文档介绍：高层建筑地下室结构设计探究
高层建筑地下室结构设计探究
摘要:高层建筑地下室的结构设计非常重要,它直接影响到建筑物的正常使用和工程造价。本文主要针对荷载、顶板、外墙、底板等等几个方面简要地分析了地下室结构设计中的常见问题,对地下室结构设计的合理与否有一定的参考价值。
关键词:高层建筑地下室结构
一、引言
随着我国经济的迅猛发展,现今的高层建筑日益增多,在城市工程建设中出现了非常多的地下室和地下车库。将高层建筑的设备用房、地下消防水池和汽车停车位等等设置在地下室,不仅能够充分地发挥地下室的作用,而且又满足了基础埋深的要求,同时地下停车场还可以用作人防地下室,以满足战时需要。因此,在高层建筑的设计中,如何合理地设计地下室的结构这个问题显得异常重要,现简要地探讨地下室在结构设计中常见的几个问题。
二、高层建筑地下室结构的合理设计方案
高层建筑地下室的结构设计主要包括外墙、顶板、底板及基础、出入口坡道、楼梯等,如果是人防地下室,包括人防口部设计。

地下室结构荷载包括核爆动荷载(考虑人防)、上部建筑物自重、土压力、水压力及地下室自重等。规范给出了防空地下室不同部位应考虑的荷载组合,结构设计时可依各工程的结构特点,根据规范要求进行荷载组合,地下室各部位参与组合的荷载分别为:顶板:顶板核爆动荷载标准值,顶板静荷载标准值。侧墙:竖向:顶板传来的核爆动荷载标准值、静荷载标准值,上部建筑物自重标准值(仅有局部剪力墙部位);外墙自重标准值:横向:核爆动荷载产生的水平动荷载标准值、土压力、水压力。内承重墙(柱):顶板核爆动荷载标准值、静荷载标准值,上部建筑物自重,内承重墙自重标准值。应对比战时所增加的顶板核爆动荷载标准值与平时各楼层的活荷载标准值之和,由大的荷载起控制作用。基础:底板核爆动荷载标准值,上部建筑物自重标准值,顶板传来静荷载标准值,地下室墙身自重标准值。防空地下室进行荷载组合时,主要解决核爆动荷载作用下如何确定同时存在的静载问题。

地下室顶板是高层建筑上部结构的一个水平约束支座,其刚度越大,对上部结构的约束作用越好。因此,地下室顶板厚度不能太薄,一般取≥160mm。人防地下室顶板厚度还要满足人防要求。根据(建筑抗震设计规范)GB 50011-2010,地下室顶板作为上部结构的嵌固端时,对楼板厚度、混凝土强度等级、板配筋率、楼层侧向刚度等都有具体要求。且地下室层数不宜少于两层。规范还明确规定,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。这意味着高层建筑地下室层数或总深层不仅仅由地基基础埋深决定,还必须考虑上述因素。结构计算时应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板,但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算,并应包括地下层。当出现以下情况时,地下室顶板不应作为上部结构的嵌固部位:
⑴顶板室内外板面标高变化超过梁高范围形成错层,且未采取措施;
⑵顶板为无梁楼盖。

地下室外墙计算时应进行弯矩调幅,底部为固定支座(即底板作为外墙的嵌固端)、考虑荷载分项系数、有多层地下室时应按多跨连续计算,侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样。底板抗弯能力不应小于侧壁,其厚度和配筋量应匹配,这类问题在地下车道中最为典型。车道侧壁为悬臂构件,底板抗弯能力不应小于侧壁底部。地面层开洞位置(如楼