施 工过 程 中混 凝 土 裂 缝 的具 体防 治 措 施
【 关键词 】超 高层建筑 混凝土 裂缝 原 因 控制措 施 【 中图分类号】U5 . T 75 7 / 文献标识码 B
【 文章编号 】 04 l0 《000—220 10一O 12 1)303—4

地下室施工中裂缝的预防及处(三篇)

地下室施工中裂缝的预防及处(三篇)

地下室施工中裂缝的预防及处地下室施工中,混凝土裂缝是普遍存在的问题,本文对地下室混凝土施工中常见的一些裂缝问题进行分析,并提出预防处理措施。

一、地下室常见施工裂缝1、地下室底板裂缝高层建筑地下室的底板一般较厚,属属大体积混凝土施工。

发生裂缝的主要原因是水化热高,与环境气温温差大,或养护不当,裂缝严重的可导致底板渗漏。

若混凝土温度较高时,突然浇冷水养护,也会产生无规则的多条微裂缝。

2、地下室外挡土墙裂缝由于墙体混凝土强度等级普遍较高,采用C40、C45,甚至C50、C60,这样水泥用量多达500~550公斤/立方米,势必造成混凝土收缩量大,不易养护,地下室外挡土墙又很长,因此往往形成多条较有规律的竖向裂缝,肉眼可明显地看到收缩裂缝形状。

3、地下室阴角裂缝在地下室施工完后,通常在外墙截面刚度变化处,平面形状转折处的阴角存在结构竖向裂缝,由顶部向下开裂,上宽下窄,这是由于收缩应力和沉降、温度应力等共同作用,在角部形成集中应力超过混凝土抗拉强度所造成的。

二、施工裂缝的预防1、对于大体积混凝土底板施工,可采取下列措施:选用低水化热的矿渣水泥掺加高效减水剂,以减少用水量;掺加粉煤灰,以减少水泥用量;掺加UEA微膨胀剂,以补偿收缩;分层分段浇筑混凝土,并加强养护,严格控制混凝土内外温差(中心与表面、表面与外界),使温差25℃。

采取这些相应的措施后,完全可以控制裂缝的发生。

2、对地下室外挡土墙裂缝的预防,可采取的措施主要是调整混凝土配合比,通过加外加剂(减水剂、高效泵送剂、UEA微膨胀剂、粉煤灰等),力求减水、减少水泥用量来防止裂缝,注意加强养护,及时覆盖、淋水,或喷洒养护剂,墙体模板尽可能晚拆一些。

3、为了防止阴角部位混凝土产生裂缝,除从设计方面尽量少用凹凸的平面形式,并且在阴角处采用附加钢筋等构造措施外,在施工方面还必须保证阴角部位的混凝土施工质量,及时覆盖、淋水,或喷洒养护剂进行养护,控制拆模时间,不宜过早。

地下室结构设计常见的问题及解决措施

地下室结构设计常见的问题及解决措施
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 的嵌 固部位 。结构计
般而言 , 平板式筏板基础 的重量与“ 低板位” 梁板式筏板 基
算应 向下计算 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 上计 算 ,并应包括地下层 。 存在 的常见问题如: 地下室埋深不够 , 半 地下室抗震等级为三
定防水层数 。无论 防水等级为几级 , 地下 室混凝 土都 应采 用
结构 自防水混凝土 , 防水 混凝 土的抗渗等级应根 据水 头高度 与混凝土壁的厚度 比确定 , 不得人 为地 自行 降低 。根据 防水 等级的要 求 , 建筑 的地下室仅设 1 道防水混凝土是不 能满 足 要求 的 , 一般应做卷材防水 。在选用 防水卷材时 , 应考虑到地
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 。常见设计 问题如: 地下水位
质、 使用要求和重要性等合理确定防水等级 , 根据 防水等级确
维普资讯
地下室结构设计常见的问题及解决措施
叶金舟
( 州 市设 计 院 , 东 广 州 5 0 2 ) 广 广 1 60
【 摘
考。
要】 本文简单探讨了地下室结构设计中的抗浮、 抗震、 防水等常见的几个问题, 并提出了 相应的解决措施 , 以供参
【 词】 关键 地下室; 结构设计; 常见问题; 解决措施
下室环境 恶劣 、 法更换 的特点 , 无 尽量选用 耐久性好 的卷材 。
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高层建筑地下室常见结构问题分析
一、高层建筑地下室
高层建筑地下室主要包括外墙、顶板、底板及基础、出入口坡道、楼梯等。

人防地下室,还包括人防口部。

(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》,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。

(三)外墙
地下室外墙计算时应进行弯矩调幅,底部为固定支座(即底板作为外墙的嵌固端)、考虑荷载分项系数、有多层地下室时应按多跨连续计算,侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样,底板抗弯能力不应小于侧壁,其厚度和配筋量应匹配,这类问题在地下车道中最为典型。

车道侧壁为悬臂构件,底板抗弯能力不应小于侧壁底部。

地面层开洞位置(如楼梯间)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。

车道紧靠地下室外墙时,车道底板位于外墙中部,应注意外墙承受车道底板传来的水平集中力作用。

以上两种情况中,由于外墙支承条件不同,计算与设计不能与一般外墙相同。

当顶板不在同一标高时,应注意外墙上部支座水平力的传递问题。

除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(如高层建筑外框架柱)之间外墙板块按双向板计算配筋外(此时框架柱尚应考虑外墙传来的水平荷载作用验算),其余外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。

竖向荷载(轴力)较小的外墙扶壁柱内外侧主筋也应予以适当加强。

外墙水平分布筋要根据扶壁柱截面尺寸大小适当另配外侧附加短水平负筋予以加强,外墙转角处也予以适当加强,考虑外墙水平钢筋受力时应注
意满足最小配筋率要求。

地下室外墙应进行裂缝宽度计算,裂缝宽度不得大于0.2mm,且不得贯通。

(四)底板
同外墙一样,底板除满足受力要求外,还要满足地下室抗渗、防水要求。

因此,地下室底板厚度、配筋不宜太小,底板厚度一般取40~60cm,配筋率一般取0.25%。

地下室底板标高变化处应根据实际情况设置梁,梁宽不宜小于底板厚度,还应计算板的支座弯矩传递到梁所需的抗扭钢筋。

桩箱、桩筏基础的地下室底板也是桩承台,还要满足冲切、剪切、抗弯、局部受压等要求。

(五)抗浮、抗渗及控制措施
地下室结构设计中应特别注意只有地下室部分和地面上楼层不多时的抗浮计算,采用桩基时应计算桩的抗拔承载力。

板、覆土的自重对结构有利,根据《荷载规范》计算强度时,荷载分项系数应取1.0。

计算抗浮时,荷载分项系数应取0.9。

地下水位及其变幅是地下室抗浮设计重要依据,实际设计时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,造成施工过程中由于抗浮不够出现局部破坏。

实际中,同一整体大面积地下室上往往建有多栋高层和低层建筑,局部上方可能没有建筑,而地下室面积大,形状又不规则,抗浮问题相对比较难处理,须作细致分析。

另外,斜坡道也应进行抗浮验算,其与主体连接处应作处理。

地下室结构设计除应满足受力要求外,抗渗也是其中一个重点。

由于钢筋混凝土结构通常带裂缝工作,要达到抗渗目的,一般采取以下措施:
1.补偿收缩混凝土。

在混凝土中掺入UEA、HEA等微膨胀剂,以混凝土的膨胀值抵消混凝土的最终收缩值,当其差值大于或等于混凝土的极限拉伸时,即可控制裂缝。

2.膨胀带。

混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会完全补偿混凝土的早期收缩变形,而设置补偿收缩混凝土带可以实现混凝土连续浇注无缝施工。

根据工程实践,一般超过60m设置膨胀加强带。

3.后浇带。

后浇带作为混凝土早期短时期释放约束力的一种技术措施,较长久性变形缝已有很大的改进并得到广泛应用。

4.提高钢筋混凝土的抗拉能力。

混凝土应考虑增加抗变形钢筋,如侧壁增加水平温度筋,在混凝土面层起强化作用;侧壁受底板和顶板的约束,混凝土胀缩不一致,可在墙体中部设一道水平暗梁抵抗拉力。

当然,在采取以上措施时,同时要注意混凝土的养护。

(六)保护层和垫层厚度
按《地下工程防水技术规范》的要求,地下工程防水混凝土底板混凝土垫层不应小于C15,厚度不应小于100mm,软弱土层中厚度不应小于150mm。

防水混凝土结构厚度不应小于250mm。

地下工程防水混凝土迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm。

二、结语
高层建筑地下结构设计是个复杂的过程。

高层建筑上部荷载大,基础埋深较深,地下室与基础设计的合理与否直接影响高层建筑的正常使用与造价。

因此,设计时既要满足功能要求、安全可靠、经济合理,又要满足地下室结构抗渗这一特殊要求,以保证其正常使用。

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