高层建筑地下室结构设计中存在的一些问题

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1、高层建筑地下室结构设计中存在的一些问题　　摘要:高层建筑地下室结构设计是一个复杂的过程，地下室与基础设计是否合理直接影响高层建筑的正常使用和成本。本文要对高层建筑地下室设计中存在的一些问题包括地下室结构平面设计问题、地下室外墙的结构设计问题、地下室外墙的结主构设计问题、地下室顶板的结构设计问题、地下室抗震设计问题以及抗渗及控制措施进行了探讨。　　关键词：高层建筑；结构设计；问题　　随着经济的发展，社会的进步，各大城市的摩天大楼拔地而起，高层建筑已渐渐成为一种趋势。由于大量人口涌入城市，城市的用地日趋紧张。随着生活水平的提高，私家车逐渐增多

2、，停车难的问题日趋严重。充分利用地下空间也成为共识，因此，高层建筑地下空间的利用尤为重要。所以在高层建筑的设计中，地下室的结构设计的重要性愈发明显。现就地下室结构设计中常遇到的一些问题进行分析探讨。　　高层建筑地下室设计是一项复杂而庞大的工程，需要对各方面因素进行考虑，如防火措施、管道设计位置、管道走向、排水采光工程等。尤其是变形缝的设计与否关系到整个地下室结构设计的好坏。地下室的设计对于处理地下各种防火、排水等的处理是否方便影响重大，由于设置变形缝会使变形缝处的防水处理变得困难，一般少设或不设变形缝。所以设计人员在设计时一般会采用其他方

3、法，如设置后浇带、在地上设缝、以及合理的采用一些混凝外加剂等方式来达到不设缝的目的。如果上述方法无法解决，则需从地下室平面的布局入手，这时需要将地下室空间分割成多个小地下室，并将变形缝设置在通道处，这样不仅可以减少缝的数量，也可使其受力最小，出现问题时可及时补救。在结构设计时，除了变形缝的设置十分重要外，采光通风井的设计也格外重要，这关系到是否能达到高层建筑的埋深要求。如其位置设置不当，将不能有效的将上部的风力和地震作用传到侧壁和地面，会对建筑产生破坏。　　地下室结构设计的重中之重是地下室外墙的设置，设计时以下几个问题需特别注意。①静止土

4、压力系数。根据试验确定静止土压力，当无法进行试验时，粘性土可取～，砂土可取～[1]。②荷载。地下室外墙的荷载包括两部分，一部分是水平荷载；一部分是竖向荷载。水平荷载一般是效静荷载主要包括：侧向土压力、地面荷载和人防等。竖向荷载则由地下室本身的重量及楼层的传重。在实际应用中，竖向载荷和风载荷以及地震产生的力是难以控制的。墙体配筋则是由垂直于墙面的水平载荷形成的弯矩决定的，并且竖向载荷的压弯作用一般不予考虑。③地下室外墙的配筋计算。实际设计应用时，在带扶壁柱的外墙配筋计算方法是按双向板计算配筋，而不是根据扶壁柱的尺寸大小来计算。而扶壁柱不是按

5、外墙双向板传递荷载算其配筋，而是根据地下室结构的整体电算分析结果来配筋。这样设计会使外墙竖向受力筋配筋偏少、扶壁柱配筋不足，而外墙的水平分布筋过多。在计算地下室外墙的配筋时，除了垂直于外墙方向部分有钢筋混凝土的，内隔墙之间有相连的外墙板块或者扶壁柱横截面积较大的外墙板块需要用双向板计算之外，其他形式的外墙通常都按竖向单向板计算配筋。竖向载荷小的外墙扶壁柱，无论是外墙转角处还是内外侧的主筋部分都需做适当的加强。扶壁墙的截面积的大小则是界定外墙水平分布筋的依据。在计算地下室外墙时底部支座应固定，并且它的厚度要和配筋量匹配。侧壁的抗弯能力比底板

6、的大，而弯矩则和底板相等。　　地下室顶板作为高层建筑上部结构的一个水平约束支柱，其都厚度有一定的要求，一般厚度要大于160mm，如若是人防地下室还需满足其他要求。地下室的顶板刚度的要求受上部结构的影响，上部结构的约束越大，地下室顶板的刚度越大。《建筑抗震设计规范》明确规定地下室顶板作为上部结构的嵌固端时，其厚度要大于180mm，而且对混凝土的刚度等级、板的配筋率、楼层侧向的强度等都有具体的要求，并且浇灌时要用现浇梁板结构，同时还要求地下室顶板若有洞口不能过大。这些都说明高层建筑总深度的计算和地下室层数的限定不仅由地基基础埋深决定还受很多其

7、他方面的影响。在结构计算嵌固端的要求时不同部位计算方法有所不同：在计算地下室层数或者底板时应从上往下算直至满足要求，而在剪力墙底部加强区的层数计算时要包括地下层，并且是从下往上算的。地下室顶板不是所有情况都可以作为上部结构的嵌固部位，当出现一下情况时不能作为上部结构的嵌固部位：①顶板为无梁楼盖②顶板由于内外板的标高超过了梁高的变化范围形成错层。　　高层建筑的抗震性能好坏与否与地下室的设计关系重大。提高高层建筑的抗震要求，地下室与地上部分的筑墙必须相一致。而且地下室的埋深也有要求，地下室的埋深要大于地上部分的高度时，其层数可不予考虑，这时算

8、高度时才可从上部地面开始算。为了提高抗震性能，顶板必须要求可作为上部结构的嵌固部位。若地下室顶板为无梁楼盖和顶板内外板标高超过梁高变化引起错层这两种情况时，必须进行一定的处理使其能够作为上部结