地下建筑设计（共12篇）
地下建筑设计 篇1
由于城市住房用地十分紧缺, 建筑结构人员为了节省资源设计出了地下车库。而由于车库顶板的土可以种植绿色植物改善人们的生活环境, 同时还可以改善各个小区的设计品质, 因此这一工程方案得到了人们的支持。在进行地下车库的建设时不仅需要满足人们的停车需求, 还应满足地面建筑的安全需求。
1 地下线车库结构形式的选择
通常而言, 我国地下车库的结构主要有板柱结构和梁板结构两种。而在实际的工程建设中往往采用的都是梁板结构, 这样在满足构造和强度、挠度、裂缝等计算要求的前提下, 顶板便可以做的较薄。而在这种结构下, 底板便可以采用梁板式或反柱帽形式, 具体的选择要根据实际工程情况来确定。在此, 需注意的是, 如果地下车库需要埋至较深及上不覆土荷载较大时, 若采取无梁楼盖形式并不一定合理, 这是因为需要考虑到顶板冲切, 因此要将顶板做的比较厚才行, 此外依照冲切线柱帽也应当做的较大, 这样的话混凝土和钢筋的用量就不一定比采用梁板结构形式时用的省。因此, 在选择结构形式时, 需要综合考虑到各方面的实际因素后, 从中选取最经济安全合理的结构形式。
1.1 梁板式车库
为了使地下车库的净高得到增加, 并减少埋深, 可以设计成宽度较大的扁梁, 但应当满足挠度限值;此外, 为了满足地下车库的梁的刚度与承载力的要求, 满足工程建筑中机电、通风、通讯等空间的布局, 还可以尽量将框架梁设计成加腋的形式。若要采取这样的形式, 就应当提前同设备各工种尤其是通风专业协商, 使管道尽量在梁中部截面高度较小处通过, 进而充分利用空间, 实现经济合理。
1.2 无梁楼盖车库
通常来说, 无梁楼盖的柱网都是按照正方形或矩形来布置的, 其中正方形布置最为经济, 而低下车库周边可以支撑在钢筋混凝土墙上。为了保证足够的侧向刚度, 无梁楼盖的每个方向都不能少于三跨。而在竖向荷载的作用下, 无梁楼盖以纵横两个方向划分为柱上板带及跨中板带进行计算。在实际的工程项目中, 无梁楼盖的计算采用的是等代框架法来计算顶板内力, 再分配给柱上板带和跨中板带, 再按照强度和变形来计算配筋, 在此需要说明的是, 一般根据经验系数法计算出来的结果比等代框架梁法计算出来的结果要大一些, 因此在设计时, 要根据实际情况选用计算方法。
2 地下车库的结构设计
2.1 地下车库柱网的布置
由于地下车库的设计会受到空间和面积的限制, 因此在设计时要以停放车辆数量的最大化为主要依据。在地下车库的设计中, 只要是涉及到柱网布置的, 势必会占用停车位置, 故而要综合考虑柱网布置的数量和结构所承担的荷载。假如现有两个面积相同的车库, 那么可以明确的是柱子数量越多的车库, 停放车辆的数量便越少。所以通常情况下地下车库的设计都会以两个柱子间停放三辆车为最佳。这种设计方式不仅满足了车辆的停放需求, 而且也满足了建筑结构和经济性。
当前, 大多数地下车库设计的车位尺寸为2500cm X5300cm, 按照这一尺寸, 在纵向靠墙的位置, (由于《地下车库停车管理办法》规定, 车墙间的间距是500cm, 横向车之间不小于600cm) 因此, 要想放进1800cm X4800cm的车, 是没问题的。在日常生活中, 只有高档车辆的尺寸才能达到1800cm X4800cm, 而中档车和高档车的尺寸有很大的差距, 日常生活中还是以中档车为主, 而大多尺寸都在1700cm X4500cm以下。故而, 在设计时, 可以尝试着以中档车车位为主, 并辅以适当的高档车车位, 而大部分车位尺寸还是按2300cm X5000来设计。
2.2 地下车库防火区设计
由于地下车为地下建筑, 且其停放的车辆均为油类助燃装置, 因此在设计时就要考虑到防火设计, 且要对其进行加强。在实际设计中, 应当设计最大防火分区, 有自动喷淋系统的最大防火分区为四千平方米, 没有的为两千平方米。此外, 还应当设置自动排风系统, 供汽车尾气和发生火灾时烟气的排放。而在防火分区设置完成后, 就需要考虑到人员的疏散问题, 根据《建筑设计防火规范》的相关规定, 每个防火分区内都应该设计不少于两个楼梯间, 便于人员的疏散和逃生;对未设计自动喷淋系统的车库来说, 其最远工作地距楼梯的位置不得超过四十五米, 有设计自动喷淋系统的最远不得超过六十米。
2.3 主体建筑与地下车库间的连接方式
为了获得较好的生活环境, 当前的住宅小区多为地面为庭院绿化, 地下为停车库。楼房位置与地下车库的位置总平面有多种类型, 而地下车库与主楼间是否设计为沉降缝分开, 应当就具体情况来确定。如果能够较好地解决上部楼房与地下停车库间的差异沉降及超长问题, 采用不设沉降缝是可行的, 否则就应当采用沉降缝分开的设计。而由于地下车库的基础埋深较大, 基底压力常大于土的原土压力, 因此在与楼房连成整体不设沉降缝时, 车库与楼房间的地基差异沉降是显而易见的。当前, 处理差异沉降的措施主要有:一是, 主楼采用桩基或复合地基, 控制绝对沉降, 地下车库采用天然独立柱基防水板;二是主楼采用桩基, 地下车库也采用桩基独立柱基防水板, 并由桩的承载力来调整相互间的沉降量;三是, 主楼和地下车库全采用筏板基础, 相互之间的差异沉降在允许范围内, 或通过计算来考虑对有关构件的内力和配筋进行调整;四是, 当主楼与地下车库连为一个整体, 并形成超长结构时, 结构设计和施工过程必须要采取有效措施, 尽可能减少或避免结构裂缝。
3 地下车下车库外墙结构设计
对于地下车库来说, 其外墙的结构设计一直是设计工作的重点, 并要按照水、土压力验算外墙抗裂、强度、防水等。在设计时要注意以下问题。
3.1 荷载
地下车库外墙所承受的荷载主要有两种, 即水平荷载与竖向荷载。水平荷载主要是地面荷载、侧向土压力和人防等效静荷载;竖向荷载主要是上部及地下车库结构的楼盖传重和自重。在实际的工程设计中, 竖向荷载和风荷载或地震作用产生的内力一般不起控制作用, 墙体配筋主要由垂直墙面的水平荷载产生的弯矩来确定, 且一般并不考虑与竖向荷载组合的压弯作用, 只需要按照墙板弯曲计算弯曲的配筋。
3.2 静止土压力系数
一般而言, 静止土压力应当由试验确定。但如果不具备试验条件, 砂土可取0.34-0.45, 黏性土可取0.5-0.7。
3.3 地下车库外墙的配筋计算
在实际设计过程中, 计算外墙的配筋时, 对带有扶壁柱的外墙, 并不是根据扶壁柱的尺寸大小来计算的, 而全是按照双向板来计算配筋。扶壁柱则需要按照地下室结构的整体电算分析结果进行配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理, 这种设计将造成外墙受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙水平分布筋有富余量。因此, 在计算地下车库外墙的配筋时, 对于垂直于外墙方向、有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大的外墙板块, 如高层建筑外框架柱之间, 按照双向板计算配筋为宜, 其余的外墙应当按照竖向单向板计算配筋。
4 结束语
通过上文的分析, 对地下车库的建筑设计要点有了一个大概的了解与认识, 而这将极大便于此后地下车库的建筑结构设计。而在现阶段, 设计地下车库时, 应当充分考虑到各方面的综合因素, 以使地下车库的设计能最大程度的满足停车的需求。上文中对地下车库的设计提出了多种分析, 但是在实际的设计过程中, 还应当结合施工地的实际需求具体分析。
摘要：随着经济的不断发展, 人们的生活水平不断提高, 地下车库成为了人们生活中不可缺少的一部分。但就目前的发展情况来看, 建筑地下室建筑结构设计是一项非常复杂的工作之一。基于此, 本文对地下车库的建筑结构设计要点进行了深度的研究。
关键词：地下车库,建筑设计,结构设计
参考文献
[1]毕晓杰.浅析地下车库建筑设计[J].科技创新与应用, 2013, 08:217.
[2]张鹰.平战结合地下车库建筑设计中的若干问题[J].江苏建筑, 2009, S1:1-2.
[3]王葎霞.地下车库建筑设计常见问题讨论[J].江西建材, 2014, 09:37-38.
[4]姜浩静, 张纪峰, 王渭南.谈建筑地下车库的设计[J].工程建设与设计, 2011, 05:68-69.
[5]徐洋.结合人防进行地下车库建筑设计[J].民防苑, 2008, S1:27-30.
地下建筑设计 篇2
地下车库建筑设置原则：
不应与托儿所、幼儿园、养老院组合建造；当病房楼设地下车库时，应与病房楼有完全的防火分隔，汽车库出入口必须与病房楼的人员出入完全分开。
一、地下车库建筑分类
特大型：>500辆（I类：>300辆）大型：301～500辆（II类：151~300辆）中型：51～300辆（III类：51~150辆）小型：<50辆（IV类：<=50辆）
二、地下车库建筑消防分区设计原则
1、每个防火分区最大允许建筑面积不应大于2000平方米，加自动喷淋可增加一倍。
2、设备尽量集中布置，划为一个独立防火分区（因设备和地下车库防火分区面积不一致）。
3、地下车库与人防结合时，应先划分平时消防分区部分，然后由人防部门划分。
4、立体机械停车库，停车数量>50辆时，设防火隔墙进行分隔。
5、地下车库坡道二侧应用防火卷帘与停车区隔开，不同防火分区间应用防火卷帘或甲级防火门隔开。
6、当地下车库贴近上部建筑时，车库的敞开部位（门、窗和洞口）和出入口上方建筑物有外窗的，在车库洞口处应设1.0米宽的防火挑檐或开口部位上沿至上层窗洞口的下沿之间的窗间墙不应小于1.2米。
三、地下汽车库的疏散
（一）人员疏散
1、汽车坡道不能作为人员安全疏散口。每个防火分区至少二部楼梯作为人员安全疏散口，分区之间楼梯不能借用。但同一时间的人数不超过25人或IV类汽车库时，可设一个人员安全出口。
2、地下车库的室内楼梯应为封闭楼梯间，封闭楼梯间应为乙级防火门，当楼梯不能自然采光时，应设防烟楼梯间。
3、人员疏散距离45m，设喷淋时为60m，每个防火分区疏散距离可借用，疏散口不能借用（以车道为疏散走道，折线计算）。
4、当室内地面与室外地面出入口高差大于10米时，应设防烟楼梯间和消防电梯，并保证每个防火分区至少有一部消防电梯。
6、楼梯间的梯段净宽度不应小于1.1米。
（二）车辆疏散
1、每个防火分区车辆出入口：
<50辆时，可设一个单车道（IV类汽车库）口 <100辆时，可采用一个双车道口 >100辆时，应设二个车道出入口 >500辆时，应设三个出入口
2、地下汽车出入口之间净距应≥10m，两个车道毗邻时，应用防火墙隔开。
3、出入口宽度双向时为7m，单向时4m。
四、地下汽车库坡道的坡度和转弯半径
1、直线车道坡度为15% 曲线车道坡度为12% 坡道的起始端应设缓坡段，直线缓坡段长度≥3.6m，坡度为坡道坡宽1/2，曲线缓坡段水平长度≥2.4m，曲线半径≥20m。
2、汽车转弯半径的设计
根据《汽车库建筑设计规范》，大概值：道路内端圆孤半径=最小转变半径-车宽-安全距离（消防车2.5m，安全距离0.25m）。
例如：普通消防车的最小转变半径为9m，消防车道转弯半径=普通消防车的转弯半径9m-【2.5m（车宽）+0.25m（安全距离）】3m =6m 汽车库内汽车的最小转弯半径： 微型车：4.5m 轻型车：6.5～8m 小型车：6.0m 中型车：8.0～10m
五、地下车库高度的确定
1、净高要求：净高≥2.2m
2、净高计算：净高=该层层高-结构梁高-设备管道高度（一般为500～700高）
六、地下车库防水
1、地下车库为二级防水，车库内配电房为一级防水
附建式全地下室或半地下室，其防水设防高度应高出室外地坪500mm以上。
2、地下室迎水面主体结构应采用防水混凝土，确定防水砼抗渗等级，并根据防水等级设防要求，施工方法，土质情况选择合理的附加防水措施，例如：工程埋置深度小于10米时，防水混凝土抗渗等级为P6。
3、特殊部位，如变形缝、施工缝、后浇带、穿墙管、预埋桩、桩头等细部构造，应加强防水措施。做法参考省标05YJ2图集。
4、防水层材料的选用（柔性、刚性）：明挖法地下室防水设防做法要求依据《地下工程防水技术规范》
主体结构防水原则：当只选用一种防水材料时，宜选用柔性防水材料；当选用二种防水材料时，宜选用一柔一刚组合形式防水材料； 当防水等级为一级时，一般应选用二种防水材料
5、汽车坡道的防水措施
防止倒灌 措施——设置截水沟（室外、室内）
七、地下车库的车位、设备房布置 1.轴网布置
经济柱网布置一般为开间8.1m（柱子0.6+2.5×3车位）进深：4.6+N×8.4+4.6 即：8.1×[4.6+N×8.4+4.6]
2、优化设备房布置 暖通设备房：
1、风机房
一般情况下，每个防火分区（4000m2）布置3~4个通风机房，每个风机房面积约15m2左右，并且每个通风机房均要有竖井通风道直接到地面一层。
2、热交换站：一般情况下，热交换站布置在小区中央位置，以减少管道长度，进小区管道管径约φ400，可走地下室顶或地下室顶板覆土层，热交换站一般放置在主楼下，以免占用车库面积，热交换站面积约150 m2左右。
3、制冷机房：噪声大，位置应靠近负荷中心，面积约为建筑面积的3%~7%。水专业设备：
1、水泵房：分为消防泵房和生活泵房，一般情况下，分开设置，以减小运营成本。消防泵房一般放置在车库靠外墙和消防水池位置，面积大概为150 m2左右，注意：消防泵房应有直接对外的安全出口。生活泵房位置可任意放置，面积约60~80 m2左右。注意：当泵房放置在主楼下部时，地上一、二层最好是商铺类，当地上无商铺时，最好不要直接放置在住宅下面，因为运营时，有噪声。
2、集水坑：建筑专业向其它专业地下车库提条件图时，应把集水坑画上。集水坑一般情况下宜设在地下车库沿外墙位置，并且应躲开结构基础（之前应与结构专业协商），集水坑之间距离宜为30~40m一个。电气配电房：
1、大规模小区，配电房的数量可按5~6万m2设一个配电房考虑。配电房应靠近负荷中心，供电半径应小于150米(水平+垂直)，配电房分为公用配和生活配，每个配电房面积基本为150平方米。如果该小区没有双回路供电，应设发电机房，电机房面积约80平方米。
建筑地下室结构设计分析 篇3
关键词：建筑工程；地下室；结构设计；现代建筑；工程质量 文献标识码：A
中图分类号：TU208 文章编号：1009-2374（2015）15-0115-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.060
在建筑工程中，地下室是一项十分重要的内容，为了切实加强建筑工程质量的提升，不断强化建筑地下室的施工质量，就必须切实加强对其结构的设计，从而通过结构设计不断地强化其功能，并尽可能地确保设计的科学性，进而确保整个地下室结构的施工质量。
1 现代建筑地下室结构设计的特点
近年来，随着我国建筑规模的不断扩大，地下室的功能也呈现多元化的特点，从最初用于存储物体，逐步成为停车场、大型地下商场以及人防等多功能的结构物。因而这就给现代建筑地下室结构的设计提出了更高的要求，不仅要求设计人员具有专业的设计意识，而且还应具有较强的前瞻性，且地下室结构设计又是整个设计的根本，所以对于地下室结构设计人员而言，可谓任重而道远。因而就现代建筑地下室结构设计的特点而言，主要就是具有设计难度大、设计要求高以及设计专业性和实践性强。
2 建筑地下室结构的设计内容
通过上述分析，我们对现代建筑地下室结构设计特点有了一定的认识，那么作为建筑地下室结构设计人员，在设计过程中应切实掌握哪些设计要点呢？笔者认为，主要有以下四个方面的内容：
2.1 现代建筑地下室的顶板结构设计要点
在整个建筑地下室设计中，顶板结构设计是最为重要的结构设计内容之一，所以必须引起设计人员的高度重视。在整个建筑上部结构中，地下室顶板是一个水平的约束支座，其刚度的大小直接决定着其约束作用，所以设计的地下室顶板的厚度一般需要大于160毫米，且顶板的厚度应符合人防的需要，若将其作为上部结构的嵌固端，还应严格按照建筑抗震设计规范中的有关规定，针对性地确定混凝土的强度和楼板的厚度以及配筋率和侧向刚度等均应满足于设计的需要。此时地下室的层数往往不能低于2层，并在设计过程中将其设计成梁板结构，在结构计算过程中，必须满足往下算到符合嵌固端要求的地面往上计算，且应将地下层纳入其计算范围。若顶板没有设置梁盖楼以及顶板室内外的板面高度变化大于梁高范围且形成了错层，若无法采取措施，那么就不得将其作为上部结构嵌固的位置。
2.2 现代建筑地下室外墙结构的设计要点
在对地下室外墙结构进行设计时，其设计要点就在于荷载、静止土的压力系数、外墙配筋等。在对其荷载进行设计时，主要是进行水平荷载和竖向荷载，其中水平荷载又包括地面荷载和人防荷载，而竖向荷载则是自重和地上及地下室的传重。在实际设计过程中，主要是通过计算开展弯矩调幅，而且底部属于固定支座，这就需要结合其荷载分项系数，而且地下室为多层时，就应按多跨连续进行计算，且确保侧壁底部的弯矩和相邻底板的弯矩之间一样大，且底板的抗挖能力不得低于侧壁，并确保厚度与配筋量之间的匹配。而对静止土的压力进行计算时，主要是利用专业实验对其压力进行确定，而在有时候往往无法满足实验条件，这就需要切实加强对沙土压力的控制，且应确保求处于0.34～0.45之间，若为黏性土，其压力就应在0.5～0.7之间。而在外墙配筋进行设计时，若不能根据扶壁尺寸对外墙配筋进行计算，那么就应通过双向板计算外墙配筋，而且利用单向板对其他部分进行计算。这主要是由于扶壁柱的双向荷载较小，此时还应在内外侧适当的增加主筋。
2.3 现代建筑地下室抗震设计要点
在整个结构设计中，抗震设计也是一项十分重要的内容，所以在进行抗震设计过程中，应严防存在任何缺陷，否则就会对整个建筑的抗震性能带来直接的影响。在实际设计时，主要是就应对地下室结构水平的地震作用进行计算以及地下室结构的内力设计值、砼的强度等级以及抗震等级和框架柱的设计等工作的开展，并在设计过程中严格按照建筑抗震设计规范进行，如果属于高层建筑，还应针对性地将其抗震要求提升。一般而言，在抗震设计中，应切实掌握以下设计要点：（1）超层底层大空间的抗震墙结构一般为框支剪力墙，所以为了确保其抗震性能，就必须切实加强对剪切比刚度的控制，而转换层的上下结构剪切刚度比应为1，且转换层下以下的每一层的刚度加大，这才能确保在遇到强烈地震时仍处于良好的弹性状态；（2）根据剪切刚度比进行控制和对框支层采取加强措施之后，薄弱层就会转移到转换层之上，所以转换层设计时，以上相邻的每一层都应根据剪力墙的底部对其进行处理，且加强的层数应不得大于两层；（3）对于框支层而言，必须对其剪力墙采取提高延性的措施，比如将分布筋的配筋率适当的提升，并在角部相应的增加型钢；（4）框支柱延性和变形能力应尽可能地提升，最好是将其设计为钢筋砼柱；（5）为了将转换层位置的高度降低，可采取箱型结构转换层；（6）由于抗震规范对设置的框支抗震墙结构在框支层数方面存在限制，所以应尽可能地加强框支层承载性能和刚强度，才能在强震下确保其处于良好的弹性状态。
2.4 现代建筑地下室的抗浮抗渗设计要点
由于有时候工程所在地的地下水水位较高，所以如果建筑的地面楼层较低时，就应加强对其进行抗浮计算，按照荷载规范对其强度进行计算，一般应取的荷载分项系数为0.1，且在整个设计过程中充分考虑地下水水位的高度和变化的幅度，同时在考虑使用极限的同时还应结合施工及洪水期等因素，导致抗浮设计不足而引发局部破裂的问题。在做好抗浮设计的同时，还应做好抗渗设计，抗渗设计主要是通过验算确定抗渗设计的合理性。一般而言，地下室结构在满足受力要求的基础上，因为钢筋砼结构往往会存在裂缝，所以为了达到抗渗的目的，还应在实际施工中采取有效的措施加强抗渗处理：（1）补偿收缩混凝土。在混凝土中掺入UEA、HEA等微膨胀剂，以混凝土的膨胀值抵消混凝土的最终收缩值，当其差值大于或等于混凝土的极限拉伸时，即可控制裂缝；（2）膨胀带。混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会完全补偿混凝土的早期收缩变形，而设置补偿收缩混凝土带可以实现混凝土连续浇筑无缝施工。根据工程实践，一般超过60m设置膨胀加强带；（3）后浇带。后浇带作为混凝土早期短时期释放约束力的一种技术措施，较长久性变形缝已有很大的改进并被广泛应用；（4）提高钢筋混凝土的抗拉能力。混凝土应考虑增加抗变形钢筋，如侧壁增加水平温度筋，在混凝土面层起强化作用；侧壁受底板和顶板的约束，混凝土胀缩不一致，可在墙体中部设一道水平暗梁抵抗拉力，并在采取以上措施时还应注意混凝土的养护。
3 结语
综上所述，对如何做好现代建筑地下室结构的设计工作进行探讨具有十分重要的意义。作为新时期背景下的建筑地下室结构设计人员，必须切实掌握其设计特点，并在设计过程中切实掌握其设计要点，才能更好地确保整个建筑地下室结构设计的合理性，进而确保整个建筑结构设计质量的同时促进工程质量的提升。
参考文献
[1] 向明景.试论建筑地下室结构设计[J].城市建筑，2014，（4）.
[2] 白翔.高层建筑地下室结构设计问题探讨[J].科技创新与应用，2014，（27）.
作者简介：龙真信（1980-），男（瑶族），湖南永州人，长沙千峰建筑设计有限公司工程师。
地下车库的建筑设计分析 篇4
1 地下车库的建筑形式
根据现阶段我国的发展形势, 建筑技术受到科学技术发展水平的限制, 我国地下车库的建筑形势主要分为单建模式和复建模式。接下来我们将就这两部分仔细研究分析, 从而探究地下车库设计结构中的不同要求。
1.1 单建式地下车库
根据字面意思简单理解, 单建模式地下车库, 就是周围没有大型建筑物的环境下修建的建筑物。这种修筑形势, 能有效的避免地下车库对其他建筑物的影响。除了进出口和通风处, 表面与空地处无区别。这种类型的地下停车场, 不用考虑地下停车库对地上建筑物的影响, 只用合理设计地下车库的尺寸和结构, 使其达到安全合理的目的。
1.2 复建式地下车库
复建, 简而言之, 就是相对于单建式地下车库来说, 更为复杂的一种建筑方式。这种建筑模式的产生是因为简单的地下车库建造模式已经不能满足人们的需求。在这种条件下, 复建式地下车库建筑方式应运而生。此种地下车库在建造过程中, 应仔细考虑空间的布局, 结构的加固, 建筑设备的选择, 车库顶层的材料选取以及周围地面建筑物的布局。地下室顶层楼板的选择, 是地下车库建造过程中的重中之重。现阶段许多高中档住宅区的停车场都采用复建式, 车停入地下车库之后坐电梯直达居住楼层, 节省了大量的时间。所以具有复建式地下车库的楼盘一般经济效益要高于拥有普通车库的小区。
两种建筑方式进行对比, 单建式地下停车场比较适用于大型商业圈周围, 具有良好流动性的商业区。而复建式地下车库, 更适用于居民建筑当中。通过合理设计建筑物的结构, 达到地下车库和地上建筑物良好共存的前提。
2 地下车库的结构设计
地下车库的结构设计要求严苛, 我们应该尽量避免因为建筑设计着设计失误而产生的一系列问题。接下来我们将对建筑物结构设计进行一系列的分析。
2.1 地下车库的加固设计
加固问题是地下建筑物设计之中的重中之重。在建筑物设计过程中, 要充分考虑到建筑物的承重, 墙壁的滑落, 防震措施的采取。在建筑过程中, 要用科学的方法去计算地下停车场所能承受的最大载荷。这就要求建筑设计者有良好的专业素养, 对建筑物的设计有自己独到的见解。
2.2 地下车库的突发装置设计
众所周知, 地下车库的用途就是停放车辆。而现阶段车辆主要是以汽油为主要能源。因此我们为了以防万一, 我们要对仔细做出防火测试, 进行防火设计。现阶段我们主要采用的是自动喷淋系统, 在发生突发情况的过程, 自动喷淋系统喷水, 从而应对危机情况。另外, 在地下建筑设计的过程中, 还应该设计汽车尾气和火灾发生时废气排放装置, 以保证地下车库环境的良好。最重要的一点是, 在建筑物设计过程中, 要考虑突发情况下人员疏散问题。和地面建筑一样, 地下建筑也要设计具有良好通风的逃生通道。对于复建式地下停车场, 我们为了节省成本, 可以在设计过程中将应急通道和地上建筑物的楼梯部分设计为一体结构。应急出口的位置应尽量靠近建筑物分布少的空旷地区。
2.3 地下车库进出口设计
地下车库进出口要设计一定的坡度, 方便车辆的出行。建筑物的坡度一般选择较小的角度, 保证车辆在进口处能缓慢安全的下行不至于滑坡, 在出口处车辆所受到的阻力又不至于过大。另外, 现代车库的建筑设计过程中, 要合理设计每个车库的面积。在大型建筑物设计地下停车库的过程中, 通常采用车辆垂直进入非方法。进出口的宽度应该综合车库停放车的总量进行选择。对于车库的建造我们应当严格遵守《汽车库建筑设计规范》。
2.4 地下车库高度的设计
复建式地下车库的高度设计要综合地上建筑物的分布进行设计, 不论是复建式还是单建式地下车库的建造, 都要要充分考虑到用户的需求。综合进出车辆的类型, 高度进行建筑设计。
2.5 地下车库中的照明问题
地下车库光线较差, 这就容易造成车主在地下车库的行进或者双方车主在变道过程中发生剐蹭。所以建筑设计者在设计过程中对灯光的排布要合理, 对行车道的设计要简单。
3 地下车库建筑过程中的造价问题
之前我们已经反复提及在地下车库的建筑设计中, 我们要充分合理的利用空间。这是因为地下建筑的设计要相对于地上建筑复杂, 造价要更高。只有合理布局, 选择建筑物高度, 材料, 进行防震措施, 才能有效的进行合理的预算。在建筑行业飞速发展的今天, 通过合理有效的科学手段, 对工程造价进行合理的控制, 有益于资源的最优利用从而提升利益。并且在合理控制工程造价的过程中, 减少了对人力, 物力的浪费, 降低了工程的成本。地下车库的建造过程中, 我们的建筑设计者如果在建筑设计过程中, 失误性的加大车位面积, 提高建筑物高度, 将会人为增大建筑面积, 从而增加建筑成本。这就要求我们应该合理的选择坡道的梯度, 车位的面积, 车库的高度。建筑工程的造价控制贯穿于整个建筑工程之中, 严格地控制工程造价, 有利于企业在建筑行业中事项稳赢。工程造价的管理涉及到多个方面, 现阶段建筑行业对于工程造价主要采用一种科学控制, 合理管理, 综合当代的科学技术, 监督工程造价中出现的一系列问题, 从而提高经济效益。
4 结束语
地下车库的合理建设和布局, 能有效的缓解车库紧张这一压力。但是在地下车库的建造过程中, 我们要充分考虑周围环境的影响, 考虑人们政策因素。车库的建造不能在便利人们出行的同时, 干扰人们的生活, 地下车库要充分考虑隔音问题。这就要求我们要不断的充实自己, 提升自己的专业知识和素养, 不断学习国内外优秀建筑的设计理念, 汲取国外建筑物修建过程中的优点和解决问题的方法。不局限于国内现阶段现有的设计理念, 充分的综合各种因素, 地下车库的空间布局应将资源利用到最大范围, 尽量满足车主对车位的需求。并且在重工业发展的今天, 要充分利用绿色建筑这一理念, 使建筑物与大环境融为一体。在变通中解决问题, 在实践中得到创新。
参考文献
[1]姜浩静, 张纪峰, 王渭南.谈地下车库的设计[J]工程建设与设计, 2011.
[2]丁智勇, 张新宏, 薛闯.地下车库优化设计方法探究[J]中国经济, 2011.
[3]GB50067-97, 汽车库、修车库、停车场设计防火规范[S].
地下建筑设计 篇5
地下民用建筑防火设计消防审核分析
【摘 要】随着我国科技和经济的不断发展，人们越来越注重地下空间的开发与应用，这在一定程度上促进地下民用建筑的建设。但由于现阶段我国还未出台相关的地下民用建筑防火设计安全规定，所建设的地下民用建筑或多或少存在一些缺陷，容易引发火灾事故。基于此，本文针对近几年我国地下民用建筑火灾现象发生的原因、以及火灾次数等数据进行分析，提出相关地下民用建筑防火设计的审核方法。 【关键词】地下民用建筑 防火设计 消防审核 民用建筑消防设计工作中，根据建筑物的楼层、高度、地下室的特点，对建筑消防等级进行划分。另外，从我国民用建筑消防实际设计经验来看，我国的民用建筑消防设计还不够完善，这是导致火灾频繁发生的原因。而在地下民用建筑消防设计相较于地上民用建筑消防的设计更为严格，为了更好的避免火灾现象的发生，应提高地下民用建筑防火设计水平。 1 地下民用建筑火灾频繁发生的原因 根据近十几年的地下民用建筑火灾发生的数据显示，较为大型的火灾事故有以下几件： 2月份，韩国大邱因地铁运行不当，导致火灾的发生，造成192人死亡，以及148人不同程度烧伤；4月份，我国四川省重庆市的某地下仓库因堆积的物品较多，发生火灾，造成仓库内存放的价值上百万以上的汽车零部件烧毁；月份，我国海宁市某地下车库突然燃起大火，其浓烟笼罩于12层楼高的中贸大厦，造成周围数百米的地区处于黑色浓烟笼罩状态；在9月5日的加拿大多伦多市，犹太市场的地下仓库发生火灾，造成一家电脑商场、六间多伦多大学学生公寓的烧毁，以及上千万元资金的损失。 地下民用建筑发生火灾的情况与地上建筑发生火灾的情况有很大不同，根据有关数据显示，我国地下民用建筑发生火灾事故燃烧时间最长为4天。因地下民用建筑较为复杂，其特点为空间密闭性严重、人员流量过于集中、空气流通较差、照明设备不健全等，导致火灾的发生。以下是对地下民用建筑火灾发生的特征分析： 1.1 温度过高 由于地下民用建筑的空间属于封闭式，周围建筑材料的结构较厚，在火灾发生时，烟气得不到有效的流通，温度无法传递至外界，造成发生火灾的建筑内温度过高。在地上建筑发生火灾时，温度一般在800摄氏度左右；但在地下民用建筑发生火灾时，其温度在1000摄氏度以上，与地上建筑发生火灾温度相差较大，其原因在于地下民用建筑内发生火灾后，烟气无法正常排出，导致散热较慢，热量更多的集中在同一部位，导致烟气温度过高，并与浓烟相结合，产生具有剧毒性、窒息性、刺激性烟雾的产生，而这种烟雾可在1分钟的时间内引发人们死亡。 1.2 安全疏散工作较难 因地下民用建筑无任何的阳台、屋顶、窗户等可用于火灾逃生安全通道，导致在火灾发生时，只能利用建筑设计中的安全疏散通道将人员疏送，但因火灾发生时的空间环境能见度较低，对人们的视线进行干扰，无法正确、及时的寻找到安全疏散通道，且吸入大量的有毒气体，从而对人们的生命安全造成威胁。 1.3 消防人员救援难度大 由于地下民用建筑属于封闭式的空间，在火灾发生时，消防人员无法对建筑的结构、特点、具体引发火灾位置等数据进行及时掌握，从而不能制定完善的救援方案，同时，地下民用建筑各种通讯设备不健全，导致消防人员在进行指挥时无法正常传输，以及地下建筑场地的限制，消防车辆进入受限，因此，地下民用建筑的消防问题一直是人们关注的重点，其消防设计的审核工作也极其严格。 2 具体的地下民用建筑消防设计审核内容 地下建筑属于重点的施工建设项目，其对火灾的预防工作包括在整个土木工程项目中，例如地下建筑的结构、通风系统等，以及施工材料的质量、防火性能、消防设施等多种建设项目，可见，地下建筑属于多个建设项目共同作用的结果。因此，在审核人员对地下民用建筑消防设计审核工作中，所涉及的内容大致分为以下几点： 2.1 建筑场所的设置要求 根据国家相关法律法规的有关规定，某些活动场所禁止建设于地下，例如，托儿所、幼儿园等儿童居住场所、儿童游乐场以及残疾人员活动场所不可设置在地下或地下建筑内部；公共娱乐场所、电影院、医院可设在地下一层，但其与地面的距离不可大于10米，禁止设置在地下二层及二层以下的位置；地下商场禁止设置在地下三层及三层以下的位置，且严禁经营、存放具有引发火灾发生的甲、乙类物品；地下停车库的不应设置修理车位及喷漆车位；消防控制室可设在地下一层，但一定要有直通室外的安全出口；柴油发电机房可建在地下一层或二层；燃油、燃气锅炉房、变压器室应设置在地下一层紧贴外墙的.位置，并且地下民用建筑的耐火等级应设置为一级。 2.2 防火、防烟分区的最大允许面积 在进行地下民用建筑设计时，应划分相应的防火、防烟区域，用以保障人员安全。根据《建筑设计防火规范》、《人民防空工程设计防火规范》等规定，在划分防火、防烟时最大允许建筑面积不可超过500平方米，这一数据是由地下民用建筑自身的原因而设定的；因防火区域受到活动场所面积大小的限制，在满足一定条件情况下，防火分区建筑面积可以增加。当设置自动喷水灭火装置时，防火分区面积可增加1倍。商店营业厅、展览馆，当设置自动灭火系统和火灾自动报警系统并采用不燃或难燃材料装修时，其每个防火分区最大允许建筑面积不应大于平方米；地下电影院、礼堂等防火分区建筑面积不应大于1000平方米；地下歌舞娱乐放映游艺场所一个厅室的建筑面积不应大于200平方米；地下停车场最大防火分区建筑面积不应大于2000平方米，在设置自动喷水灭火系统的情况下，可控制在4000平方米以内。同时，地下民用建筑内的安全疏散通道的装修施工材料必须使用A级装修建筑材料。 2.3 设置合理的安全疏散通道 对于地下民用建筑而言，应设置足够多的安全疏散通道，但具体的安全通道的设计应根据地下人员的人流量、疏散人员的时间、以及防火分区的位置等几个方面进行设计。在一般的地下民用建筑内每个防火分区应设置不少于2个直通室外的安全出口；建筑面积不大于1000平方米时，直通室外的安全出口不少于1个。在多个防火分区相连时，可利用通向相邻防火分区的甲级防火门作为安全出口，但该防火分区通向相邻防火分区的疏散宽度不应大于规定计算所需疏散总净宽度的30%；在建筑面积小于500平方米，容纳人数不超30人的情况下可将通向室外的疏散楼梯间作为安全出口；建筑面积小于200平方米，且经常停留人数不超3人的防火分区，可设通向相邻防火分区的防火门；房间的建筑面积不超过50平方米的情况下，且经常停留人数不大于15人时可设置一个安全疏散出口；在地面与地下相连的位置设置防火门，并设置正确的安全出口、疏散通道的指示牌。 2.4 地下民用建筑消火栓的设置 消火栓作为火灾发生初期的主要灭火设施，消火栓设置的位置及数量直接关乎着建筑灭火效果。在地下车库停放超过5辆的车库、地下宾馆、超市、医院、娱乐场所等建筑面积大于300平方米的建筑，都应该设置室内消火栓给水系统，保障其使用的消火栓在水源充足的情况下，水柱大于10米，同时，需要特别注意的是，在同楼层条件下，消火栓之间的距离不可超过30米如图1所示。 3 结语 总之，由于地下民用建筑的结构较为复杂，如果一旦发生火灾则会因消防安全通道设计不合理等因素，造成大量的经济损失及人员的伤亡。但是目前我国尚未有明确的地下民用建筑消防设计规范，导致审核人员只能按照《建筑设计防火规范》、《人民防空设计防火规范》、《汽车库建筑设计规范》对地下民用建筑消防设计进行审核，由于审核工作过于简单，引发火灾事故的频繁发生。 参考文献： [1]李中南.关于民用建筑设计消防设计要点分析[J].江西建材，（18）：50-51. [2]蒋济元.民用建筑设计中几个消防问题分析[J].给水排水，（7）：63-64. [3]李恩成.地下建筑防火技术措施在地上建筑应用的可行性分析[J].安全，2012（8）：36-37. [4]张少民.建筑防火设计在民用建筑设计中的具体应用分析[J].中国科技博览，2015（40）：251-251. [5]张奇志.地下民用建筑防火设计消防审核的主要内容[J].湖南科技大学学报（自然科学版），2012（4）：55-59. [6]李剑乾.由地下超市防火设计审核谈商场安全疏散设计[J].安全，2012（12）：46-49.
埃及地下迷宫建筑群 篇6
古代埃及地下迷宫被看作是埃及最伟大的发现之一，可惜极少人知道它的存在。这让人不得不拷问历史的进程。
我们都知道吉萨金字塔是十分壮观和雄伟的建筑，并且沉迷于其神秘的起源。但在埃及，地下迷宫和金字塔同样神奇，只是社会公众知之甚少。
在地球上发现的众多地下神秘建筑，足以改变我们看待历史的方式。其中的一个便是几个世纪以来人类未曾发现的地下迷宫和通道。除了古代文献和当地传说，这些神秘的地下建筑一直被人认为是神话传说。
毫无疑问，“埃及地下迷宫”是现今历史丢失的一块宝石。
希腊的历史学家希罗多德在他的著作《历史》第二卷第148页中写到：
实在无法用语言来形容这些建筑，就算把希腊人的古建筑全部加起来也无法和这个迷宫相提并论……它们甚至超过了金字塔。
据说，这个神秘复杂的地下洞穴和内室保存有人类起源的秘密，以及来自消失的文明亚特兰蒂斯的神秘远古文献。在其消失之前，这个神秘的地下迷宫曾被古希腊地理学家斯特拉博，希腊的历史学家希罗多德等有机会参观过它的学者记录了下来。
根据希腊历史学家希罗多德（公元前约 484～前425）所描述：迷宫在莫伊利斯湖之上、鳄鱼之城的对面。
据说这个迷宫结构极其复杂，且包含有人类历史的关键信息。在那里，我们可以找到历史上未知文明存在过的证据，以及远在我们所知历史之前的伟大帝国和统治者。
当一个人进入到这个神圣的地方，他会发现一个被圆形支柱包围的庙宇，每边各有40个。上方有由单块石头所制作成的屋顶，刻满了镶板以及精美的壁画。里面的石碑包含了每一位帝王的信息，看起来精美绝伦。
根据希罗多德等古代学者的文献，在17世纪，一位德国耶稣会信徒学者阿塔纳斯·珂雪首次复原了谜一般的埃及地下迷宫：一共有12间大门相对着的阁室，南边和北边各有6个，外围由同样的墙壁包围着;里面一共有两种阁室，一种在下面，另一种在其上方，每种各有1500间，总共3000间。
根据这些信息，这座地下庙宇由超过3000间阁室组成，里面摆放有不可思议的象形文字和画作。该地下建筑群离埃及首都开罗的哈瓦拉不超过100公里。在2008年，一群来自比利时和埃及的调查小组前往当地实地考察，他们带有可穿透土地的高科技设备，希望揭开这个千古谜团。该小组确认了地下建筑群的位置，就在阿蒙涅姆赫特三世金字塔附近。
毫无疑问，皮特里带领调查小组揭开了埃及历史上最不可思议的谜团，他们甚至不需要挖掘就能确认该次发现。
然而，这项了不起的发现却被社会主流所抛弃，没人知道其中的原因。调查结果于2008年发布在《国家天文与地球物理研究所》杂志上，同时受邀参加比利时根特大学举行的一次公众讲座。但埃及古迹最高委员会秘书长以埃及国防条例禁止了该发现的传播。
路易斯是调查小组的牵头人，他等了两年希望最高委员会确认该次发现并向社会公布。可惜，事情发展并不顺利。2010年，路易斯开了一个网站，希望让全世界了解埃及地下建筑的发现。调查者确认了地下建筑的存在，未来的挖掘工作将进一步公开这个神秘的迷宫。
政府为什么要隐瞒这个惊人的发现？这是否又和远古外星人的造访有关？这些疑团或许在不久的将来能一一解开。
谈地下建筑防水设计 篇7
建筑防水在建筑工程中占有十分重要的地位。如果建筑防水做不好, 不仅影响工程的整体质量, 而且也增加了工程造价, 造成不必要的经济损失, 同时对建筑物的使用年限也有很大影响。地下室的防水更是制约了地下建筑的发展。实施地下室防水设计的目的是隔离地下水和滞留水不渗入室内, 营造一个正常的生产、生活环境;同时利用防水层保护地下建筑结构, 保证建筑物的使用寿命及安全。
随着城市化进程的加快, 未来城市建设可持续性的发展方向之一便是向地下发展。地下室属于隐蔽工程, 如果在今后使用过程中出现漏水现象, 后果将不堪设想, 因而地下室的防水工程就显得尤为重要和突出。在此, 谈下地下室防水设计的有关内容和要求。
1 地下室防水设计目的和要求
1.1 进行防水设计应明确建筑地下室防水工程的目的:
(1) 确保地下水和滞留水不渗入室内, 给予室内正常的生产、工作、生活环境。
(2) 防水层保护好地下结构, 不让地下水浸泡钢筋混凝土结构。一旦结构渗水, 会导致钢筋锈蚀、断截面减小、膨胀, 混凝土裂缝增大、抗压强度减弱, 建筑基础受损, 建筑寿命降低, 最终危及安全。
1.2 地下室防水设计必须遵循“防、排、截、堵相结合, 刚柔相济, 因地制宜、综合治理”的原则, 努力达到防水可靠、经济合理的目的。
在设计前应充分掌握地下工程所在地及其附近地下水运动规律和状况 (近期和远期) , 确定设计最高地下水位标高, 同时结合地质、地形、地下工程结构、防水材料供应及当地施工条件等全面研究地下工程防水方案。地下钢筋混凝土外墙、底板均应采用抗渗混凝土。
1.3 独立式全地下室工程应做全封闭, 附建式全地下室或半地下室防水设置, 则应高出室外地平标高至±0.
000m以上, 卷材防水和涂膜防水层可在室外平坦处改用防水浆完成设防高度。
1.4 地下室最高水位高于地下室地面时, 地下室设计应考虑整体钢筋混凝土结构, 保证防水效果;
在特殊要求下可采用架空地面和夹壁墙。
1.5 地下室外防水层宜采用软保护层, 如聚苯板或聚乙烯板等。
2 地下工程防水等级
地下工程防水等级:工业与民用建筑防水等级应达到一级或二级防水标准。
3 地下室防水设计
应根据建设地点的气象、水文地质、工程地质、所处环境、结构类型、施工方法、使用要求等各方面因素综合考虑, 选择适合的防水做法。
地下室的防水包括主体防水及节点防水。主体防水又分为结构自防水和附加防水, 结构自防水是必须采用的, 附加防水按工程的防水等级选用, 以柔性防水为主;节点防水主要包括施工逢、后浇带、变形缝、穿墙管线、柱顶防水等, 可按工程的防水等级和实际情况选用不同的防水措施。
3.1 结构自防水设计
目前我国大部分地区的地下工程采用结构自防水居多。结构自防水设计以混凝土自身的密实性而具有一定防水能力的混凝土或钢筋混凝土结构形式称之为混凝土结构自防水。具体是在材料上通过调整配合比、添加外加剂、限制骨料最大粒径等措施, 使混凝土组成最密实、孔隙率最小的结构;或使孔隙彼此隔断, 互不连通, 使地下水无法渗入, 或渗入至一定深度后不能穿透。在地下结构设计时, 应注意不使防水混凝土受到地下水的侵蚀作用;注意各种外力和内力可能带给混凝土结构的不利影响;尽量不使混凝土结构产生有害裂缝而导致渗漏水。
在地下工程设计中, 关键是要控制钢筋混凝土裂缝的产生及其宽度, 混凝土结构一旦出现裂缝, 渗漏水就难以避免。钢筋砼的裂缝有两类, 一类是荷载引起的裂缝, 其危害最大, 直接决定着结构的承载能力, 但可以通过正确的设计及合理的使用加以控制, 使之不会出现或限制其开展宽度。另一类是结构变形受约束引起的裂缝, 它也会影响结构的承载能力, 不容忽视。这类裂缝, 对多数工程而言, 目前尚无一个精确的计算方法, 设计时只能根据有关规范、原理经验采取适当的措施加以防范。
3.1.1 结构变形引起裂缝的原因
导致钢筋混凝土开裂的变形, 主要是收缩变形。就其起因而论, 有以下几种:
(1) 干燥收缩———由水分蒸发所致。 (2) 自身收缩———水泥水化引起的体积收缩, 它与水分蒸发无关。 (3) 碳化收缩———空气中CO2与水泥水化生成物起化学反应生成碳酸钙、硅胶、铝胶和游离水从而引起收缩。其中碳化释水收缩具有干燥收缩的性质, 是碳化收缩的主要组成部分。 (4) 降温收缩———砼经搅拌入模, 水泥水化反应即告开始, 并且放出热量, 温度因而升高。但随着水化反应的逐步完成, 放热过程亦逐步削弱, 以致终止, 且热量也逐步散失, 因此从最高温度到环境温度 (或贮藏温度) 取得平衡, 就有一个温度回降的问题。在这个温差作用下, 混凝土也会收缩。
在结构处于自然状态下, 这几种收缩是相伴发生的, 其结果是相互叠加的。就导致裂缝的危害而言, 干燥收缩和降温收缩是主要的。
3.1.2 减少收缩变形的方法
(1) 改善约束条件。 (2) 采用补偿收缩砼。 (3) 选择干缩率较小的水泥与骨料。 (4) 精心确定配合比。 (5) 加强养护。 (6) 配置适当钢筋。 (7) 减小砼的温度回降值。 (8) 提高砼的抗拉强度。
3.2 附加防水层设计
在地下工程中单独采用结构自防水的做法是欠妥的, 目前市场上夸大外加剂 (如减水剂、早强剂、微膨胀剂等) 的作用也是不科学的。在地下工程中, 很难避免防水混凝土受到地下水的侵蚀作用;很难避免各种外力和内力可能给混凝土结构带来的不利影响;很难避免混凝土结构产生有害裂缝而导致渗漏, 并考虑混凝士的耐久性 (如徐变、碳化因素) 等, 因此, 对防水、防潮要求较高的地下工程, 即使地下水位不高, 也应在混凝土结构的迎水面上设置附加防水层。附加防水层常用材料: (1) 防水砂浆。 (2) 防水涂料。 (3) 高分子防水卷材。 (4) 其他防水材料。
结语
关于地下车库的建筑设计探讨 篇8
1 地下线车库结构形式的选择
板柱结构和梁板结构是主要的地下车库形式。其中又以梁板结构的应用尤为普遍。它既能够与强度、挠度和裂缝等节点性要素相契合,又能够减少顶板厚度。设计人员可以在该结构背景下,结合实际工程要求,应用梁板形式或者反柱帽形式的底板。该种结构形式在应用过程中包含许多注意事项:地下车库对埋置深度要求较高,且上部覆土荷载比较大,需要对顶板冲切进行考量,此刻无梁楼盖形式并不具备适用性。设计人员要增加顶板厚度,使其达到良好的应用效果。
(1)梁板式车库。设计人员可以在挠度限制背景下,增加扁梁宽度,以提升地下车库的净高,减少埋深。同时,设计人员也可以应用加腋型的框架梁形式,增加与梁的刚度及承载力的匹配度,并实现后期机电、通风和通讯等空间布局的简便性。该形式应用过程中,要与通风专业及其他设备工种进行沟通和协商,在梁中部截面高度较小的地方为管道预留空间,使其通过,最大程度对空间进行合理利用,有效降低成本。
(2)无梁楼盖车库。常规情况下,无梁楼盖的柱网以正方形或矩形的形态存在。正方形布局具有经济层面的优越性,在钢筋混凝土墙上对底下车库周边进行支撑。确保无梁楼盖每个方向都超过三跨,以确保充分的侧向刚度。借助竖向荷载,从纵横两个方向分别将无梁楼盖分为跨中板带和柱上板带,进行计算。工程项目执行过程中,借助等代框架法对顶板内力进行计算,然后对跨中板带和柱上板带进行合理分配,进而将变形和强度作为主要要素,进行配筋计算。经验系数法应用背景下的计算结果,与等代框架法计算结果存在偏差。设计人员要结合具体工程情况,对计算方法进行合理选择。
2 地下车库的建筑设计
(1)地下车库出入口防火卷帘门。在地下车库出入口设置防火卷帘门的根据是GB50067-97《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》,5.3.3中明确规定:在坡道的出入口应该运用防火卷帘、水幕和设置甲级防火门等对策,达到和停车区的隔开。在汽车坡道上和汽车库都设置自动灭火系统的时候,可以不受到这个限制。GB50016-2014《建筑设计防火规范》5.3.3中明确规定:防火分区间应运用防火墙进行分隔,如果发生困难,及时应用防火卷帘对其进行分隔。一般地下车库汽车出入库两侧的防火分区数量为2个,而地下车库汽车出入口与室外畅通,汽车开出地下车库之后,呈现的是开阔性的外部空间。设计人员要避免将该出入口定义为防火分区间的间隔。设计人员不要在地下车库汽车出入口进行防火卷帘门设置,应用具有防风、防寒和防盗功能的折叠型速降门对其进行替代。如果发生火灾,要将其联动升起,将火灾损失降到最低。
(2)地下车库柱网。在进行地下车库设计的时候,应该对与上部建筑功能结合布置选择柱网进行考虑,就是对地下车库的停车进行考虑,也要对上部建筑功能的适用性以及经济性进行考虑。要对地下车库柱网进行确定,首先要对汽车的尺寸和停车位的尺寸进行认真的分析,从目前有的资料分析,高档车(车长大约是4.8m,车宽是1.8m)的车型所占小型车比例只是少数,中档车(车长低于4.5m,车宽大约是1.7m)是比较大的。所以,小型车的尺寸是1.8m×4.8m,根据规范规定,车与车横向间大于0.6m,墙间和车纵向的间距大于0.5m,能够对停车位的尺寸进行确定:停车位后侧无墙2.4m×5.05m,停车位后侧有墙2.4m×5.3m。按照停车位的尺寸,能算出通常停3辆车柱网净距=车柱间距0.3×2+车宽1.8m×3+车与车间距0.6×2=7.2m。通常高层和多层建筑柱子截面尺寸是0.6m到1.2m,所以通常地下车库柱网选取是7.8m到8.4m。超高层建筑因为柱子截面尺寸大,也可运用9.0m的柱网。
(3)行车通道。行车通道宽度主要是对停车形式和车型进行考虑,规范规定单行车道的时候是最小宽度为3m,不过这仅仅对行车需求进行考虑,没有考虑由车道进入停车位,所以车道两侧增加500mm,
最小宽度为4米,这是比较科学的。规范规定双行车道最小宽度是5.5m,5.5m为垂直式后退停的时候的最小尺寸,不过只对防火要求进行考虑的时候,一次出车的车道宽度是6.0m,这是比较科学的。
(4)主体建筑与地下车库间的连接方式。为了满足城市居民日益更新的生活诉求和环境诉求,住宅小区多在地面进行庭院绿化,地下进行停车库构建,呈现多样化特征。设计人员要结合具体工程背景,对地下车库的设计模式进行综合考量,进而决定其与主楼之间是否设计为沉降缝分开。设计人员如果不进行沉降缝设置,就要对上部楼房和地下停车库之间的差异沉降和超长问题进行着重考量和解决。地下车库的基础埋深和基底压力都比较大,如果在不设置沉降缝的背景下与楼房连成整体,很容易导致车库和楼房之间的地基差异沉降。
3 地下车下车库外墙结构设计
(1)荷载。水平荷载和竖向荷载是地下车库外墙的主要荷载形式。水平荷载的主要元素是侧向土压力、地面荷载、人防等效静荷载;竖向荷载是上部及地下车库结构的楼盖自重与传重。在进行工程设计的时候,无法对风荷载、竖向荷载、地震背景下的内力进行控制。垂直墙面的水平荷载弯矩是墙体配筋的主要考量要素。设计人员要结合墙板弯曲情况对其配筋进行计算,可以忽略其余竖向荷载组合的压弯作用。
(2)静止土压力系数。通常来说,静止土压力应该对试验进行确定。不过若不具有试验条件,砂土能够是0.34~0.45,黏性土能够是0.5~0.7。
(3)地下车库外墙的配筋计算。地下车库设计背景下,进行外墙配筋计算的过程中,如果外墙带有扶壁柱,要以双向板为前提,进行配筋计算。扶壁柱就是要求根据地下室结构的整体电算分析结果进行配筋。外墙和扶壁柱变形协调原理应用背景下,会导致外墙受力配筋不足、外墙水平分布筋多余、扶壁柱配筋不足。
4 结束语
城市人口密度的增加和车辆的增多,对地下车库设计和建设提出了越来越高的要求。当前,地下车库设计是城市建筑工程施工过程中的重要内容,传统的设计要素和施工工艺已经不能够满足地下车库的设计需求。设计人员要结合具体工程情况和地下车库设计要求,在其设计过程中,对各项要素进行综合考量,确保整体设计与停车诉求相匹配,为人们提供良好的停车环境。
摘要：随着人们的生活水平不断提高地下车库成为了人们生活中不可缺少的一部分。但是因为设计条件的限制、设计人员水平参差不齐、对规范的理解深浅不同或者是设计周期限制在地下车库的设计中往往存在设计不当或是失误的问题,影响着人们的正常生活。
关键词：地下车库,建筑设计,分析
参考文献
地下建筑设计 篇9
由于这类建筑体自身的独特性非常多, 所以, 如果其一旦出现火灾的话, 问题必然会非常严重。通常来讲, 其有许多的不利现象, 比如烟气气温非常高, 而且无法有效地扩散, 常会导致后续的火源发生。而且毒气很厉害, 不利于进行扩散。而且无法有效地补充氧气, 不利于将人员进行救助, 要想扑灭要耗费非常久的时间。
2 救助时要遵循的理念
2.1 要结合灾情的具体特征, 开展救助工作
在这类建筑体中, 如果发生火灾的话, 其必然会非常的严重, 通常会有非常浓烈的烟雾和有毒气体等产生, 不利于开展救援工作, 其中的过道不是很宽, 而且扑救活动要耗费非常久, 在指导活动的时候要求速度, 而且要分析好具体的情况, 积极地开展救援工作。
2.2 做好通信工作, 开展综合化的指挥活动。
地下建筑发生火灾后应由公安消防队指挥员、单位负责人及有关职能部门组成火场指挥部, 统一部署灭火。要加强火场通信联络, 成立通信小组, 组成地上、地下联络网, 在无线电设备不能发挥作用的情况下, 采取灯光、音响、施放安全绳等途径及时与地面取得联系, 反馈信息。
2.3 贯穿落实管控第一, 扑灭第二的原则
地下建筑火灾中高温烟气与风流混合流动, 易引起新火源, 要控制住通风, 同时利用防火墙、防火门等设备将火势尽量控制在地下建筑的局部范围, 阻止火势蔓延。
2.4 合理的调节扑救力量, 切实开展好前期准备活动
这类建筑体出现灾情之后, 其能见性不好, 而且非常的危险, 救援工作无法有序进行。所以当发生之后, 要充足的调节扑救组织, 要结合具体的救援情况开展救助工作。在开展深层次的活动之前的时候, 应该组成有效地救助组织, 要做好个体的防范工作, 而且要佩戴必须的设备要素。
2.5 合理的救助工作者, 确保物资安全
第一出动力量到场后要积极利用照明灯具与单位技术人员配合, 有序地引导人员疏散, 利用喷雾水枪保护, 深入内部实施救援, 对于洞口重要物资要组织人员疏散, 对于难以疏散的物资要积极组织水枪进行冷却保护。
3 群众撤离和排烟综合测试活动简述
3.1 多渠道排烟效果明显
演练测试中发现, 在诸多排烟方法中, 综合利用无后座力喷雾水枪和移动式负压排烟车、排烟机排烟的效果会好, 排烟所用时间大大减少。
3.2 排烟系统与送风系统有效结合
在测试中发现, 现有的与地下建筑的固定排烟系统配套使用的送风口大多安装在建筑空间的顶部, 当送风机启动后, 易造成烟气流动混乱, 烟气呈弥散状, 排烟机在向外排烟的同时, 送风机不断送风, 造成总烟气量增加:单独利用地下建筑固定排烟系统排烟, 所用时间较长, 效果也不明显。建议将送风机口安装在地下空间的底部, 以形成烟气对流, 加速烟雾排出。
3.3 确保前线工作者的装置有效
当灾情出现的时候, 救援者通常处在非常浓烈的烟雾之中, 其能够看到的距离非常近, 假如不落实好装备配置工作的话, 就容易使得他们吸收非常多的烟雾, 使得疏散活动无法顺利开展。除此之外, 在浓雾情况中, 一些指示信息通常是看不到的, 进而使得后续的救援活动无法顺利的开展。
4 以地下商场为重点进行灾情救助活动
4.1 要切实遵照灭火理念
(1) 要将人的救助当成是最为关键的事项。 (2) 认真地分析最佳的进口。最好是那些没有大的烟雾的区域。 (3) 选择多个区域开展, 依次开展救助活动; (4) 如果没有人的时候, 最好是使用毒性措施。
4.2 救助方法
4.2.1 分析具体情况:
(1) 通过外在的观察, 并且积极的询问相关工作者。及时的分析灾情的具体特征以及其他的一些相关事项。 (2) 通过控制处开展全面的分析活动, 获取消防体系的运行状态; (3) 深入内部侦察:被困人员数量、所处位置以及疏散抢救路线;起火点的准确位置、燃烧物质的性质;火灾范围、蔓延方向以及进攻路线和堵截阵地。
4.2.2 积极的确保群众撤离:
(1) 通过广播等来安定群众的心情, 进而使用多种措施来确保撤离活动开展顺利。 (2) 在确保群众撤退的时候, 要切实按照如下的步骤开展, 第一是进出口区域, 然后是过道等。
4.2.3 组织火场供水:
(1) 启动消防泵向室内管网供水; (2) 利用水泵结合器由消防车向管网供水增压。
4.2.4 有效实施火场排烟。
利用排烟口、出入口自然排烟、机械排烟、喷雾水排烟、高倍数泡沫排烟、强行凿洞排烟和大功率消防排烟装备等排烟。
4.2.5 火场通信:
(1) 在出入口设置中转台, 形成地下、地上接力通信; (2) 铺设临时电缆线, 利用电话通信; (3) 采用地下延长车载电台天线作为馈线方式通信; (4) 利用通往地面的金属管网和无线电台天线连接通信; (5) 利用安全导向绳设定暗号, 进行地下、地上联络。
5 落实好工作保障内容
5.1 做好警力保障活动
辖区大、中队为第一出动力量, 消防特勤大队和邻近大、中队为增援力量。在值班警力无法满足灭火救援需要时, 消防支队召集各大、中队备勤警力, 保证投入灭火救援力量的补充和轮换。
5.2 做好设备相关的活动
要确保有足够的防护设备, 还要保证照明灯一系列的装置数量充足。深入场地的工作者要认真地分析设备运作时候出现的不利现象。
5.3 做好后勤工作
要确保前线的扑救工作者的饮水吃饭得以保障, 确保其体力充足。
5.4 做好通信工作
通过分析其具体特征, 使用形式多样的通信措施, 以此来保证扑救活动顺利开展。
6 开展扑救活动的时候要关注的要素
(1) 全部的进入其中开展救扑救工作的人员要做好自身的防护工作, 确保自身安全。 (2) 严格控制深入地下灭火人员的数量、时间, 及时组织人员进行替换。 (3) 合理的选取其入口, 而且要认真记录出入的员工。而且要做好戒备活动, 只允许离开, 严禁入内。 (4) 通过广播等形式来进行群众撤离活动, 要控制好群众的心情, 要告知其撤离的区域, 防止发生动乱现象。 (5) 如果有许多群众等待救援的话, 此时在扑灭的时候不应该使用那些具有强烈毒性的物质。 (6) 如果是在地铁隧道里面的话, 由于其中的线路非常多, 在扑救的时候要防止出现触电现象。
结语
文章通过论述地下商场, 指出了应对灾情的具体方法和理念, 进而期待合理的应对灾情, 为后续的应对活动提供必要的基础保障。
摘要：由于经济高速前进, 城市化步调也在提升, 许多地下的商场等逐渐的出现在我们的生活中, 其不仅面积非常庞大, 而且功效很多, 为群众的生活带来非常多的有利条件。不过由于其非常的封闭, 而且人员的流动性很强等的一些特点, 使得它一旦发生火灾之后, 后果非常的恶劣。
关键词：地下建筑,火灾,救援,措施
参考文献
[1]张丽敏.地下商场火灾特点及灭火战斗原则[J].武警学院学报, 2009 (02) .
[2]吴凤.大型地下商场火灾安全疏散性能化设计研究[D].西安科技大学, 2005.
地下建筑设计 篇10
随着经济和社会的快速发展, 地下空间已成为重要的城市空间资源。为了更好地整合城市现有的地下空间资源, 科学、安全、高效地开发地下空间以及建立良好的地下交通空间环境, 建设者更加要改变建设地下交通空间的设计思路, 让地下交通空间建设进行一次全方位的华丽转身。
2 地下交通空间的现状和问题
欧洲国家地下交通空间建设的特点是规模较大、功能丰富, 空间的布置也注重人性化。城市建设把许多功能特别是交通转入地下, 地面实行步行化或做街心花园、绿化广场等, 这样不仅扩大了城市空间容量, 缓解了城市交通矛盾, 而且美化了城市环境。日本地下街已从早期简单的地下通道两侧布置商店演变成了包括多种城市功能, 有交通、商业及其他设施共同组成的相互依存的地下综合体[1]。除此之外, 日本还非常重视地下空间的环境设计, 并且, 地下空间的环境质量可以和城市地面环境媲美。
在这一进程中, 我国沿海城市借鉴了国外大城市发展的经验, 在地下交通空间建设的方面已经取得了一定的成绩。例如北京西单地下综合商业中心、上海人民广场地下商业街和最近建成的北京奥运地铁支线。但是, 我国在大规模的城市更新改造中, 地下公共交通空间的设计开发仍然存在着问题, 明显地存在地下交通空间黑暗、杂乱、给人不安全感;空间内部环境相对缺乏对人的关怀;地上与地下交通空间缺乏联系性, 没有形成完整系统, 降低了其城市作用;地下交通空间设计与当地文化的脱节;特别是一些西部城市的地下交通空间尤其存在这样的问题。
3 地下交通空间开发的华丽转身
当地下交通空间作为未来城市不可缺少的交通空间环境之一, 我们的地下交通空间的建设者就应该打破以往的单一的模式, 让地下交通空间在未来的建设中来一个华丽转身;让身处地下交通空间的人们在享受便捷交通的同时, 也能有视觉上、精神上美的享受;让恐惧、不安、脏乱这些代名词远离地下交通空间。
3.1 地下交通空间设计与当地文化结合
北京政府为保证在奥运期间的地面绿化率和交通顺畅, 特别为奥运会开设了位于北京南北中轴线的地铁支线, 它把巨大的交通人流放到地下空间里, 提高了奥运中轴线的整体环境。支线共设四车站, 每个站内设计都充满了民族文化气息和时代气息。例如, 森林公园站和奥林匹克中心站分别用了森林和运动主题;奥林匹克公园站站内也实现了与商业的零距离衔接。奥运支线的起点站北土城站紧邻元大都土城墙遗址, 青花瓷便自然成了该站的设计主题。奥运地铁支线在不同的地铁站体现不同地段的城市面貌, 起到了合理区分不同线路的作用, 同时呼应了北京绿色、科技、人文奥运的主题。
莫斯科地铁一直被公认为世界上最美丽的地铁。车站的内部装饰, 被誉为地下艺术长廊。大厅内到处充满了当地的民族风情, 各种浮雕与别致的灯饰, 堪与富丽堂皇的宫殿媲美。同时, 地铁内还以当地名人、历史事件作为建造的主题。显而易见, 莫斯科地铁站的文化环境也是城市文化环境的一部分, 体现了城市历史和文化的延续。
3.2 地下交通空间设计与视觉、听觉艺术结合
在美国有一条名为“Jack Conn”的地下步行隧道, 它和桥梁系统连接了俄克拉何马市中心的23座建筑。隧道最初形成时间是1972到1984年, 随着时间的逝去, 年久失修的地下空间已满足不了现代人的活动要求。于是, 俄克拉何马政府决定重新改善这里的环境质量和公共形象, 以吸引更多的人流, 缓解城市上空的拥挤。
“Jack Conn”的地下步行隧道内部设计结合音乐, 彩灯和历史主题展厅, 并利用色彩作为导视系统, 使得整个地下空间充满了视觉感、韵律感和教育性。此设计荣获芝加哥雅典娜博物馆2008年美国建筑奖。
3.3 地下交通空间设计与景观艺术结合
日本国土狭小, 城市用地十分紧张。积极拓展城市地下空间是日本城市风貌再开发的另一个特点。大阪的长掘地下街商业街内很注重光的引入;其次, 内部集美食城、服装城、时尚城和若干不同主题的休闲广场, 如观月广场、瀑布广场、艺术画廊等[2]。长掘地下街为人们营造了一个富有活力的空间环境。给人印象最深的就是水的艺术化造景和采光玻璃顶上流淌不息的“河水”。设计师通过高明的手段告诉人们这里历史上的长掘河虽已消逝, 但记忆却是真实而新鲜的。人们走在地下街里, 环境怡人, 使人不易感到疲劳。
3.4 地下交通空间设计与绿化生态结合
20世纪80年代, 上海人民广场地下商业空间的开发使广场的地上、地下空间得到了协调发展。地下商业街与地下过街道、地铁站直接相连, 其内部采用下沉广场和采光中庭的设计方式消除地下商业街的压抑, 恐惧感。商业街顶部的空间被设计成了露天休息广场, 里面种植了大量的绿化。在上海这个寸土寸金的城市, 地下空间既缓解了城市地面的压力, 也创造了舒适宜人的环境。上海人民广场是上海市中心地区唯一的城市绿地休息广场。这种良好的购物环境, 吸引了大量市民前来休闲、购物, 这里已经成为上海市内最受市民欢迎的公共活动场所。来此购物的市民进出方便、舒适, 客源十分踊跃。
4 重庆在地下交通空间设计中的探索
作为西部城市的重庆在地下交通空间的开发上也进行了一次全方位的转变, 除了实现轨道交通“九线一环”的建设目标外。10条轨道线路将遵循“一线一主题”原则, 换句话说就是每条线路都打造出一个有突出主题的文化风景线。例如, 1号线展现人文风情, 2号线感受巴渝文化, 3号线讲述寻常百姓, 4号线体现友好城市, 5号线品味印象重庆, 6号线畅游巴山渝水, 7号线演绎群英浩萃, 8号线体现古镇映辉, 9号线展现民间文化, 环线:重庆记忆。设计者将这些文化主题合在一起就能呈现完整的重庆印象。同时, 地下交通站内的文化设施建设形式也多种多样, 有壁画、浮雕, 还有整个站内的涂鸦, 这些手法成功地将时尚与文化有机结合在了一起。这样的建设打破了地下交通空间以往总是给人黑暗、阴冷、单调、不安全的印象。地下交通空间建设也不再是简单的地面空间的补充, 还扮演了城市历史文化展现、传播的角色。
5 结束语
“21世纪是地下空间的世纪[3]。”由于城市的高速发展, 城市建设“向地下索取空间”是城市可持续发展的必然之路。因此, 合理开发地下空间, 协调人与自然、、人与社会、人与城市之间的关系, 再度成为城市设计的重点。希望设计师在政府的引导下, 着重在设计中处理好城市地下交通空间的环境关系, 让未来的城市地下交通空间开发来一次华丽的转身。使其在功能上、视觉上和心理上形成有机的联系, 这样才能保证地下交通空间的城市景观质量。
摘要：随着地下空间越来越成为未来城市不可缺少的空间, 地下交通空间的开发更加要探索出全新、完善的设计方法。本文通过举例国内外优秀的设计方案, 希望能够对今后的地下交通空间的开发起到借鉴的作用。
关键词：地下交通空间,开发,转变
参考文献
[1]束昱.地下空间资源开发与利用[M].上海同济大学出版社, 2002.
[2]童林旭.地下空间与城市现代化发展[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005.
建筑工程中地下室结构设计 篇11
关键词：地下室工程；结构设计；难点
当前我国城市化水平不断提高，城市中的人口数量不断增长，在这样的情况下，人们对住房的需求量也在不断提高，但是我国当前的土地资源是十分有限的，所以为了更好的利用我国的土地资源，地下室结构也成为了当今建筑结构中非常重要的一个结构形式，地下空间结构和地上的空间结构在很多方面都存在着不同，所以在设计工作中一定要能够更好的保证设计的质量。
一、地下室结构设计的难点概述
地下室的设计中需要考虑很多的因素，比如，采光和防火以及使用功能等等对于高层建筑来说，地上的部分不会出现太大的問题，但是地下室结构却经常会出现一些问题，在地下室施工的过程中往往对洪水期的防洪功能都不是非常的重视，同时地下室防水也是一个系统性和综合性都很强的施工过程，在这其中要包含很多因素，所以地下室结构的设计中也出现了很多的难点，通常而言主要分为三个方面，首先是结构的平面设计，其次是结构防震功能的设计，再次就是结构的防渗设计，最后是外墙结构的设计。
二、地下室工程结构设计探讨
1、建筑物的埋置深度
建筑物设置地下室对建筑结构本身有着非常明显的好处，首先它能够利用土体自身的特性，降低结构本身出现滑移的几率从而使得建筑结构上部的稳定性更强，其次是能够很好的减轻土体在结构中所占据的重量，这样也就在很大程度上减小了地基的沉降现象，同时还能减轻地震对建筑物结构带来的负面影响，提高建筑的抗震性能，如果地下室的刚度和强度都能够满足相关的标准和要求，它还可以成为地基中十分重要的一部分，能够增强地基自身的承载力，使建筑结构更加的稳定。如果建筑是建设在岩石地基上，其预埋的深度应该足够抗滑的要求。
2、建筑物的结构嵌固因素
首先应该对嵌固的具体位置进行确定，在对结构的上部进行计算时，它的准确性会严重影响到嵌固位置到地基的弯矩值，所以它对于结构分析的准确性有着十分重要的作用，，同时对建筑物建设中所体现出来的经济性也有着非常重大的影响，在设计的过程中应该主要对以下几个因素进行重点的考虑和重视：
（1）建筑上部的层数和设防的烈度。如果结构受到了地震作用的影响，建筑上部的层数越多，其自身设防的烈度也就越高，同时，建筑结构下部也会产生非常大的剪力，在这样的情况下就需要非常强的刚度和整体性对建筑上部所承受的剪力进行分散，这样建筑结构自身的刚度和强度才能得以提升，否则，建筑自身的稳定性和安全性都会受到非常大的影响。
（2）地下室的结构体系。如果地下室结构是混凝土剪力墙结构的时候建筑上面的地震剪力主要是由地下室的墙体来承担的，这样也就使得地下室顶板对力的传递和分散作用微乎其微，所以通常也不将其纳入到考虑之中，通常地下室的顶板厚度主要取决于其在垂直方向上所承受的剪力，如果地下室是框架结构或者是框架剪力墙结构中的地震剪力主要是通过上部的抗震结构进行分散和传递，这种情况下就需要建筑的楼板具备很高的刚度和强度。
（3）地下室顶板的楼盖体系
在建筑施工中我们经常使用的楼盖体系主要有梁板楼盖和平板楼盖两种，如果楼板的厚度完全相同，楼板的刚度会严重影响到建筑的刚度和整体性，站在建筑结构体系的角度上来说通常量梁板式楼盖的整体性能要更好一些，当然仅仅考虑楼板的厚度也是不对的，在施工的过程中嵌固水平位移法能够将地下室作为一个具有整体性的结构形式，嵌固的方位通常会选择在基础底板的位置，同时还要根据地下室结构和相邻结构的刚度比来确定对其水平方向上的位移进行计算。主要的楼板侧向刚度计算方法有三种，第一种是剪切刚度，第二种是剪弯刚度，第三种是楼层剪力和层间位移的比值，三种方法实际的操作过程有很大的差别，所以要根据实际的情况选择适当的计算方法。在进行施工设计时通常会选择用第三种方式进行计算。这种方式和其他方式相比适用的范围更大，而且计算的精度也更高。
弹簧刚度法将上部结构与地下室作为一个整体考虑，嵌固部位取在基础底板处，并在每层地下室的楼板处引入水平弹簧刚度，其值的大小反映回填土对地下室约束作用的强弱。一般软件中设有参数“回填土对地下室作用的相对刚度比”，其含义就是回填土的约束刚度与地下室本身抗侧移刚度的比值，若取值为0，表示不考虑回填土的约束作用；若取值在1到5表示回填土具有一定的约束作用，取值越大约束作用越强；若取值为负数m，表示地下室有嵌固部位，其下部的m层无水平位移。
3、回填土的约束作用
由于地下室一般都存在外墙，其侧向刚度大于上部结构。同时，地下室与室外土层接触面积大，在地震作用下，阻尼增大导致振动衰减，降低了结构的动力效应。此外，地震作用迫使与地下室接触的回填土发生相应的变形，导致土对地下室外墙及底板产生抗力，约束了地下室的变形，从而提高了地下室的刚度。
地下室的回填土质量直接影响着基础的埋置作用。提高地下室四周的回填土质量，可以有利于吸收地震能量，减轻上部结构的地震反应，增强建筑物的整体稳定性。国内外的调查资料表明，回填土的压实系数达No.95以上时，建筑物地震反应减小的程度可达20%～30%。如果不能保证回填土和地下室外墙之间的有效接触，将降低基础的侧向刚度和转动刚度以及土对基础的约束作用。因此，地下室四周回填土应均匀地分层夯实，根据具体的情况控制合理的压实系数，保证回填土的质量。
4、地下室的抗裂措施
由于地下室的混凝土体量较大，而有些地下室长度超过结构伸缩缝的最大间距，混凝土的干缩和施1二期间的水泥水化热将会导致墙体及楼板的裂缝。设计过程中一般可采用以下措施：
（1）设置施工后浇带后浇带作为混凝土早期释放约束力的措施已得到广泛应用。
（2）采用补偿收缩混凝土在混凝土中掺人微膨胀剂，以混凝土的膨胀值抵消其收缩值，从而达到控制裂缝的目的。
（3）提高构件的抗拉性能增加外墙水平分布钢筋的配筋率，减小钢筋间距。
5、地下室及地面的活荷栽情况
竖向荷载地下室与上部结构采用整体分析方法，不仅可以正确完成全楼的竖向导荷及内力计算，同时可以考虑地下室的变形对上部结构的影响，使计算结果更符合实际情况。水平荷载地下室在地面以下不受风荷载的影响。由地下室质量产生的地震作用主要被室外回填土吸收，只有小部分由地下室构件承担。因此，在按照《建筑抗震设计规范》进行地震剪力调整时，地下室部分的最小地震剪力系数不满足要求时可以不调整。当室外地面有经静l生较大活荷载或振动荷载时，外墙应处于弹性工作状态，土压力应取静止土压力。在地震作用下引起地下室结构在室外地坪处的水平位移和转角，这些强迫变位将引起作用于地下室外墙上土压力的增大，这部分增量往往难以准确量化，但在设计时应加以考虑。
6、结语
地下室结构逐渐成为了当今建筑结构中的一个常见的形式，它在当今这样一个土地资源紧缺的时代也发挥了非常重要的作用，地下室结构有其自身的特殊性，所以在设计的过程中一定要注意对关键环节的控制，保证设计的质量。
参考文献：
[1]李享，谭素群.地下室结构设计中的若干问题[J].山西建筑.2007（11）
地下建筑设计 篇12
一、工程概况
(一) 工程简介
该大型车库为地下一层建筑, 于2007年开工修建, 屋面混凝土浇筑完之后, 由于冬季气候寒冷, 于同年11月下旬暂停施工。停工时, 将尚未浇筑混凝土的后浇带和车库大门封闭以保温。2008年4月准备复工时, 发现在该地下室轴线的2分区屋面中部有明显的隆起, 中部与周边的高度相差近500mm, 并有不断增加的趋势。通过进一步的检查发现, 该区地下室的柱、梁、墙大部分存在严重开裂现象, 造成结构构件损伤。
(二) 场地条件及相关荷载取值
场地的标准冻深为1.730m, 设计地下水位标高为-1.200m。地下车库屋面使用活荷载3.5k N/㎡, 屋面的覆土厚度0.9m。
二、现场调查
(一) 裂缝
梁:屋盖框架梁和次梁沿梁长均出现了竖向走势的裂缝, 局部也出现了一些斜裂缝。在端部靠近周边墙体的梁端裂缝宽度相对较大。
板:大量不规则裂缝出现在屋面板上, 绝大部分的此类裂缝并未贯穿至板底面;底板的局部区域出现少量裂缝, 并且渗出了少量地下水。通过现场勘查可以发现, 在车库底板上的厚回填层、车库的顶板上的厚绿化土层和地面均未完全施工。
柱:框架柱上的裂缝主要位于柱脚和柱顶两个部位, 而框架柱的中段却是基本完好的, 裂缝宽度总体来说较梁裂缝大。在靠近车库中部的框架柱裂缝数量较少, 宽度较窄;在靠近车库的周边区域, 裂缝宽度较大。
墙:E轴线上3—8轴段防火墙墙体东西两端出现大量裂缝, 从中段开始裂缝数量逐渐减少, 裂缝宽度也渐渐减小至无。此处的裂缝均为斜向走势, 靠近3轴线处裂缝为西高东低, 8轴线处裂缝为东高西低。3×E柱顶严重开裂, 柱纵筋弯曲, 已完全破坏。
在1—10轴与A—M轴所围矩形范围内, 屋面结构中部隆起变形是所有变形中最大的, 周边梁柱较中部的开裂明显严重, 裂缝分布和破坏程度都是呈现中心对称分布。
(二) 屋盖变形
采用全站仪测量投影到顶板板面上的地下车库的柱中心线的高程。结果表明:地下室屋面板中部高程最高、周边高程最低。由此可知, 其高程变化规律与屋面板相同。
三、原因分析
针对该工程场地进行分析可知, 由于地理环境的原因, 该地区冬夏温差大、位于冻融地区, 地下水位较高;另外, 该车库结构的平面尺寸比较大, 因此十分容易受到温度和混凝土收缩等因素的影响。根据检查人员的初步分析可得出, 场地温度变化、土冻涨、地下水浮力、混凝土收缩的影响等均可能是引发事故的罪魁祸首。
(一) 排除冻涨、温度及混凝土收缩的影响
首先, 可以排除场地土冻涨的影响。虽然该建筑场地位于冻土地带, 并且地下水位较高, 具备了建筑基础冻胀的条件, 但是该建筑物的基础位于地面以下7m, 并且在之前暂停施工时已经对建筑物做了较好的保温措施, 而且现场勘查的过程中也未曾发现车库地面存在明显的冻融破坏迹象, 与其相邻的其他周边建筑也未发现冻融灾害现象。因此可以将场地土冻胀的影响排除。
其次, 排除温度变化、混凝土收缩的影响。轴线2分区平面尺寸较大, 因此存在着温度变化、混凝土收缩引发结构变形的可能, 通过现场对柱裂缝的分布规律的勘察来看, 其裂缝的分布规律与温度变化、混凝土收缩所产生的裂缝分布有着类似之处。但是, 与其进行同步施工的轴线1分区的纵向尺寸长达158m, 这两个区域均是在同样的工程条件下施工的, 轴线1分区却未发现明显的结构变形和损伤。同时, 当施工人员发现屋盖变形最大时, 当时的气温与结束施工时的温度基本无变化。
(二) 地下水浮力的影响
1. 场地条件
场地的地下水位较高, 自然地下水位在-1.20m处。该地下车库底板垫层底部标高远远低于地下水位的标高, 其标高为-6.10m。如果设计或施工中忽略了对地下水浮力所产生的作用的估计, 或者估计不足导致处理不当, 就十分有可能会对车库结构造成影响。
2. 设计和施工组织
该地下车库主要采用的柱下独立基础, 其车库底板采用了刚性防水底板, 经测量, 该车库底板包括垫层在内总厚度达到500mm, 这种情况类似于形成一筏板基础, 地下水的作用对这一结构形式的影响十分大。因此施工过程中, 在场地周边需设排水沟和集水井。集水井抽水至12月下旬, 地下水结冰之后, 停止排水。
3. 屋面结构变形原因分析
分析到这里, 引发该起事故产生的原因也逐渐明朗, 就是地下水浮力的作用。
首先, 经过调查人员的计算分析, 在自然地下水位标高状态下, 如果没有对车库底板上的厚回填土层和车库顶板上的厚绿化土层进行施工, 那么该地下室的自重是根本无法抵抗地下水的浮力的。之前设计人员并没有足够重视这一点, 所以没有明确施工阶段具体应该采取的抗浮措施。
该工程在停工前, 通过基坑开挖排水, 直接有效地降低了地下水位的标高, 无意中避免了地下水浮力作用对建筑结构的各种不利影响, 因此尚未产生开裂和隆起现象。2008年12月由于地下水结冰而停止施工和排水, 但到来年春天冰雪融化, 地下水位也再次回升, 然而此时尚未复工, 也没有及时安排重新排水。伴随着地下水位的不断升高, 车库底板所承受的地下水浮力已经大大超过了车库结构自重, 因此导致该车库底板上升, 从而带动车库屋面发生隆起和变形。与此同时, 由于车库周边的挡土墙也受到很大的土体约束力, 导致其向上的变形受到了很大的约束, 因此屋面的变形不是整体的向上平移, 而是中部隆起, 周边挡墙几乎变形。
由于轴线1分区为一矩形布置, 短边尺寸还不到轴线2分区的一半, 仅为29.7m。而对于1分区这种情况, 在浮力的作用下, 其隆起变形的幅度主要是由短向尺寸控制的, 因此轴线1分区与轴线2分区相比, 没有出现明显的结构损伤和隆起变形。
4. 构件裂缝原因
通过计算分析表明各柱的竖向变形不一致, 该情况使得框架梁的两端出现相对竖向位移, 导致柱、梁内产生内力, 并最终导致框架梁、柱开裂。与此同时, 观察竖向变形的平面分布可知, 越靠近周边地区, 竖向变形的梯度就越来越大, 换言之就是相邻柱的相对竖向位移越来越大, 这就导致周边梁柱开裂明显。除此之外, 结构构件的开裂大大降低了构件的刚度, 刚度的降低就会导致结构抵抗变形能力的降低, 两者彼此促进, 从而致使结构出现严重的开裂、变形, 甚至破坏。
综上所述, 地下水浮力的作用是造成车库屋面结构变形的主要原因, 而导致粱、柱、墙等建筑结构构件出现严重开裂的原因主要是在浮力的作用下, 周边挡墙在上移的过程中受到土体等的约束, 因此造成各柱 (墙) 向上的变形各不相同。
明确事故原因之后, 施工人员立即展开了排水措施。6月15日, 当实际地下水位降至-2.50—3.50m左右时, 效果非常明显, 端部竖向位移基本不变, 中部最大相对位移降至350mm。
四、调查结论
(一) 当地下建筑的自重无法承受地下水浮力时, 在浮力作用下地下建筑会产生向上隆起变形或者是整体移动的趋势, 而周边挡墙在上移的趋势中受到土体约束, 会导致各柱、墙竖向变形出现差别, 产生相对的竖向位移, 由此导致结构构件在弯矩、剪力作用下开裂。
(二) 在计算分析建筑模型的时候要充分考虑到周边挡墙所受到的实际约束, 不能简单地认为结构只是整体上移, 否则将无法准确预见到建筑结构可能遭受的结构损伤。如果是四边约束的矩形平面结构, 其整体结构损伤主要受短边长度控制。同时, 如果周边相对竖向变形较大, 那么周边结构构件的损伤会更为严重。
(三) 如果受到较大地下水浮力的作用, 那么当结构接近其设计极限承载能力时, 其刚度就会发生非常大的折减, 仅相当于其未折减弹性刚度的几分之一甚至十几分之一, 这对确定浮力引起的结构变形将产生极大影响。
五、对减小地下水浮力对工程结构影响的建议
首先, 地下水位相应的水浮力、修正后的地基承载力特征值时应当严格参照场地的勘察报告所提供的“常年水位”。倘若经过减负后此时的基础地面压力值比修正后的基础地面压力值以及修正后的地基承载力特征值都小, 那么就可认为地基持力层可以满足地基承载力的要求。
第二, 如果地下水位在基础地面标高与当地常年最高水位之间变动, 那么就可认为建筑所要求的常年稳定的地下水位已经达到满足。此时会产生为常数的一定的沉降附加应力, 地下水位的下降不会影响到地基变形。
第三, 如果要计算基础底板强度, 那么地基反力加上地下水浮力然后减去基础自重即是基层净反力。
第四, 当验算地基变形时, 荷载效应应采用准永久组合;当进行地基承载力的计算时, 荷载效应应采用标准组合;进行基础承载力计算时, 荷载效应应采用基本组合。
六、结语