探讨高层建筑地下室结构设计问题.docx

探讨高层建筑地下室结构设计问题【摘要】近年来随着经济社会的不断发展人们对增加高层建筑有效面积的强烈要求现在很多高层建筑都设有地下室。但是由于相当多的地下室没有满足人们多方面的要求和期望所以导致很多人很渴望拥有既能满足功能需求又比较经济、安全、可靠的地下室。文章着重讲述高层建筑中地下室设计的常见问题。【关键词】高层建筑；地下室设计；结构我国经济已进入了快速发展期城市住宅区、商业建筑以及高层、超高层建筑日益增多。建筑一般都会涉及一层或多层地下室一方面是为了满足建筑功能和基础埋深的需要另一方面平时可以用作车库、商业用途或设备用房在发生战争时又可以用作人防设施。建筑地下室的工程设计荷载普遍较大对防水抗裂的要求就比较高因此其工程造价也相对较高通常占全部工程项目造价的比重就相对较大。因为影响地下室结构设计的因素有很多在设计的过程中要综合考虑的技术问题也很多例如地下室抗浮、不均匀沉降等问题都是使得在建筑结构设计中地下室结构设计起着非常重要作用绝不能忽视一旦在设计过程中出现问题那么将会给整个建筑带来严重的隐患。1地下室结构设计难点地下室的结构设计复杂设计范围很广特别是结构设计要综合考虑多个因素如防火、坑道、通风、采光、人防要求、使用功能、排水等。在建筑高层地下室长度超出设计规定长度时就需要在进行结构设计的过程中结合建筑结构设计专业最终确定是否还要设置变形缝从一般情况来看下应该少设或不设置变形缝这样做的原因是设置变形缝会导致建筑的防水处理工程变得更加复杂。此外对于具有大底盘地下室高层建筑群来说高层建筑的塔楼部分在使用阶段一般不存在抗浮的问题但是高层建筑地下室经常会存在抗浮也不能达到要求的问题。同时因为在进行高层建筑地下室抗浮实际的过程中一般只会考虑地下室正常使用的极限状态而对于建筑施工过程以及洪水期的重视不够从而导致了在高层建筑施工过程中会出现因抗浮能力不够而造成的局部破坏现象发生。地下室顶板是人防工程的重要部位需要考虑组合核爆炸力等效静荷载因素；侧墙也需要考虑侧向土、水的水平作用组合。简而言之高层建筑地下室防水工程是一项系统性的基础工程所涉及的因素很多如施工、设计和材料选择等因素所以造成地下室结构设计难点众多的原因概括起来有以下几个方面：抗震设计、地下室抗浮、抗渗设计、结构平面设计和外墙结构设计等。2高层建筑地下室结构设计的问题及解决方案2.1地下室层高问题地下室结构设计通常是在确定建筑方案之后进行的因此不可能再对建筑做大幅度的改变和调整。一般层高是可以调整的。地下室层数的多少直接影响到整个建筑的建造因为地下室的层数影响到降水要求、土方开挖、基坑支护、抗浮水位以及施工工期等。因此一般高层建筑地下室的设计人员会把层高压得很低而提高地下室顶板结构的最低点是缩短地下室净高的最有效的方法。针对此问题的一般处理方法是顶板楼板采用无梁楼盖、预应力空心楼板或宽扁梁等。然而当地下室的顶板本设计为无梁楼盖时就不应该将其作为上部结构的嵌固部位。在建筑结构计算中应计算到满足嵌固端要求的地下室层数或底板但在计算剪力墙底部加强区的层数应该从地面往上算起并且应该包括地下室部分。在合理布置柱网时可以通过对地下室的建筑的布置作合理的调整来减少地下室的净高。这些都是对减少地下室造价起着很大的作用但是这些也是设计人员通常会忽略的一部分。2.2抗浮问题当地下水的水位较浅或高层建筑地下室埋藏较深时地下室部分及裙房可能会出现抗浮不满足要求的问题。当出现这类情况时应采用以下几种措施：（1）在设计允许的基础上提高基坑坑底的设计高度进而将抗浮设防水位降低。当前我国高层建筑基础底板一般都采用梁板式筏板基础或者平板式筏板基础。在通常情况下二者的填覆土质量与重量基本相当但是梁板式筏板基础高度要比平板式筏板基础高当保证基顶标高同定的情况下前者的基础埋深要大于后者的埋深。因此相对使抗浮水位提高故平板式筏板基础对降低抗浮水位更有利。（2）一般建设高层楼房时建议采用无梁楼盖或者宽扁梁。通常情况下宽扁梁的截面高度是跨度的百分之六左右宽扁梁会可以降低地下结构的层高从而进一步降低抗浮设防水位。（3）在解决地下室抗浮问题的过程中最为直接的方法就是在增加地下室重量的同时增加地下室的标准层高但这种方法一般还要考虑地基土的承载能力。通常采用增加基础负重和增加地下室底板厚度来有效增加地下室重量从而解决抗浮问题。（4）通过设置抗拔桩解决抗浮问题。该方法一般应用在裙楼等地下室上部建筑层数不多的部分。此外特别需要考虑到的问题就是抗浮地下水位的确定。在高层建筑地下室抗浮设计中的重要因素之一就是地下水水位及其变幅在进行高层建筑地下室抗浮实际施工的过程中一般只会考虑