高层地下室结构设计时的一些常见问题的分析及解决
结构设计常见问题处理—地下室部分

结构设计常见问题处理—地下室部分结构设计常见问题处理【地下室部分】2.3基础埋置深度计算不正确*一般自室外地面标高算起*在填方整平地区,可自填土地面标高算起;但填土在上部结构施工后完成时,应从天然地面标高算起*对于地下室,如采用箱基或筏基,自室外地面标高算起;当采用独基或条基时,应从室内地面标高算起2.4未根据工程特点全面设计*软弱下卧层的承载力验算*斜坡或边坡的稳定性验算*基础荷载差异大或土层不均匀时的地基变形计算*整体大面积基础上建有多栋高层和低层建筑时,应按上部结构、基础与地基的共同作用进行变形计算2.5设计双柱或多柱联合基础时,未考虑荷载偏心的影响*应使荷载合力点与基础重心重合或尽量减小偏心*当偏心不可避免时,荷载组合应考虑偏心弯矩产生的影响2.6当柱轴力较大,基础混凝土强度等级低于柱混凝土强度等级时,未验算柱下基础顶面局部受压承载力*可以提高基础混凝土强度等级*采取设置钢筋网片等措施2.7柱下条形基础内力计算时,全部采用倒梁模型,地基反力按直线分布*适用条件见《地基规范》第8.3.2条*不满足条件时,宜按弹性地基梁2.8设计柱下交叉梁条形基础时,柱下荷载分配不正确*交叉点上的柱荷载,按交叉梁的刚度和变形协调的要求进行分配*通过修正节点处的荷载,解决交叉点处面积重叠产生的误差,然后根据相关要求计算地基梁的内力2.9平板式筏基计算抗冲切承载力时,仅考虑柱轴力作用*应考虑冲切临界面上不平衡弯矩产生的附加剪力。
冲切临界面上的剪力应为柱轴力与弯矩产生的剪力叠加*具体按《地基规范》第8.4.7条3.1季节性冻土地区的基础埋深未考虑冻土深度要求*计算季节性冻土地基的设计冻深*或按地区经验确定基础的最小埋深,并采取必要的防冻措施3.2接建工程的基础埋深不正确*新建工程的基础埋深不宜大于原有基础*当不满足时应保持一定间距,具体应根据原有工程荷载、基础型式和土质确定*基础净距见《地基规范》第7.3.3条*也可采取分段施工、设支撑、打板桩等措施,或加固原有地基,且应考虑新基础对旧基础的不利影响3.3对液化土层未进行必要的论证或处理*应根据抗震设防类别、液化等级,结合具体情况采取相应的措施*具体的抗液化措施见《抗震规范》第4.3.6~4.3.9条3.4建造在软弱地基上的砌体结构,基础未设置基础圈梁*基底或±0.000处*外墙、内纵墙、主要内横墙3.5柱下独基的拉梁设计不正确*柱下独基有下列情况之一时,宜沿两个主轴方向设置拉梁:a)一级抗震或Ⅳ类场地的二级抗震框架b)各柱重力荷载代表值差别较大b)基础埋置较深,或埋深差别较大c)地基主要受力层范围内存在软弱粘性土层、液化土层或严重不均匀土层*根据拉梁的位置及作用不同,应采取不同的计算方法a)基础埋深较深时,为减小底层柱的计算长度和底层位移,在±0.00以下适当位置设置拉梁此时,将基础至拉梁作为一层重新进行一次计算分析。
地下室结构设计中的问题和改进措施

地下室结构设计中的问题和改进措施【摘要】: 随着城市土地资源的日益紧缺,建筑及城市交通逐步向地下发展,而高层建筑更由于其功能和结构本身的需要,大多设置了地下室。
随着建筑层数的日益增高,地下结构已向多层发展,其基坑支护、地下结构设计、地下室的施工及防水等日益成为建筑工程界关注的热点。
由于地下室工程的施工环境特殊、隐蔽性大、涉及的工种多、施工复杂,也容易出现质量问题,因而对设计有一定的特殊要求。
文章就地下室结构设计常遇到的问题作一介绍。
【关键词】:地下室; 结构设计; 筏板基础; 平面设计1. 基础形式的选取及计算问题目前高层建筑中比较成熟且常用的基础形式有:筏板基础(包括平板式筏板基础和“低板位”梁板式筏板基础)、箱型基础、桩筏和桩箱基础等。
筏板基础是用的最多的一种基础形式,因此,文章将重点讨论筏板基础的有关问题。
1) 平板式筏板基础和梁板式筏板基础的适用范围。
相邻柱间距及柱荷载差别较小时适用平板式筏板基础,反之则宜采用梁板式筏板基础。
通常,在材料用量相当的情况下,梁板式筏板基础的刚度较平板式筏板基础大,底板标高变化较多时宜采用平板式筏板基础。
2) 梁高、板厚的选取及计算方法问题。
目前计算筏板基础时,常用的方法有“倒楼盖”方法、弹性地基梁板方法和有限元分析方法,其中“倒楼盖”方法是一种传统方法,按该法进行基础设计时,基础内力按基底反力直线分布进行计算。
按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)的要求,基础内力按基底反力直线分布进行计算时,要求地基土比较均匀、上部结构刚度较好、荷载分布比较均匀、梁板式筏板基础梁的高跨比或平板式筏板基础的厚跨比不小于1/6,当不满足上述要求时应按弹性地基梁板计算。
“规范”对基础梁高跨比和板厚跨比的要求,其本质是要保证基础具有一定的刚度,私以为,基础刚度应与基底反力的大小相匹配,对于层数较多的高层建筑而言,该要求很容易满足,但对于层数较少的高层建筑而言,该条要求就显得偏严。
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。
上部建筑B1和A2为高层建筑,应设计沉降后浇带。
后浇带的位置可以在主楼剪力墙附近和在距离柱距三等分的中间位置设置,后浇带遇到水池和人防出入口时,应避免直接穿过水池或人防口部而形成施工缝。
地下室结构设计工程中常见问题及措施分析

地下室结构设计工程中常见问题及措施分析摘要:当前高层建筑成为了城市发展必不可少的建筑结构,而高层建筑设计通常都伴随有地下室和地下车库,地下室为高层建筑提供了巨大的储存空间,各种消防设施和车辆停车位也都能安排在地下室中。
地下室不仅能够扩大高层建筑的使用空间,还能保证高层建筑设计的基础深埋标准。
因此,进行高层建筑设计的过程中设计人员必须对地下室结构设计给予足够的重视,加大对地下室结构设计的研究力度,寻求有效的解决措施应对地下室结构设计工程中存在的各种问题。
本论文的主要内容就是对地下室结构设计工程中常见问题的简要分析,并提出了有效的解决措施,希望能够为地下室结构设计研究做出一定的贡献。
关键词:地下室;结构设计;处理措施;高层建筑;设计问题;结构设计1地下室结构设计中存在的主要问题1.1地下室结构平面设计中的问题及处理措施通常,高层建筑对地下室结构的要求为:需要具备完善的消防系统、便捷的使用功能、人防设施齐全以及良好采光设计、通风设计、排水设计等,这就导致了地下室结构设计工程具有较高的复杂性。
设计人员必须满足业主对地下室结构设计的所有要求,只有这样才能保证地下室能够发挥应有的效用。
比如,地下室的长度必须严格按照实际需求进行设计,如果其长度超过了标准长度,设计人员要通过专业的检测技术来确定是否需要设置变形缝,设计人员要尽量避免使用变形缝,一旦设置较多的变形缝就会对后期的防水处理造成较大的影响。
设计人员在进行地下室结构设计的过程中可以使用设置后浇带或者选择合适的混凝土外加剂来避免设置变形缝。
此外,如果地下室的长度较长,设计中即使使用后浇带的方式也不能避免设置变形缝,设计人员则可以对平面进行适当的改变,将地下室按照一定的标准进行分割,再利用较窄的通道将分隔开的地下室连接,这样不仅能够保证管道相连,还能把变形缝设置在通道上。
设计人员还要对采光通风井给予足够的重视,一旦采光通风井设计存在问题,将会对整个地下室的稳定性能产生影响。
地下室结构设计工程常见问题探析

地下室结构设计工程常见问题探析1.地下室结构的平面设计地下室工程设计面非常广、技术难度高、施工难度大,高层建筑的地下室结构设计要考虑地下室的使用功能、防水、防火、通风、采光等各项技术,同时地下室处于整个建筑的底端,如果质量设计不合理,会影响高层的生活和工作,甚至对人们的生命财产安全构成威胁。
地下室的设计长度超过规定长度时,需要其他专业与结构专业配合,确定是否设置变形缝,要做好变形缝的防水处理。
如果地下室过长,可以对地下室进行分割,通过较窄的通道将各地下室之间相互连接起来,用来满足功能使用和管道连接要求,可以将变形缝设置在通道处,这样接缝处受力小,处理方便。
2.地下室外墙结构设计地下室外墙结构设计主要集中在荷载、外墙截面和标高等几个方面。
地下室外墙荷载主要来自于水平方向和垂直方向的荷载,水平方向荷载包括室外地面堆载、侧向土压力、地下水侧向压力和人防等效静荷载;垂直方向荷载包括包括上部及地下室结构的楼盖传重和自重等。
因此在外墙荷载设计中一定要考虑周全,如果横向或纵向承载力存在不均匀的现象,很有可能导致整栋建筑出现倾斜、裂缝、沉降甚至倒塌的危险。
地下室的外墙截面设计时,要充分考虑土压力引起的效应,这种效应为永久荷载效应。
地下室外墙承受的土压力要尽量考虑静止时候的土压力,通过多重试验,测试静止土压力值。
如果不具备试验的条件,可以抽取沙土、黏土各取一定的比例进行试验。
水位稳定的水压力为永久荷载,分项系数可取1.2;水位急剧变化的水压力按可变荷载考虑,分项系数宜取1.3。
有人防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1.0;抗爆等效静荷载分项系数取1.0。
地下室外墙要根据墙面和柱子的大小和双向板的厚度合理计算分配钢筋的型号和大小尺寸;对地下室结构的整体进行电子测算后得出扶壁柱配置钢筋的数量和型号大小。
再按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。
外墙和扶壁柱的钢筋变形相互协调,保证外墙水平方向、垂直方向和扶壁柱拥都拥有足够的钢筋,地下室外墙结构稳定,维护整栋建筑的安全。
高层建筑地下室抗浮设计常见问题与对策

高层建筑地下室抗浮设计常见问题与对策摘要:因为高层建筑可以容纳更多的居住人员,能够缓解城市建设用地紧张的问题,所以近年来高层建筑数量不断增加。
但是因为高层建筑整体高度较高,且结构较为复杂,必须做好科学的设计工作,特别是在地下室的设计工作中,需要采用科学的抗浮设计技术,明确抗浮设计的关键要点,并依据建筑工程实际情况,准确掌握地下室抗浮设计的注意事项,从而能够有效提高地下室整体质量,发挥出地下室的实际作用,进而能够促进高层建筑整体质量提升。
关键词:高层建筑;地下室抗浮设计;常见问题与对策引言地下空间使用越多,在结构安全和施工成本方面,防洪建筑物设计的重要性就越大,目前浮动结构的抗力方法往往被用作被动抗浮结构的抗力方法,由于设计单位过度依赖于提供地质单位的设计图层,因此对浮式方法的阻力有很大影响,而浮式构造图层的抗滑值过高会大大增加构造的成本,因此实际的风暴层可能比浮式设计中的图层高得多,从而导致地下室结构的事故,对高层建筑地下室结构的安全隐患,本文分析了高层建筑地下室抗浮设计中常见的问题及应对措施,仅供参考。
一、结构抗浮设计的基本概念结构抗浮设计包括结构抗浮稳定设计和结构底板在水浮力作用下的强度设计。
结构抗浮稳定问题为结构整体或局部在水浮力作用下因不能保持原来位置而发生的结构整体或局部上浮,这种上浮运动有可能是整体的刚体运动,也可能是因为结构某部分的上浮运动受到约束而使结构体产生较大的变形破坏;结构底板在水浮力作用下的强度问题仅仅是基础底板在净水浮力下的强度破坏,与恒活载作用下的强度破坏形式没有区别。
两类问题的主因相同,都是水浮力的作用,与地下水位的高低有密切的关系。
一般来说,存在抗浮稳定问题的工程,必然存在基础底板在水浮力作用下的强度问题。
但存在水浮力作用下基础底板强度问题的工程,不一定存在抗浮稳定问题,关键在于抗浮设防水位的高低。
(1)当抗浮设防水位低于基础底板,此时既不存在结构底板在水浮力下的强度问题,也不存在结构的抗浮稳定问题。
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。
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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。
2)将地下室一层顶板作为嵌固端的构造:(A)地下室一层的抗震等级与上部结构相同,地下室一层以下楼层或地下室无上部结构的部分,抗震等级可据具体情况采用三级或更低等级。
SATwe 可任意指定各类构件的抗震等级和材料的强度等级。
(B)地下室顶板与室外地坪的高差宜小于本层层高的1/3。
(C)地下室顶板应采用现浇梁板结构。
顶板不应开大洞,板厚度不宜小于180,砼强度不应小于C30,双层双向配筋,每个方向每层配筋不宜低于0.25%。
(D)地下室柱截面每侧纵向钢筋面积,除应满足计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍。
注意软件不能实现该项要求,设计人员可在施工图设计时将钢筋放大系数取为1.1,增加的钢筋不应向上延伸,可锚固在地下室顶板的框架梁内。
(宜采用增加纵筋根数的方法)(E)地下室顶板的框架梁应有足够的抗弯刚度,顶板梁柱节点左右梁端实际受弯承载力之和不宜小于上下柱端实际承载力之和。
SATWE可按照此要求进行设计内力调整。
(F)地下室一层的剪力墙应作为加强区配置约束边缘构件,地下一层以下可以不加强。
SATwe设有选项“剪力墙加强区起算层号”,通过该项可以指定剪力墙的加强区包括地下室一层。
3)将地下室其他楼层作为嵌固端的条件:如地下室顶板开大洞,地下室顶板与室外地坪的高差大于本层层高的1/3,或地下一层为墙体较少的汽车库时,不能满足地下室顶板作为结构嵌固端的要求时,可将嵌固端下移到地下室其他楼层或地下室底板。
尚应满足以下要求:(A)地上一层往下各楼层的剪切刚度应递增,且嵌固端楼层的剪切刚度应大于地上一层剪切刚度的2倍。
(B)地下室底板(基础)刚度较大时,例如为箱型、筏形基础等,其地下室底板可作为嵌固端。
4)地下室嵌固端的设计步骤(A)将地下室与上部结构作为一个整体计算,嵌固部位可暂定在底板处,若采用地震力与相应层间位移比的计算方法,应将“地下室层数”设为0或将“回填土对地下室约束作用的相对(弹簧)刚度比”设为0,进行第一次计算,考察结果:如有刚度比大于2的,可将该层顶板作为嵌固端。
若没有刚度比大于2的,需要时改进设计增加该层地下室的侧向刚度重新计算,或将底板作为嵌固端。
(B)设定回填土的约束刚度比。
如地下室满足嵌固条件,“回填土对地下室约束作用的相对(弹簧)刚度比”填为负数m。
如地下室各层均不满足嵌固条件,一般将嵌固端设在基础底板处,并根据回填土的约束刚度的大小填1~5之间的正数,按弹簧刚度法计算。
(C)采用剪切刚度比法时剪切刚度比仅与结构本身构件刚度有关,与回填土等因素无关。
2.抗浮问题苏州地区地下水位一般比较浅,雨水较多,对于地下室层数在1~2层的高层建筑而言,一般在使用阶段应该考虑存在抗浮问题。
裙房及纯地下室部分可能会有抗浮不满足要求的问题。
针对此种情况,应采取以下措施:(1).在设计允许的情况下,尽可能提高基坑坑底的设计标高,间接降低抗浮设防水位。
高层建筑的基础底板多采用平板式筏板基础和梁板式筏板基础。
一般而言,平板式筏板基础的重量与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,在保证基顶标高不变的情况下,后者的基础埋深要大于前者。
从而相对提高了抗浮水位,故采用平板式筏板基础更有利于降低抗浮水位。
(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1/22~1/16,宽扁梁的使用将有效地降低地下结构的层高,从而相对降低了抗浮设防水位。
(3).增加地下室的自重是解决地下室抗浮问题的一个直接有效的方法,此种方法大致有以下3种情况:增加地下室顶板压载、基板加载、边墙加载等方法增加地下结构物自身重量(即恒载)。
这种方法的优点是施工及设计较简单;缺点是当结构物需要抵抗浮力较大时,由于需大量增加混凝土或相关配重材料用量,费用增加较多。
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置深度,从而相对地提高了地下室抗浮设防水位的高度,因此它不是一种效率最高的方法。
(4).延伸基板法。
此种方法是将地下结构物的基板向外延伸而形成翼板,由翼板承托覆土以抵抗上浮力。
这种抗浮力可能有两种:一种是垂直压力和侧翼压力之和;另一种是为垂直压力与土间摩擦力之和,要取这两种力量中的较小者。
但是,为了要延伸基板而成翼板,开挖的范围将因而加宽,土方及使用土地面积也将因而加大,其所增加的抗浮力变大。
此法一般适用于不受场地限制的规模较小地下结构物的抗浮,否则,不宜采用。
在实际工程中,对规模较大的地下结构物的抗浮,很少采用此法作抗浮措施。
(5).设置抗拔桩。
抗拔桩是抗浮设计中常用的方案之一,只要条件允许,抗拔桩一般均嵌入坚硬而埋藏较浅的基岩中。
由于造价及施工条件的限制,抗拔桩一般入岩不深,需要对入岩桩段部分进行桩端灌浆处理。
如果上覆土层较厚,桩无法埋入基岩,那就只能全靠桩侧土的表面摩擦阻力抗拔,此摩擦阻力较小,抗浮效果不佳;若在桩端设置扩大头,则能大大提高桩的抗拔能力。
3.不均匀沉降问题解决不均匀沉降问题大致有以下几种方法:(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,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。
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。
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。
(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。
4.地下室超长问题由于建筑布局的要求,有时地下室结构超长,多数情况下都超过了40~60m。
地下结构虽然受温度变化的影响较地上结构小,但周边约束作用较强,防止裂缝开展,应采取相应措施,目前比较成熟的做有以下几种:(1).设置伸缩后浇带。
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被广泛应用。
地下结构一般在结构长度大于40~60m时宜设置一道伸缩后浇带,普通的伸缩后浇带宽度约为800~1000mm,钢筋贯通不切断。
对于平面尺寸特别长的地下结构,应设置钢筋断开的伸缩后浇带,后浇带的宽度按钢筋搭接所需最小尺寸和必要的操作空间确定。
(2).不设置伸缩后浇带,采取其它相应措施。
主要有:①补偿收缩混凝土,即在混凝土中渗入UEA、HEA等微膨胀剂。
以混凝土的膨胀值减去混凝土的最终收缩值的差值大于或等于混凝土的极限拉伸即可控制裂缝;②膨胀带,由于混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会与混凝土的早期收缩变形完全补偿,为了实现混凝土连续浇注无缝施工而设置的补偿收缩混凝土带,根据一些工程实践,一般超过60m设置膨胀加强带;③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,对于侧壁,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。
事实上,目前已建成的许多建筑结构,由于采取了上述措施,并进行了合理的施工,伸缩缝间距已超过了规范规定的数值。
5.外墙计算a.荷载计算:地下室外墙受弯及受剪计算时,土压力引起的效应为永久荷载效应,可变荷载效应控制的组合时,土压力的荷载分项系数取1.2;永久荷载效应控制的组合时,其荷载分项系数取 1.35。
对于地面活荷载,同样应乘侧压力系数。
地下室底板的强度计算时,根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(2006年版)第3.2.5条板、覆土的自重的荷载分项系数取1.0。
地下室外墙的土压力应为静止土压力,根据土性的不同分别采用不同的计算方法,粘性土采用水土合算,砂性土采用水土分算。
b.配筋计算:地下室外墙配筋计算:如果在工程外墙配筋计算中,凡外墙带扶壁柱的,不区别扶壁柱尺寸大小,一律按双向板计算配筋,而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋,又不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。
按外墙与扶壁柱变形协调的原理,其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋有富余量。
因此:除了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,其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。