超长建筑及地下室结构设计要点

浅析超长建筑结构中的设计要点摘要：本文结合具体工程和笔者多年建筑结构设计经验,详细探讨了超长建筑结构中的设计要点,对结构中预应力筋的铺放与张拉以及现浇混凝土施工时产生的温度应力进行了计算分析与比较,以确保建筑物的结构质量。

关键词：建筑结构结构设计1工程概况某工程建筑等级为一级,属于机关办公楼,设计使用年限为60年以上,建筑耐火等级为一级,抗震设防烈度为八度,主楼为钢筋混凝土框架剪力墙结构。

工程总建筑物面积为57 696 m2,共分四段,其中主楼东西长96 m,南北宽25 m,建筑面积为35 261 m2;附楼东西宽62 m,南北长87 m,建筑面积为8180m2。

主楼、附楼均属超长结构。

为了满足使用功能要求,设计采用温度预应力筋技术,以避免结构留永久收缩缝。

2 设计方案的确定2 .1 应用的设计原理现行规范规定,“现浇框架结构室内或埋入土中的钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距为55 m,露天为35 m;现浇剪力墙结构相应情况分别为45m、30m”,同时规范也允许设计者采用包括预应力技术在内的各种措施,达到增大伸缩缝的间距,甚至取代伸缩缝。

办公楼工程中主楼及后楼均属超长结构,因此,设计选用加温度预应力筋等措施,避免了在结构中留设伸缩缝。

同绝大多数的材料一样,混凝土具有热胀冷缩的特性,其线膨胀系数可采用αc=1×10-5;但与收缩应力的单向性不同的是温度应力是随温度的变化循环往复的,既有拉应力,也有压应力。

所以,对混凝土材料而言,其突出特点是抗压能力远胜于抗拉能力(约10∶1)。

因此,工程中应考虑的是温度下降引起的拉应力。

在梁、板内施加预应力σpc,温度降低时而在结构中产生拉应力σc1,若第二者叠加后混凝土中拉应力小于其抗拉强度ftk,即:σc1-σpc≤ftk(1)混凝土就不会开裂,当温度升高时,在混凝土中将产生压应力σc2,若第二者叠加后混凝土中压应力小于其产生非线性徐变的压应力数值(0?4~0?6) fck,即σc2+σpc≤(0?4~0?6) fck(2)这样混凝土也不会压坏,其变形也不会收敛?在工程设计中,首先要保证混凝土不开裂;其次要控制所施加预应力的大小,压应力不要过高,避免产生非线性徐变。

超长超宽地下室结构设计探析摘要：对于超长超宽地下室的结构设计中的各项指标，在《混凝土结构设计规范》（gb 50010-2010 ）中有明确的规定。

本文是作者结合多年工作经验以及具体工程实例，通过对结构设计方案的分析比较，重点阐述了超长地下室结构混凝土裂缝产生的原因、影响因素及其控制原则。

并总结了超长地下室结构设计中的裂缝控制的方法和措施。

以供参考。

关键词：超长超宽地下室；裂缝产生原因；裂缝控制方法及措施前言：近年来，超长超宽地下室结构已经得到越来越广泛应用，在进行设计时需要重点考虑地下室超长给结构带来的不利影响，尤其要注意防止因为“超长”而使结构出现较大较多的裂缝，影响结构的耐久性甚至安全性。

1超长地下室结构混凝土的裂缝成因及影响因素引起结构产生裂缝的原因很复杂，主要的有以下2 种：1.1由荷载的直接应力和结构次应力引起的裂缝。

这部分裂缝所占比例较小。

1.2结构因温度、膨胀、收缩、徐变和不均匀沉降等因素由变形变化引起的裂缝。

超长超宽地下室的上部往往有多个层数、平面布置及结构形式不同的塔楼，由此可引起基础的不均匀沉降而使结构产生裂缝。

此外因为结构“超长”使混凝土温度裂缝及收缩裂缝有加剧的趋势。

裂缝的发生与原材料、设计、施工及使用维护等多方面因素有关，现分析如下：1.2.1材料因素。

混凝土是由各种具有不同自身性质的成分材料按照一定比例拌制而成的，并非是一种理想的均质材料，其自身缺陷对混凝土开裂的影响将是必然的。

例如：混凝土硬化期间水泥释放出大量水化热，引起混凝土温度上升。

由于混凝土表面散热条件较好，热量容易释放，温度上升较少；而混凝土内部由于散热条件较差，使温度上升较多而形成约束，其结果使得混凝土面层产生拉应力。

当该拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土表面就产生了温度裂缝。

除此之外，混凝土结硬产生的干缩裂缝、混凝土终凝之前产生的塑性收缩裂缝等都是缘于混凝土自身材料因素的影响。

1.2.2设计因素。

现行结构设计规范中对结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝控制宽度限值进行了明确规定，说明在保证结构安全和满足使用要求的前提下，很多结构构件是可以带裂缝工作的。

超长地下室的结构设计要点摘要：伴随着建筑领域的发展，越来越多创意被提出来，其主要目的都是为了满足人们的需求，超长地下室的设计也是针对近些年来对地下空间的需要被提出来。

由于在设计和施工时需要考虑到各方面的问题，导致其结构设计在整个建筑设计的过程中属于难度较大的地方。

本文将根据本人在这方面的工作经验对超长地下室结构设计的要点展开论述。

关键词：超长地下室；抗浮；不均匀沉降；裂缝一、超长地下室结构设计概述随着社会科技与经济水平的飞速发展，人们对居住条件的要求越来越高，为了使空间得到充分有效的利用，出现了大批的高层建筑物，地下室作为高层建筑物中必不可少的配套设施，对于它结构设计的要求也越来越高。

地下室发挥着停车场以及一些设备的储存空间的作用，为了能够更好满足生活的需求，对其空间以及设计的要求就会更加严格。

本文接下来将会对超长地下室结构设计要点——超长地下室抗浮能力，不均匀沉降，控制裂缝产生，几个主要方面进行论述。

二、超长地下室结构设计要点探讨（一）超长地下室抗浮能力对于具有超长地下室的高层建筑群而言，地上建筑一般不存在抗浮问题的技术处理，但纯地下室部分常常会出现就抗浮不满足设计要求的问题。

因此通长会采取以下的措施来增加地下室的抗浮能力：（1）在设计要求允许的情况下，尽可能的提高基础底板的设计标高，间接地降低抗浮的设计水位。

（2）在基础底板上回填一定厚度素混凝土，但因造价原因，此方法不适合大范围采用。

（3）设置抗拔桩也是一种解决抗浮问题的有效措施，主要通过桩体自重和桩身与侧壁土的摩擦力建立抗拔力，因此与其抗拔力与桩型号、直径、长度及周围土质密切相关。

以上的几种方法各有利弊，在设计过程之中，可以将几种方法结合使用，才能够更好的提高超长地下室的抗浮能力，也能够尽量避免顾此失彼的情况。

（二）不均匀沉降由于许多建筑群，并不是坐落在非常坚硬的岩石地基上，不均匀沉降的问题就会日益暴露出来。

建筑物不均匀沉降容易影响其不稳定性以及居住的安全性，因此这是一个必须要严肃面对并且认真解决的问题。

地下室超长结构定义
地下室超长结构，是指在地下建筑中拥有超长长度的结构。

这种结构通常用于支撑地下隧道、地下管道或地下通道等工程。

地下室超长结构的设计和施工需要考虑到地下环境的特殊性，如水压、土层稳定性等因素。

在设计地下室超长结构时，工程师需要充分了解地下环境的情况，并根据实际情况选择合适的材料和施工工艺。

地下室超长结构通常采用钢筋混凝土或预应力混凝土作为主要材料，以确保结构的强度和稳定性。

在施工过程中，工程师需要采取一系列的措施来确保地下室超长结构的质量。

首先，要进行严密的施工计划，合理安排施工进度，确保各个施工环节的顺利进行。

其次，要加强质量监控，对施工过程中的各个环节进行严格检查，及时发现和解决问题。

最后，要加强安全管理，确保施工过程中的安全。

地下室超长结构的建设对于城市的发展具有重要意义。

它可以有效利用地下空间，提高城市的土地利用率。

同时，地下室超长结构还可以解决城市交通、供水、供电等基础设施问题，提高城市的整体功能。

在我国，地下室超长结构的建设已经取得了一系列的重大成果。

比如，北京地铁、上海地铁等城市的地铁系统，都采用了地下室超长
结构。

这些地下室超长结构不仅解决了城市交通问题，还提高了城市的形象和品质。

地下室超长结构是一项重要的工程技术，在城市建设中具有重要的作用。

通过合理的设计和施工，可以实现地下空间的有效利用，提高城市的整体功能。

希望在未来的城市建设中，能够更多地应用地下室超长结构，为城市的发展做出更大的贡献。

超高、超长建筑结构设计若干关键技术（傅学怡）中建国际设计顾问有限公司总工程师傅学怡我给大家介绍一下最近我们做的项目中我觉得一些比较关键的技术，主要讲三个内容：一是新高规即将颁布了，其中有一条，在做动力弹塑性分析前，必须要做施工全过程模拟，带着这样一个比较符合实际的重力荷载的工况和状态，进入弹塑性分析。

我在这里讲一下施工全过程模拟与施工控制，以中钢国际广场为例。

二是重力荷载下长期变形以及长期变形的控制，以平安国际金融中心为例。

三是超长结构的温度收缩效应分析与控制，以已竣工的深圳北站为例。

案例：中钢国际广场中钢国际广场将近40万平米，主楼84层，358米，主要特点是在下部1/2高度以下采用六边形编制的窗洞构成外网筒结构，建筑师不允许里面再加柱子，针对六边形外网筒结构我们做了一些工作，下面我把结构构成的情况跟大家说一下。

我们有内筒，底下的厚度是1.15米，到了上面变成500，现在做住宅，只要有楼梯、有电梯都是混凝土墙去封，但是超高层这么去封是不合理的，因为自重就很大了，所以我们把墙相对的集中、对称，同时受力、延性、承载力等方面都会有所改善。

内筒的构成跟国贸三期一样，采用内层钢板，但内层钢板在设计上已经有预留在钢板两翼的混凝土连接的预留孔，预留孔里要放构造、穿芯钢筋，同时钢板上要布置栓钉，栓钉按照钢板剪力墙的主应力，在主应力方向多配，应力小的部位少配。

整个结构的构成，上部是矩形钢管的菱形网格，中部是一个过渡，下部是六边形，上部菱形是酒店，每个房间的窗户正好在中间，窗户上没有构件，下部是六边形网格。

楼面环梁有两种类型，主要是根据建筑的需要，类型1要往里退，玻璃窗才能装。

我们在六边形网筒上做了两件事情，第一件事情是角部斜柱，正六边形应该都是120度，这里把它放大到130多度，它跟直线的夹角改为18度，可以节省钢材，改善受力，这些都经过详细论证。

第二件事是把非楼面横梁做了刚度的优化，国外没有已建工程，但有这方面的方案，六边形是六条边相等的，我们做的是不等的，这里包括两个不等，一是夹角到角部扶正，二是在六边形横梁上刚度适当弱化，六边形横梁相当于剪力墙的连梁，主要是传递水平力，不传递竖向力，因此给它适当地弱化，有利于提高整体结构的延性，同时不改变结构的受力性能。

超长地下室结构设计问题及解决方式分析摘要：近年来随着我国经济的高速发展，建筑用地供求矛盾突出，人们开始了大规模地发展地下空间，超长地下室结构的设计成为了焦点。

本文结合工程案例，对超长地下室结构设计中结构裂缝产生的原因进行了简要分析，并集中阐释了相关解决措施，以期为类似结构设计提供借鉴。

关键词：超长地下室；裂缝；解决措施一、工程案例某工程项目建筑面积约为46万m2，建筑群由10栋32层住宅（框剪结构）、8栋18层住宅（框剪结构）、1栋2层会所（框架结构）、1栋2层幼儿园（框架结构）和两层地下室构成，20栋塔楼在地下室顶板处连为一体，以基础顶面作为嵌固端。

地下室主要是整个建筑项目的停车场及设备用房，两层地下室建筑的总面积约为12万m2，其中，东西走向长度为633.3m，南北走向宽度为94.5m。

地下一层层高4.0m，地下二层层高 4.3m，除主楼范围外，主要柱网为 5.5x8.1m。

整个地下室的框架结构中，顶板、楼板和底板都采取的是梁板结构，且顶板厚度为250mm，地下一层楼板厚度为150mm，底板厚度为500mm，地下室外墙厚度则为400mm。

另外，地下室的混凝土墙体、梁板结构（塔楼竖向构件除外）的混凝土强度等级为C40，基础（含地基梁、底板）的混凝土强度等级为C30，抗渗等级为P6。

二、超长地下室结构裂缝产生原因在对建筑工程项目基础情况进行全面细化了解后，发现其中存在裂缝风险，深度分析裂缝产生的复杂性原因不难得出相关结论：一种是地基不均匀沉降，产生较大附加应力导致的结构裂缝；一种是荷载作用后，设计不周全、超载使用等引发的结构裂缝；另一种则是温度引发的裂缝问题，常常是结构收缩或者是结构膨胀等，造成混凝土开裂，这种裂缝问题的占比较大。

基于此，对于本案例中的工程项目而言，基础主要采用的是大直径扩底灌注墩，持力层为密实的圆砾层（地基承载力特征值600kPa），基础不均匀沉降几率较小，并不会造成有害的结构裂缝。

关于地下室的建筑设计要点探讨摘要：本文分析了地下室人防建筑设计面临的困境，我们提出了地下室结构的规划中需要注意的要点，包括：地下室抗震性能设计、平面结构设计、结构超长的情况处理、抗渗抗浮性能设计、顶板结构设计等多方面的要点。

我们建议，建筑设计者们必须不断提高自身的素质和专业水平，为地下室人防效果的充分展现提供便捷的途径。

关键词：地下室；建筑；设计要点1 前言地下室设计是一项综合程度较高的项目，需要牢固的理论知识和完美的配合，同时，它也是建筑领域关键的一环。

《建筑设计防火规范》《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》《车库建筑设计规范》均对地下室的设计做出了规范。

随着建筑市场的不断改革，设计者要具备的素质越来越高，笔者将根据自身和人的实际经验，层层剖析地下室设计中面临的不足和缺失，并提出一些整改意见。

2 地下室人防建筑设计面临的困境首先，有些地下室的出入口建构缺乏科学性，大家都知道，出入口的设计具有很关键的意义，一旦地区发生战争，敌方进行空袭，这个出入口就可以在任何时间给予人们足够的庇护以供撤离，但是很多设计者在实际的操作中并没有根据国家相关的规范和行业标准进行人员出入口的合理设计。

其次，许多设计者忽略了人防区域位置的设定，很多时候都是匆匆忙忙，等到要施工了才着急去设定，这种下意识的设定出来的质量可想而知，于是建筑水平就下降了。

再者，如今许多地下室的防护单元分区与防火分区规划得很不科学，这样就会让地下室的安全受到威胁，因为整个人防设计质量和效果的保证都直接产生影响。

以上种种现存问题，通常在于设计者思想上没有引起足够的重视，出入口的关键位置的设计又缺乏理论基础和实战技巧，所以才引起了防火分区和防护单元区的设计缺乏科学性这一系列问题。

3 地下室结构的规划中需要注意的要点3.1 地下室抗震性能设计要点如今，地震对建筑的摧毁能力不得不引起人们的警觉，同样，地下室的设计也要注重防震。

在对地下室的抗震性进行规划时，首先要弄清地下室的深度是否足够，地下室的埋藏深度与建筑物的高度呈正相关，可以利用这个知识来辅助抗震性能的规划设计。