浅谈建筑半地下室框架结构设计
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半地下室框架结构设计方案分析- 结构理论本文以某一工程为案例,介绍了两种建筑半地下室框架结构设计方案,同时对这两种设计方案进行了计算结果对比、整体模型受力分析等,而后又提出了相应的设计措施,希望能够为半地下室框架结构设计人员提供借鉴。
某学校教学楼工程,建筑功能主要以教学、试验为主,地上5层,地下1层(半地下室),结构总高20.95m。
按照某市建设“关于提高学校医院等人员密集场所建设工程抗震设防标准的通知”,所有7度(0.15g)的学校建筑均按8度(0.2蔚设计。
框架结构抗震等级为二级,屯类场地土。
室内地坪为±0.000m,室外地坪为-1.450m,地下室结构底板上皮标高为-4.100m,地下室建筑地坪为-3.900m,地下室结构层高4.1m。
一、计算模型与分析1模型的建立与计算结果对比该建筑工程要求地面以上窗户的高度为30cm,同时要保证窗户沿着两柱贯通,要想满足这一要求,地下水挡土墙与顶板之间都不能相互连接。
正是因为如此,该工程的模型嵌固端,无法充当地下室顶板,嵌固端应该设计到顶面之上,地下室有245cm深入地下。
此次工程中共有两种模型设计方案:第一种模型方案,根据6层框架进行相应的设计,既不设计挡土墙,也不设计地下室。
使用PKPM软件来进行模型设计,输入参数数据时,地下室层数一栏填写0。
第二种模型方案,输入参数数据时,地下室层数一栏填写1。
高位窗根据剪力墙开洞方式来进行处理。
通过计算分析比较发现,如果考察整体指标,则第二个设计模型方案比较好,第一种设计模型方案存在着不安全因素;第二种模型方案因为是剪力墙结构,而且参数数据是一层地下室,此时就会明显出现侧向刚度突变的问题,弯矩与第一种模型方案相比,明显要大;第二种模型方案框柱内力值与第一种模型方案相比,明显很大,横向纵筋与竖向纵筋,第二种模型方案都要比第一种模型要打,但是框柱箍筋这两种模型方案都没有明显差异。
2整体模型受力分析因为第二种方案中需要设计挡土墙,而挡土墙的刚度非常大,同时受到周围土体非常大的约束,所以地层侧向刚度要非常大。
半地下室框架结构设计方案分析
构设计方案,同时对这两种设计方案进行了计算结果对比、整体模型受力分析等,而后又提出了相应的设计措施,希望能够为半地下室框架结构设计人员提供借鉴。
某学校教学楼工程,建筑功能主要以教学、试验为主,地上5层,地下1层(半地下室),结构总高20.95m。
按照某市建设关于提高学校医院等人员密集场所建设工程抗震设防标准的通知,所有7度(0.15g)的学校建筑均按8度(0.2蔚设计。
框架结构抗震等级为二级,屯类场地土。
室内地坪为0.000m,室外地坪为-1.450m,地下室结构底板上皮标高为-4.100m,地下室建筑地坪为-3.900m,地下室结构层高4.1m。
一、计算模型与分析
1模型的建立与计算结果对比
该建筑工程要求地面以上窗户的高度为30cm,同时要保证窗户沿着两柱贯通,要想满足这一要求,地下水挡土墙与顶板之间都不能相互连接。
正是因为如此,该工程的模型嵌固端,无法充当地下室顶板,嵌固端应该设计到顶面之上,地下室有245cm深入地下。
此次工程中共有两种模型设计方案:
第一种模型方案,根据6层框架进行相应的设计,既不设计挡土墙,也。
浅谈带有局部地下室的框架结构设计作者:王营涛来源:《房地产导刊》2015年第05期【摘要】地下室的设计是结构设计中经常遇到的问题,随着地下室和地基基础形式的多样化,上部结构嵌固部位的选取是否合理显得复杂而重要。
因此只有综合分析遇到的不同情况,才能合理的选取嵌固部位,采取正确的计算方法和结构措施。
本文结合具体工程设计实例,对含有局部地下室的框架结构这种特殊的情况进行了分析,提出了一种设计思想和方法,希望对读者有一定参考价值。
【关键词】地下室;嵌固部位;设计计算;包络设计一.工程简介本工程为新疆呼图壁县某幼儿园,总建筑面积4500㎡,地下一层,地上四层,框架结构,抗震设防烈度为7度,层高3.6米,首层建筑平面如附图1。
由于建筑平面不规则,故将本工程分为上下两段分别计算,现将上半部分结构分析过程介绍如下。
二.设计方案的确定本工程在方案阶段由于建筑面积、资金、审批等各方面限制的原因,对于地下一层只采用局部作为地下室使用。
地下一层结构平面布置如附图2(斜线填充部分为地下室)。
由于本工程场地土在地面以下1~4米范围内为湿陷性粉土,故非地下室部分采用无楼板的梁柱框架与地下室框架相连接组成地下一层,基础底标高均设于-4.6m,地下室外墙采用250厚钢筋砼墙。
三. 计算分析本工程的计算分析,关键在于结构嵌固端的选择,按照《建筑抗震设计规范》第6.1.14条和《高层建筑混凝土结构技术规程》第5.3.7条规定的基本思想,将上部结构与地下室作为一个整体考虑,故结构嵌固端位置可分两种情况:1.将结构嵌固端置于基础顶由于地下室设置仅为局部,其余非地下室虽然也采用框架的形式与地下室结构相连接组成整体,但非地下室只有梁柱没有楼板,在平面内框架梁因楼板开洞而削弱。
根据《建筑抗震设计规范》第6.1.14条第1款,地下室顶板作为上部结构的嵌固端部位时地下室顶板应避免开设大洞口(但规范未予明确地下室顶板“大洞口”的量化标准)。
故将结构嵌固端置于基础顶。
建筑半地下室框架结构设计论文•相关推荐建筑半地下室框架结构设计论文摘要:随着社会经济不断发展和进步,城市化进程不断深化发展,我国建筑行业迎来了一个又一个发展的高峰期。
进入新世纪以来,我国各个地区的建筑工程数量和规模在不断提升和扩大,建筑物结构逐渐趋于复杂化和多样化,国家人口数量增多,居民物质生活水平显著提升,对建筑物功能提出了更高的要求。
同时随着建筑用地资源稀缺,地下建筑施工就成为提高土地利用资源的重要措施。
但是由于地下室使用有其独特技术要求,加上地下结构复杂,因此,在地下室结构设计过程中一定要保证科学合理。
对于建筑物来说,结构设计是建筑工程建设施工的重要环节,文章主要结合实际案例,就建筑物半地下室框架结构设计措施进行了分析,希望通过本次研究对更好的提升半地下室框架结构设计质量有一定助益。
关键词:建筑物施工;半地下室;框架结构;设计措施进入新世纪以来,建筑领域在国民经济建设方面发挥着十分重要的作用,最近几年建筑逐渐向着多功能化,多样化和结构的复杂化角度转变,这主要是基于消费者对建筑需求多样性要求。
建筑功能和结构的复杂化,是基于科学合理结构设计的前提下才能实现的。
最近几年,建筑框架结构的合理性就成为消费者高度关注的问题。
建筑物地下室框架结构设计对整个建筑物的使用功能有着较为严重的影响,特别是对于建筑物半地下室框架设计,需要综合分析好各个方面优势和缺点,综合采取多样化的设计理念,保证整个框架结构设计和合理性和科学性。
1建筑框架结构设计原则分析在地下室框架结构设计过程中,需要重点考虑的就是整个地下建筑结构的稳定性和科学性,做好抗震设计工作,避免地震对地下结构产生威胁和影响。
在地下室框架结构抗震性能计算过程中,需要结合不同的地质特点以及整个建筑物的整体性质,决定是采用刚性计算还是柔性计算,亦或者采用刚柔兼备的理论计算模式进行计算。
同时在对建筑物地下室框架结构性能计算过程中还要对建筑物地基类型进行充分考虑。
浅谈建筑半地下室框架结构设计摘要: 随着建筑设计水平的提高,建筑框架结构体系日益多样化,本文通过实践经验并结合相关资料,举例说明,对某建筑框架结构半地下室的设计进行了深入分析,为在类似建筑结构提供了一种新的解决办法。
关键词: 框架结构,半地下室,悬臂式挡墙中图分类号: tu323.5 文献标识码: a 文章编号:0 引言地下室在建筑中占有相当的比例,半地下室是指房间地面低于室外地平面的高度超过该房间净高的1/3,且不超过1/2者。
由于其可以通过窗户进行自然采光通风,既可以降低工程造价,又能充分的利用地下空间,对半地下室结构的计算和设计方法的研究具有重要意义。
本文结合实际工程对半地下室的结构设计谈谈自己的体会。
1 工程概述某地区某工程,地上4层,地下1层(半地下室),结构总高度19.1m,纯框架结构体系。
本建筑的主要功能为办公、住宿以及森林火情的监测。
本项目设防烈度为8度(0.20g) ,拟建场地类别ⅱ类,设计地震分组为第三组。
框架的抗震等级为二级。
建筑剖面见图1。
图 1 建筑剖面图2 半地下室设计分析由于半地下室对上部结构的约束是非常有限的,因此结构的嵌固端必须取在基础顶部。
在建筑的结构计算中,半地下室与上部结构必须整体考虑,从而半地下室的结构选型对整个结构的计算的影响是不可忽略的。
本工程的结构计算采用 satwe 进行弹性分析。
2. 1 常规设计及存在的问题对于半地下室的设计通常采用的方法主要有两种:一种( 后文称为“方法一”) 是在地下室的挡土一侧设置剪力墙,由于建筑上需要通过大窗来进行自然通风采光,所以剪力墙的设置一般只高出填土高度的 100 mm ~ 300 mm,并不是沿底层柱全高设置(见图2);图 2 半地下室设计方法一另一种( 后文称为“方法二”) 就是在主体结构外围另外设置挡土结构,即挡土结构与主体结构完全脱离,两者一般间距为1.5 m 以上,保证地震时,互相不发生碰撞( 见图 3) 。
半地下室的设计探讨随着现代建筑的发展,地下室出现在越来越多种类的建筑中。
地下室的建设设计是有着较强的专业要求的,由于对专业技术掌握及实施的不够透彻,地下室的建设中也暴露出了很多问题。
现本文结合自己的经验,对地下室建设中的关键技术进行分析与探讨。
标签:半地下室;设计探讨;漏水防护;地面裂缝;采光设计1 地下室的应用地下室的出现已有很久的历史。
早在猿人时期,就已出现地下室的思想。
古代地下室多用于住宅方面,现在已遍及防空、商业、住宅等各个领域。
地下室在现代日常建筑中的出现,常常被用来作为基础设备室、停车场或者作为商业出租。
地下室在现代建筑中的应用,不仅有效的增强了建筑的牢固性,而且提高了空间的利用率,方便了人们的生活,与此同时也给房地产行业带来了巨大的经济效益。
2 半地下室设计中关键技术分析半地下室的设计主要包括上部结构嵌固端的选取,地下室建模技巧,土压力计算(包括主动土压力、被动土压力),半地下室和土体脱开设计等。
下文笔者结合自己的专业知识与建设经验对此进行探讨。
2.1 地下室外墙和框架的设计与模型计算地下室的外墙设计对保障地下室的安全有着至关重要的影响。
地下室外墙一是要抗压,二是要防水。
地下室外墙在设计时要精确计算外墙所承受的压力,同时考虑在最有限的情况下提高其防水性能。
地下室的外墙主要受到来自水平方向和竖向方向的荷载。
在计算地下室外墙的所要承载的压力时,要根据情况选取适合的标准。
在场地土刚性较强时可采用静止土地压力计算,在场地土变形较大的情况下采取主动土压力的计算方式。
地下水压力应当根据当地的历史水位情况确定,当地勘报告未提出明确的水位及水压力分布情况时,对一般性的工程取在使用年限内可能出现的最高地下水位和最大水压,同时考虑最高防洪水位的不利影响,考虑土、水造成的压力对地下室外墙的共同影响。
外墙荷载组合要按照正常使用极限状态下取用。
在框架或框剪结构体系中按单向板受力或双向板考虑计算。
地下室的土压力计算是建设地下室中需要考虑的重要因素。
浅谈建筑半地下室框架结构设计摘要:在众多的建筑设计中,开始注重对建筑构架的设计,而且这种设计的发展出现多样化的特点。
从建筑设计,更多的设计师对建筑的半地下室感兴趣。
这是因为半地下室有一定的自然光,而建筑人员将自然光采集,这样就可以将是室内的整体亮度提高。
对半地下室的设计,一方面可以将室内的空间得到利用;另一方面也建筑的造价成本降低。
这是由于这些特点,现在很多的半地下室都被使用。
本篇文章主要是探讨了半地下室的结构。
关键词:建筑设计;半地下室;框架结构;建筑一般都是指地表以上的建筑,但是从建筑的总体上看,地下室在建筑中占据的比例也很大,而半地下室也是建筑中的一种,但是它没有全部在地表以下,有一部分的空间是在地面上。
因为有一部分在地面上,因此是可以自然采光的,主要是通过窗口采光。
半地下室在设计中与地下室完全不同,而且造价低。
1.工程实例某市建筑一个工程,该工程在地上有5层,有一层半地下室,而建筑的总高度为20m。
建筑的结构属于框架结构,这种建筑的使用分两部分,一层以及二层用于办公,而三层至五层用于员工的住宿,这个工程的防裂度是7度,可是抵抗6级地震。
2.半地下室设计分析我国很多的半地下室建筑都是框架结构,这是因为这种结构相对而言没有约束性,因此在如果要对这个结构加固,就要把建筑的基础顶部,变为框架结构的嵌固端,这样做的目的是将结构的结算结构更加准确。
计算的过程不是只计算上部建筑,而是将半地下室与建筑上部一起计算,可见在计算中要重视半地下室结构。
如果在半地下室的计算中不准确,那么据算出来对结果会影响到整体的就算,对于文章中的过程计算的方法是弹性计算。
使用弹性计算的方法可以保证设计合理。
2.1常规设计及存在的问题在对半地下室进行设计的过程中,主要采用的方法可分为两种,其中第一种方法为将地下室一侧的挡土设置为剪力墙,而建筑的采光主要是通过大窗,所以在对剪力墙进行设置的过程中,需要对剪力墙的高度进行更加科学的设置,一般而言,所设置的剪力墙高度要高于填土的高度,通常来说,高出的高度要控制在100mm-300mm之间,只有选取中间的高度数值,才能够保障剪力墙设置的合理性。
论浅埋式闭合框架结构设计随着现代建筑技术的快速发展,各种建筑结构设计也得到了不断的改进和更新。
其中,浅埋式闭合框架结构的出现受到了广泛的关注和认可。
这种结构设计的特点是紧凑、坚固、防水性能强等,因此得到了广泛应用。
下面将对浅埋式闭合框架结构设计进行详细的介绍和论述。
一、浅埋式闭合框架结构定义浅埋式闭合框架结构是一种在地面以下浅埋的结构,一般由柱子、梁、墙体等组成,整体构成一个保护性强的结构体系。
这种结构体系的特点在于,结构体系可保证空间的最大利用率,同时又能保证房屋的稳定性。
由于浅埋式闭合框架结构是一个包括地面在内的整体结构,因此可以很好地防止地下水渗漏,从而保证了建筑物的防水性能。
二、浅埋式闭合框架结构设计原理浅埋式闭合框架结构的设计原理在于将整个建筑结构尽量浅埋在地下,从而保证房屋的稳定性和防水性能。
在设计浅埋式闭合框架结构时,需要考虑以下几个方面:1. 基础设计:由于浅埋式闭合框架结构的特点在于在地下浅埋,因此需要根据地质特征和建筑物的荷载情况来设计房屋的基础。
一般情况下,基础设计需要采取深埋式基础,以确保房屋的稳定性和强度。
2. 结构设计:浅埋式闭合框架结构主要由柱、梁、墙等组成。
在设计这些结构时,需要考虑材料的选择、强度计算、形状设计等方面的问题。
设计者需要根据实际情况和材料特性进行合理的结构设计,以确保建筑的稳定性和强度。
3. 防水设计:由于浅埋式闭合框架结构在地下,因此需要加强防水设计。
防水设计包括墙体的材料选择、防水材料的设置、水管设计等方面。
通过合理的防水设计,可以有效地防止地下水的渗漏,保护房屋的稳定性。
三、浅埋式闭合框架结构的优缺点1. 优点(1)强度高:由于浅埋式闭合框架结构的材料选择和结构设计都非常合理,因此其强度很高。
不仅可以承受大风、大雨等自然灾害,还可以承受地下水的压力和地震等情况。
(2)空间利用率高:浅埋式闭合框架结构可以将地下的空间最大化利用,不仅可以保证房屋的使用面积,而且还可以使地下空间更加美观实用。
浅谈建筑半地下室框架结构设计摘要:我国的建筑行业在快速的发展,在建筑行业发展的今天,我国的建筑半地下室框架结构变得越来越重要吗,尤其是结构的设计,设计是建筑中十分重要的组成部分,在建筑行业不断发展的今天,一定要将建筑半地下室框架结构设计工作做好,提高建筑物的美观性和质量。
本文就是对建筑半地下室的框架结构设计进行相应的分析,为相关的研究提供借鉴。
关键词:建筑半地下室;框架结构;设计在一般的情况下,地下室占据了一定的比重,半地下室主要就是指在相应的建筑中,地平面以下会超过一般房间的高度1/3,但是不能够超过整个建筑空间的1/2,而且整个建筑空间并不完全是在下部的,整个建筑空间并不是在地下的,在设计的过程中,还要对整个窗口进行采光处理,必须要将采光考虑其中,相对于地下室来说,一定要符合工程造价低廉的特点,这样才能够保证整个建筑物的符合质量规定,满足质量的根本要求,也能够对整个地下空间进行科学的应用。
1.工程实例在某一个小区的地下室框架结构设计工程中,地上是四层,地下是一层,地下是半地下室结构,这一结构的总高度是19.1m,属于纯框架体系。
在这一建筑工程中,主要的功能是对森林火情、住宿和办公进行监测,在本项目中,对于防烈度进行科学的设计,在本次项目中,主要是将防烈度定为8度,地震组在设计的过程中,可以进行场地的拟建,将其进行类别的换分,设计地震分组是第三组,整个框架的抗震等级是二级。
2.半地下室设计分析从建筑中的半地下室角度来看,主要使用的结构就是框架结构,这种框架结构有着约束性小的特点,结构加固的过程中,需要对基础顶部进行相应的分析,将整个基础顶部作为整个结构的嵌固端,在这样的情况下,对于整个地下室的结构才能够进行建筑结构的计算,尤其是对整个建筑主体结构进行相应的计算的过程中,要重视整个地下室的整体结构,在本次工程中,对于建筑工程的整体结构也需要进行详细的结算,使用的计算方法是SATWE弹性分析方法,这种方法可以使得整个结构设计更加的科学、合理。
关于建筑工程地下室结构设计的探讨地下室是建筑工程中常见的一个部分,它通常用于存储、停车和设施等用途。
地下室结构设计的质量对于整个建筑的安全性和稳定性有着重要的影响。
对于地下室结构设计的探讨显得尤为重要。
一、地下室结构类型地下室结构一般包括剪力墙结构、框架结构和壳体结构三种类型。
剪力墙结构以砌体、混凝土、钢筋混凝土等材料建造,具有承载能力强、稳定性好的特点,常用于地下室结构的墙体设计。
框架结构通常采用钢结构或钢筋混凝土结构,能够满足大跨度的地下室结构设计要求。
壳体结构则是比较新型的一种设计,它能够以较薄的混凝土或玻璃钢材料构建出整体结构,适用于一些不规则形状的地下室结构。
二、地下室结构设计要点1. 承载力和变形控制地下室结构设计的首要考虑是其承载能力和变形控制。
地下室通常会承受地上建筑的荷载和地下水压力,因此需要设计具有足够承载能力的结构以及合理的变形控制措施,确保地下室结构在使用过程中能够稳定和安全。
2. 防水设计地下室结构设计中,防水是一个非常重要的问题。
地下室常常存在地下水压力,因此需要设计合理的防水结构,如地下室外墙防水层、排水系统等,以保证地下室结构不受地下水侵蚀,保持干燥。
3. 地震设计地震是一个极端的外部荷载,地下室结构设计必须考虑地震作用下的结构稳定性和安全性。
地下室结构应根据地震区域进行地震设计,采取合理的加固措施,确保地下室在地震发生时能够安全稳定。
4. 减少开挖对周围环境的影响地下室结构设计需要减少开挖对周围环境的影响。
在设计过程中应该考虑地下室开挖对邻近房屋、道路和地下管线等的影响,并采取相应的支护和加固措施,保证周围环境不受影响。
1. 复杂的地下水问题2. 地下室结构与地上建筑的协调地下室结构与地上建筑的协调也是一个挑战。
地下室结构需要与地上建筑相配合,而地上建筑的布局和结构也会对地下室的设计产生影响。
设计师需要在两者之间寻找平衡点,确保地下室结构与地上建筑和谐统一。
3. 环境保护和可持续性设计在当今社会,环境保护和可持续性设计是一个重要的话题,地下室结构设计也需要考虑这一问题。
浅谈建筑半地下室框架结构设计张贵祥摘要:本篇文章主要将某工程作为主要讨论对象,对两种半地下室框架结构的设计形式做出了合理的分析,并且对这两种方案做出了详细的比较,从而提出相关建议,提供给相关人士,供以参考。
关键词:半地下室;框架结构;设计随着社会经济的飞速发展,建筑也随之大量涌出,对建筑的设计也层出不穷,对此,本篇文章主要将某工程作为主要讨论对象,对两种半地下室框架结构的设计形式做出了合理的分析,并且对这两种方案做出了详细的比较,从而提出相关建议,提供给相关人士,供以参考。
一、工程简介将某学校教学楼作为施工案例,对此做出合理的分析。
该建筑功能以教学、实验作为主要对象,地上4层,地下1层(采取半地下室的结构形式),结构总体的高度是21.65米。
依据有关标准的要求,全部的7度学校建筑都采取8度的形式进行设计,并且该工程中拥有二级的抗震等级系数,其中室内地坪是±0.000m,室外地坪是-1.356m,地下室相关标高是-3.800m,并且地下室中地坪是-3.600m,相应的层高是3.8m。
二、计算模型与分析1、模型的建立与计算结果对比该建筑工程有关标准要求,从地面开始的窗户所设置的高度是25cm,与此同时要确保窗户和两柱之间要保持贯通的状态。
倘若相关人员想要符合这一标准,那么就应当让挡土墙和顶板间之间不能进行接触。
但是这是如此,由于该工程中的模型嵌固端,不能代替相应的顶板,因此相关人员应当将嵌固端设计在上部的地方,并且地下室应当要保持238m的高度深入到地下。
相关人员对该工程设计出两种方案,主要由以下两点构成:其一,相关人员依据6层框架的形式来做出适当的设计,不但不可以将挡土墙设计进来,而且也不能设计地下室。
采取PKPM软件对模型进行设计,当相关人员将数据输入进去时,显示的地下室层数为0;其二,当相关人员将数据输入进去时,显示的地下室层数填写1,并且高位窗采取剪刀墙开洞的形式来做好处理工作。
依据详细的计算对比得知,倘若相关人员对整体指标进行考察时,第二个方案较好些,而第一个方案有着一定的危险性;由于第二个方案是采取剪刀墙结构的方式,并且数据参数显示的一层地下室,这样就会发生刚度突发的情况,而且相应的弯矩和第一个方案比较,发生的几率明显要大些;第二个方案所含有的内力值和第一个方案之间进行详细的比较,相关的数值所呈现的效果远远要大于第一个方案,然而相关人员采取框柱箍筋的形式就没有很大的区别。
浅谈建筑工程地下室结构设计胡建安摘要:随着现代社会的不断发展,促使建筑领域也获得了更加广阔的发展空间。
建筑工程地下室结构是建筑工程中最为关键的结构之一,因为其在整个建筑的最底层,所以在实际设计的过程中就需要全面确保基底的稳固性。
为了更好的提高与确保建筑工程地下室结构的安全稳定性,就需要针对工程实际情况而展开分析,以便为工程的实现提供有利保障。
关键词:建筑工程;地下室;结构设计在当前建筑工程项目中,地下室已经成为建筑的重要组成部分,对建筑物的使用功能产生了直接影响,做好地下室结构设计优化,对于强化整个工程建筑物性能具有重要影响。
我们发现,随着现代居住对停车位、消防等功能的要求越来越高,地下室部分所发挥的作用也越来越明显,所以地下室的设计应该满足建筑物未来的使用需求,这应该成为结构设计的关键。
在建筑工程中,地下室结构设计经常遇见的问题,主要包括抗浮问题、沉降不均匀等设计问题。
只有从结构设计着手,加强抗浮、消防车荷载、耐久性以及防水设计等各部分设计要点,才能提高地下室结构的设计质量,从而提高地下室结构的安全稳定性,保证建筑正常使用年限。
一、建筑工程地下室结构设计常见问题1、抗浮问题。
在地下室结构设计中最常出现的问题就是抗浮问题,由于地下室层数多且覆土不厚或上部结构层数不多,容易出现这类问题。
地下室工程相对复杂,设计过程中需要考虑众多因素,如人防、停车、通风及采光等。
抗浮是否满足必须要根据工程地质勘察报告确认抗浮设防水位,且根据当地经验来复核该设防水位的合理性和科学性,将地下室的水浮力乘以抗浮安全系数,再与结构及覆土的恒载进行比较,不满足就需要整体或局部抗浮设计。
处理抗浮问题可以采用多种措施,如抗拔桩的设置,增加底板厚度或配重,增加覆土厚度等。
2、沉降不均匀。
在一些土质不均匀或软弱土地区,地下室的沉降不均匀也经常困扰着业主。
在高层房屋的地下室设计中,也经常出现这类问题,由于上部荷载较大,地库基础整体刚度不强,项目所在位置地质条件复杂,主楼位置出现较大沉降量。
浅谈建筑工程地下室结构设计翁小平摘要:在建筑工程的整体结构中,地下室是其中较为重要的组成部分。
由于其所处建筑物的最底部,与建筑的地基基础直接相连,所以,地下室结构的设计将是影响建筑整体结构稳定性以及安全性的重要基础。
本文主要对建筑工程地下室结构设计相关问题进行了简要分析。
1.地下室结构设计难点概述地下室工程涉及的专业极为复杂,在建筑的地下室结构设计时,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、采光等各专业之间的配合。
对于具有大底盘地下室的高层建筑群体而言,塔楼部分一般在使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。
而且由于实际地下室抗浮设计中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,因而也会造成施工过程中由于抗浮不够而出现局部破坏,加上地下室防水工程是一项系统性工程,涉及设计、施工、材料选择等诸多方面因素,因此造成了地下室结构设计难点繁多,一般来讲概括起来为以下几点:1.1地下结构防水设计;1.2抗震设计;1.3地下室抗浮、抗渗设计;1.4外墙结构设计;1.5结构平面设计2.建筑工程地下室结构设计应当注重的问题分析2.1抗渗抗浮设计如果是在地下水位高,或者在雨水相对较多的地区进行施工,那么,对于地下室层数为一到二层的建筑来讲,常规都要考虑到使用阶段的抗浮问题。
纯地下室的部位,以及裙房部位有可能存有抗渗抗浮不符合要求的情况出现。
针对这种实际情况,应当采取下面的几个措施来应对:2.1.1 合理选取抗浮设计水位。
国家规范对此并没有明确的规定,因此,在确定抗浮设计水位时,应根据实际工程的具体情况而定。
例如在我国长江以南的丰水地区,地下水位一般来说都比较高,比较常见的做法是按室外地面以上500mm 高度确定地下室的抗浮设计水位。
而我过北方的广大缺水地区,地下水位相对较低,一般而言主要根据地勘报告来确定。
2.1.2 在设计条件允许的前提下,应尽可能地减小结构基础的埋深,这样可以减小地下室高度,降低水位差,从而起到减小水浮力的目的。
浅谈建筑半地下室框架结构设计
摘要:为了满足工业建筑的生产功能需求,有时需按照设备布置要求在框架结构中设置半地下室。
结合工程实例,对半地下室框架结构的设计进行了介绍,提出了两种设计方案,并分别对计算结果和受力情况进行了对比分析,提出了优化设计的方法,希望能为半地下室框架结构的设计提供参考。
关键词:框架结构;半地下室;优化设计;悬臂式挡墙
0引言
在工业建筑的设计时,通常需要考虑设备数量多、体积大、设备间相互关联等问题。
为了满足生产功能需求,保证设备的合理布局,在设计时会根据设备布置要求,考虑在框架结构中设置半地下室。
本文以某工程水泵房为例,介绍该水泵房含局部半地下室框架结构的设计方案,并探讨含半地下室框架结构设计中的几个问题。
1半地下室建筑方案设计分析
该水泵房为地上一层,地下部分含局部半地下室,建筑高度为5.9m。
室内地坪标高±0.000m,室外地坪标高为-0.150m,地下室底板顶标高为-4.550m(图1)。
根据工艺专业的要求该建筑泵房部分地上一层需设置吊车梁对地下部分设备进行吊装,因此地上与地下应当相互贯通,则地下室无顶板。
地下室挡墙仅延伸至标高±0.000m,无法满足《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)(2016年版)第6.1.14条规定,不能将顶板设置为上部建筑的嵌固端。
图1 建筑剖面图
本文针对该工程实例,建立两种模型,并对这两个模型的数据进行了对比。
方案一,将建筑整体设置为2层框架结构进行建模,采用PKPM软件对结构进行弹性分析,将地下室层数设置为0,在建模时不考虑地下室外墙的作用,地下室外墙分开计算。
方案二,将±0.000m以下地下一层外墙输入为剪力墙,将SATWE 的地下室层数设置为1,并将剪力墙定义为地下室外墙。
1.1计算结果对比
通过对两种方案的建模计算,得到以下计算结果:
首先,对两种模型的层间位移角、层间位移、楼层侧向刚度等数据进行对比分析,分析结果显示,第二种方案各项数据均优于第一种方案。
其次,两种模型地下一层框架柱的配筋结果见图2(注:括号内为方案二的计算结果)。
图2 地下一层柱配筋对比图
通过对比方案一与方案二角柱及边柱的配筋计算结果。
结果显示角柱和边柱的配筋均有增大,箍筋变化相对较小。
其中边柱2的B方向配筋结果显示方案二比方案一增大了2.75倍,H方向增大了1.875倍。
1.2计算结果分析
在方案一中,没有输入地下室外墙,则软件计算过程中不考虑水土荷载等侧
向力对柱的作用力。
框架柱受到的侧向力较小,导致计算结果与实际情况不相符,若按照该方案进行配筋,会造成安全隐患。
在方案二中,地下室挡土墙承受的荷载主要有竖向荷载和侧向荷载,侧向荷
载包括土压力、水压等,竖向荷载包括上部结构自重。
框架柱对泵房地下室外墙
形成支撑,地下室外墙受到的侧向力传导至框架柱和泵房底板上,则导致框架柱
承受较大的侧向压力。
且地下室外墙受到四周的土体约束,导致地下一层的整体
刚度远大于上部结构,使得整个框架结构刚度分布不均匀,容易产生剪切破坏。
因此,方案二的设计也存在一定的局限性。
2半地下室计算方法分析
大多数半地下室框架结构在设计中,挡土墙与框架柱的连接采用刚性或柔性
连接。
若采用柔性连接,即挡土墙与框架柱之间设置抗震缝或挡土墙独立于框架
柱而存在,则框架柱不受挡土墙侧压力的影响;反之,若采用刚性连接,则框架
柱会受到影响。
在方案一中,将框架柱与地下室挡墙分开计算,若是考虑挡土墙与框架柱柔
性连接,则可以通过该方法进行计算。
但在该工程中对泵房内有防水要求,不能
采用设置抗震缝的方法将二者分开,挡土墙与框架柱应当设计成为刚性连接。
采
用该方法进行计算则需提高与地下室挡墙相连接的框架柱的抗剪措施,对框架柱
的箍筋进行加密,或其他的抗剪构造措施,从而避免水平地震作用下的剪切破坏。
同时,按照方案二的计算方法,框架整体内力偏大,而方案一整体内力偏小,对
侧向力的考虑欠缺。
为了设计结果更贴近实际,也为了保证结构的安全,建议设
计将两种方案进行包络设计。
3半地下室框架结构设计过程中存在的问题及对策
3.1半地下室框架结构与顶板不连接的问题
地下室外墙与顶板不连接或无地下室顶板时,地下室外墙上端为铰接端,无法将嵌固端设置为地下室顶板位置,在计算时应将嵌固端设置为基础底板。
在核算地下室外墙配筋时将框架柱及基础底板作为外墙的支撑点,将该体系等同于一边铰接三边固接的受力体系来进行核算。
计算时考虑地下室外墙所承受的平面外的水平荷载,将该体系等同于受弯构件进行计算。
在满足混凝土结构设计规范的最小配筋率要求的前提下,根据不同的传力方式进行钢筋布置。
3.2悬臂挡墙应用于半地下室框架结构的可能性
将半地下室挡墙设置为悬臂式挡墙可以有效地抵抗半地下室框架结构中的侧向压力。
当主体结构采用独立基础时,可将基础间的基础地梁作为悬臂式挡墙的基础,地梁的受力来源于挡墙的垂直、水平荷载和扭矩,在构造措施上对地梁适当加强,可对地梁的箍筋进行全程加密,或提高抗扭腰筋的强度,再对地梁进行计算,以达到承载力要求。
此外,在保证满足设计要求的基础下,应当取消建筑基础和墙体之间的夹层,使悬臂式挡墙的作用更加明显。
采用理正结构系列软件计算悬臂式挡墙的抗滑移、墙身的承载能力和裂缝宽度,根据计算结果来确定墙体配筋。
且应当避免悬臂式挡墙与框架柱相互碰撞,从而对半地下室框架结构造成破坏。
3.3半地下室框架结构出现短柱的问题
当半地下室框架结构在布置时出现短柱的问题,设计人员应当对短柱进行加强。
对于短柱的设计,采用电算软件并不完善,因此短柱还需要结合手算结果来设计。
当半地下室框架结构中出现短柱时在地震中容易发生剪切破坏,因此,设计人员可通过箍筋加密、提升混凝土标号、采用钢骨混凝土柱等方式提高短柱的承载能力、变形能力,增强短柱的抗震性能,从而提高整个建筑的抗震性能。
4结语
对半地下室框架结构的设计过程中,按照常规的方式进行计算往往会脱离实际,导致设计结果出现偏差。
本文结合实际工程,对半地下室框架结构的设计计算方式进行分析,并对设计过程中存在的问题及对策加以介绍,为后续设计人员对半地下室框架结构的设计提供思路。
参考文献:
1.
马宁, 李冬梅, 夏善立. 半地下室框架结构设计与分析[J]. 城市住宅, 2015, 000(004):117-119.。