小高层民用建筑地下室结构设计解析

小高层民用建筑地下室结构设计解析
摘要：随着社会的发展，小高层在民用建筑得到人们的认可，其地下室有着重要作用，不仅提高了土地的利用率，也潜移默化的为人们的居住提供方便。

然而，在地下施工比在地上施工具有更高的难度，这就要求有可靠的设计保证，本文着重对小高层民用建筑地下室结构设计进行解析。

关键词：小高层，地下室，设计，解析
引言：随着我国经济的发展，小高层民用建筑日益增多，在建设过程中为了更好追求土地利用率，便出现了非常多的地下室和地下车库，将辅助设备及设施等等设置在地下室，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。

因此,在小高层建筑的设计中，如何合理地设计地下室的结构这个问题显得异常重要。

本文和大家一起探讨小高层民用建筑地下室结构设计。

设计主要难点分析
1.1小高层地下室设计内容
小高层民用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。

每一个环节都是相互独立，而又与其他环节是相互统一的，再设计中一定要严格认真的做好每一环节的工作。

在小高层地下室结构设计中涉及到多方面的设计，也相应的存在着很多难点，主要包括嵌固位置的确定、结构的抗震等级两方面。

下面做简要分析说明。

1. 2嵌固位置难以确定
结构嵌固端位置的确定在小高层地下室的结构设计中虽然存在困难，但却有着非常重要的作用，必须严格做好位置设计。

由于结构嵌固端位置对于受力的计算以及模型的分析上面有非常重要的影响，现在，建设的很多小高层建筑中都已经设计了非常多的地下室以及层级不高的裙房。

在我国颁布的《建筑抗震设计规范》中进行了如下的规定：在条件允许的情况下，小高层的嵌固端就是其下面设置的地下室。

在确定嵌固体应该安放的位置时应该考虑如下几点：
①在小高层地下室设计中，设计师往往都要设计具有刚度的结构嵌固端，并且习惯把基础底板作为底层的结构嵌固端，这主要是因为其具有无限刚的优点。

在进行施工时，建筑的首层就能够灵活地设计和建造。

如果在设计首层时，采用了无梁结构也不会对之后的计算产生任何影响。

然而，要是在小高层下面建造具有防控功能的地下室，则就会对刚性产生一定的要求。

所以在墙体与顶板之后就要安置具有刚度的结构嵌固端。

②需要现浇梁板结构，而且在楼板的厚度要求上不能够低于180 mm，对于混凝土强度的要求方面，不能够小于C30，在配筋方面，应该选用双层双向配筋，而且单层单项的配筋方面不能够低于0.25%。

当第一层的结构嵌固是地下室的顶层时，应该有现浇梁板结构来做地下室及其裙房的顶层。

当地上机构是空旷区时，地下室的相关顶板就能够用无梁楼盖。

③地下室楼盖与楼板的要求，结构侧向刚度的要求，在 6.1.14 条第 2 款中，在结构中，其在地上面的侧向刚度要求小于地下面的刚度的0.5 倍。

条文对“相关范围”进行了说明：一般情况下是从地上结构的周边进行向外延伸，但是一般不会超过20m。

即，不论地下室的顶板有多大，但是依旧不能够在计算刚度时进行无限放大，而是要在20m 的范围之内。

④剪切刚度的要求。

对于多塔楼盘，其底部在设置地下室的时候一定要对刚度比进行满足，而且，由于是多塔，在每个塔楼之间的地下室中，其刚度比与相邻的地下室相比不能够低于1.5。

1.3结构的抗震等级
在最近发布的规定中的第 5.2.5条，对于6度地震的设计也有了要求，对于每个楼层中的水平地震剪力进行了规范，而之前的规范中只进行了7～9度地震的说明。

而且，在新规定中，对于6度地震的αmax值也进行了规范。

在01规范中，只对于8度以上的地震规定要求增加0.05s的特征周期，现在的规范中，对于第6度地震也进行了规定。

如果楼盘具有非常大的地盘，而且其地下室之上有很多塔楼，并且这些塔楼之间也是相对独立的，如果嵌固的地方就是地下室的顶板，那么小高层的下部，以及与小高层有联系的部分，在抗震等级方面应该与小高层一样。

而且，在新规定中3.9.5条进行了相关的规定，在对民用小高层建筑进行抗震设计时，如果将其地下室的顶部结构设置成为上面建筑的嵌固端时，地下室的抗震等级要求与上部建筑一样，在地下室的设置过程中，如果超过了上部范围，但是上部范围内没有任何建筑结构，则在抗震等级的设置上可以酌情考虑在三级左右。

2、设计常见问题分析
2.1底板
对于底板的设计，首先就要满足防水和房渗透的要求，然后就是对于抗震方面的要求。

因此，在配筋率以及厚度方面应该适当增加。

一般情况下，在厚度方面，底板一般为50cm，在配筋率方面一般也为0.25%。

除此以外，要按照设计和施工中的具体情况，对于地下室在底板标高已经发生改变的地方进行横梁设置。

在设置横梁是，其厚度要大于底板的厚度，而且，在支座产生的弯矩传递到
梁上的力进行相关计算，同时合理安排钢筋的数量。

2.2 外墙
对于外墙的要求，不仅要能够防水，防渗，足够的受力强度而且还要对裂缝宽度进行计算。

对于弯矩调幅：外墙的嵌固端可以用底板来进行完成、对载荷系数进行考虑、侧壁底板与响铃底板在弯矩上的值是不一样的、底板在抗弯能力方面一定要大于侧壁，对配筋量以及相关的厚度进行保证。

2.3顶板
对于新规范6.1.14，其进行了相关规定，在地下室顶板上面不要开很大的洞口，在这个范围之外的顶板应该有现浇梁板来设置，对于厚度的要求一般要超过180mm，在强度等级方面要高于C30，而且，在配筋方面依然使用双层双向配筋，而且对于配筋率也有要求，要至少达到0.25%。

2.4荷载
在荷载方面，地下室一定要满足：本身重量、地表的压力、地上建筑的重量同时还有在交付使用之后的能够保证的在正常环境下的负载压力。

在设计地下室载荷时一定要根据国家规定来进行。

2.5 抗浮、抗渗
在对地下室进行设计时一定要考虑到抗浮的因素，对于地下室或者是当地上建筑物的楼层不是非常高，在运用桩基的时候就一定要对其具有的抗拔承载力进行计算。

按照《荷载规范》来对强度进行计算的时候，对于覆土以及板的自重荷载系数都要取到1.0。

在进行设计的时候，一定要对洪水和施工的过程进行考虑，一定要对各种因素进行考虑，不然，在施工过程中就会导致抗浮因素考虑不周的情况发生。

由于在混凝土中经常会产生裂缝，为了改变这一现状同时对抗渗透进行满足，我们需要通过如下方法来进行保证。

补偿法：将HEA、HE等一系列的膨胀剂放入要使用的混凝土之中，使得混凝土在凝固时产生的收缩应力与膨胀剂起到作用的膨胀应力相互抵消，最终能够达到消除裂缝的目的。

设置补偿收缩带：因为在早期，膨胀剂并不能够起到很好的作用，因此要科学合理地设置补偿收缩带，以此来保证对混凝土进行连续浇筑时没有任何裂缝。

（3）后浇带。

后浇带对混凝土的最用主要集中在早期，进行约束力的束缚，进而导致不能够产生非常大的裂缝。

3、结束语
随着小高层的普及，小高层民用建筑进行地下室的设计也越来越重要，其工作量以及难度是非常大的，并且地下设置的地下室的质量对于地面建筑的质量和造价都有非常严重的影响。

因此，研究小高层民用建筑地下室的设计具有远大现实意义。

参考文献
[1]中华人民共和国建设部.小高层民用建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)[S].北京：中国建筑工业出版社,2010.
[2]中华人民共和国建设部.建筑抗震设计规范(GB50011-2010)[S]，北京：中国建筑工业出版社，2010.
[3]陈璋.小高层民用建筑地下室结构设计常见问题分析[J].中国高新技术企业,2009(12).
[4] 中华人民共和国建设部．人民防空地下室设计规范(GB50038-2005)[S]．北京：中国建筑工业出版社，2005.。