• 城市建设理论研究(电子版)

居住建筑地下室设计及优化分析

作者:刘继嵘 
作者单位:湖南省第五工程有限公司 

摘要:城市建设规模的不断增加让土地供应量压力变大,使得居住建筑地下室建设也越来越多。目前对于居住建筑来说,虽然地下室的 单体面积逐渐增加,平面尺寸增大,能够满足正常使用的需求,但是在施工方面同样要引起我们的高度重视,在设计和优化方面应考虑到 多个方面的影响因素,确保现场实际情况与设计更加符合,同时解决存在的技术问题和使用过程中的缺陷。

关键词:居住建筑;地下室;设计优化

正文:引言 国外对于地下室等区域的混凝土温度收缩现象进行了较早的研究,同时也取得了稳定的成果。而目前在工业和民用建筑的研究当中, 我们也可以借助相应的技术标准来进行分析,了解在不同技术条件下的设计优化方案。本文也是以此为基础而展开,综合评估居住建筑地 下室设计过程中的主要问题。 1.地下室混凝土结构的裂缝控制 1.1 混凝土结构的间接作用分析 在建筑结构的设计过程中直接荷载作用和间接作用都会影响到建筑功能,此时要综合考虑混凝土温度变化、收缩和产生的徐变现象。 1.1.1 温度作用分析 混凝土的温度变化主要围绕地下室结构中的混凝土水化热与环境温度变化所展开,内外温差越高,受到的约束程度越大,温度应力也 越明显。但是在水化反应结束后就不会产生新的水化热现象。混凝土结构的温度变化程度较大,可在施工阶段采取控制措施,避免长时间 地进行结构暴露。 1.1.2 收缩作用 温度变化、化学反应等因素都会影响到混凝土的体积等。大量的实验研究和工程实践也表明,混凝土收缩变形的规律是先快后慢, 并且在浇筑完成后完成收缩总量的一部分,三个月之后开始减缓速度,1-2年内趋向于稳定。在施工中采用后浇带可有效减少温度收缩应 力,采用膨胀剂配制的混凝土,利用膨胀剂的补偿收缩功能解决混凝土收缩开裂。 1.1.3 混凝土徐变作用 地下室结构在受到荷载的长期作用下,应力保持不变,应变会随着时间继续增加。影响混凝土徐变因素分为内部因素与外部因素,内 部因素主要包括水泥品种、水灰比等,外部因素则围绕地下室温度、湿度、荷载性质等内容所展开、徐变和收缩之间具有相似的应变时间 曲线,但徐变是在应力的作用下所产生。在设计的过程中会将弹性分析得到的温度应力作为设计依据,分析最终的影响程度,在地下室设 计中采取恰当的构造措施,在结构薄弱部位增设温度应力钢筋。 1.2 混凝土结构的内力计算 按照《混凝土结构设计规范》的相关要求,我们需综合分析混凝土开裂之后的分析方法。开裂之后温度应力几乎释放,但仍然要按照 弹性温度应力标准展开计算。必要时适当地降低构件刚度来综合考虑徐变的温度应力和应力折减系数。在相同温度作用下,设计地下室结 构时采用相应措施把裂缝控制在无害裂缝范围内,或是选择部分预应力混凝土构件,起到裂缝控制的作用,同时能具备良好的经济性。 2.地下室设计优化分析 2.1 工程概况 某居住建筑地下室设计,属于超长不设缝结构,主楼基础为机械旋挖灌注桩基础,纯地下室采用独立柱基加防水板基础,地下室北侧 预留后浇带与二期相连,其它三面均设置为混凝土挡土墙,且设置了收缩后浇带减少混凝土凝结硬化过程中的收缩应力。地下室一层,主 要用作停车库、设备用房、人防掩蔽场所等,地下室顶板除去覆土荷载之外还应考虑人防和消防车荷载。

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