建筑工程地下室结构设计要点探讨 冯强军

建筑工程地下室结构设计要点探讨冯强军
发表时间：2019-04-13T13:03:48.860Z 来源：《防护工程》2018年第36期作者：冯强军
[导读] 建筑地基基础及地下室结构设计直接决定了建筑整体的实际质量，本文将针对建筑地基基础及地下室结构设计疑难处理进行详细的研究。

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摘要：近年来，我国的城市化进程有了很大进展，建筑行业发展迅速，并且规模越来越大，进一步提高建筑物密集程度，地下室的建造极为必要，对于高层建筑非常有利，可以提高其结构稳定性。

通过地下室结构设计使建筑空间物尽其用，同时在合理范围中减少工程造价，加强建筑结构稳定性以及抗震性。

在本文中探究了建筑工程地下室结构设计要点。

关键词：建筑工程；地下室；结构设计；要点
引言
随着社会的发展和城市化的不断推进，城市土地资源日益紧缺。

面对土地资源紧缺问题，刚开始是通过高层建筑在一定程度上缓解土地问题，但随着科技的发展，人们采用地下室建筑来缓解用地紧张问题。

建筑地基基础及地下室结构设计直接决定了建筑整体的实际质量，本文将针对建筑地基基础及地下室结构设计疑难处理进行详细的研究。

1目前地下室结构设计现状概述
地下室在现代化的建筑设计以及施工中，有着非常广阔的应用前景，所以很多施工设计单位在工程建设中愈来愈重视地下室的作用，开始大力进行地下室的设计、建造工作，但是在工程总造价成本中，地下室的造价成本非常高，并且受到沉降不均、施工所在地区地质条件以及抗浮能力不达标等条件影响，使得设计人员设计出的地下室作业方案中存在多种缺陷，如果按照可行性较差的作业方案来施工，将会造成竣工后的地下室存在较多的质量隐患，用户使用时有着较高的风险，影响建设单位的经济收益。

2地下室结构设计
2.1地下室结构平面设计
地下室工程涉及的专业极为复杂，高层建筑的地下室结构设计，需要综合考虑防火、使用功能、人防要求及管道、坑道、采光等各专业的配合。

例如地下室的长度超过设计规定的长度时，需要与结构专业配合，确定是否设置变形缝，通常应尽可能少设或不设变形缝，因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。

对于相关设计人员而言，要实现不设变形缝的目的，不仅可以设置后浇带，还可以应用地下不设缝以及合理应用混凝土外加剂等多种方法。

如果地下室的长度超出限制，设置后浇带并不能对其进行有效解决，因此在开展设计工作过程中，能够对平面进行合理调整，做好地下室分割工作，通过较窄通道连接在一起，进而充分满足管道相连这一需求，在通道外设置变形缝比较有利，能够在一定程度上减少接缝数量，还可以确保变形缝受力较小，对于补救工作较为便利。

在设计结构的时候，需要完成采光通风井的设置，并且保证其合理性，如果所设计的位置不合适，必定会对地下室结构产生影响，导致其稳定性得不到有效保障。

2.2地下室抗震结构
在我国现代建筑设计中，更加注重建筑的抗洪、抗震等多种因素。

尤其是针对地震频发的地区来说，建筑地基基础设计更加注重的建筑的抗震能力。

在我国城镇化进程不断推进的当下，很多高层小区、高层建筑，针对此种建筑更应该重视建筑整体、地下室的抗震性能。

地下室的抗震设计作为地下室结构设计中最为重要的关键结构，与地下室的深度、地下室的墙壁结构、地下室材料等各个内容都有着非常紧密的联系。

建筑师在开展地下室建筑与设计的过程中，必须要严格的结合地下室的设计图纸，把握地下室建筑工程的实际地势、地理构建情况，结合科学的地下室墙壁加固工艺，确保地下室的墙壁、地下室深度的标准化，使地下室的抗震能力实现标准化。

此外，地下室的顶板和上层建筑必须要紧密、牢固的紧贴在一起，必须要保障建筑地上部分的抗震等级是二级，此外，还应该保障建筑地下室部分的抗震等级也达到二级，确保地震发生时，地下室整体抗震的稳定性，避免地震导致重大灾难事故出现，如图一。

图一地下室抗震加固工程
2.3地下室防火设计
地下室防火和防护单位的分区设置需要尽量结合，其防护单位建筑面积有着一定的变动性，同时要与具体的地下室建设状况紧密结合，确保防火和人防的分区能够科学有效结合。

经过科学测量和具体项目建设，得到的最佳建筑设计为：防火分区内要增设两个防火单元或者，将每个防火分区设置为一个防护单位分区。

2.4地下室顶板结构
地下室顶板结构是与建筑上层连接、贴合的位置，其实际质量直接决定了上层建筑与地下室的实际质量，对于建筑整体都起到了重要的影响。

所以在开展地下室顶板结构设计的过程中，波需要严格的针对建筑整体的内容进行详细的分析，统筹建筑整体的各项环节，充分的考虑建筑管线的高度和保护土层等基础要求。

地下室顶板结构必须要保障一定的承载力，通过合理的计算与分析，得数建筑标准化的承
载数值，结合建筑的实际高度、性能、建筑特点、外部环境、可能预见的恶劣气候特点等内容，确保地下室顶板的实际称重和承载能力。

针对一些特定的建筑功能，紧密的结合地下室的防爆能力，提升地下室的稳定性。

地下室设计人员还应该的注重顶板设计中存在的漏洞，严格的统筹多种因素，切实的针对顶板设计中不合理的结构进行精确的分析并弥补，确保地下室顶板设计的科学性、合理性。

2.5地下室外墙结构设计
①荷载。

在整体荷载中，地下室外墙的重要性不容小觑，占据至关重要的位置，加之其上的荷载有几个来源，不仅包括水平荷载，还包括建筑主体以及地下室楼盖传重与自重竖向荷载。

在外墙水平荷载中又包含有多项内容，主要是侧向土压力等。

地震以及竖向荷载将导致内力的产生，当进行外墙结构设计时，通常这部分内力并不能发挥控制功能，必须对水平荷载做到足够关注与重视，如果水平荷载与墙面相垂直，将导致弯矩产生，有利于墙体配筋。

②外墙截面设计。

当土压力发挥作用时，将导致永久荷载效应产生。

对于加之于外墙的土压力，应该选择静止土压力，通过试验对其进行确定。

如果试验条件不足，可以合理选择砂土以及黏性土，其所处范围分别为0.34至0.45以及0.5至0.7.根据永久荷载，对水位稳定水压力进行判断，合理取值分项系数，基本维持在1.2.同时根据可变荷载，对水位急剧变化水压力进行判断，其分项系数的取值一般是1.3.对于外墙永久荷载，有些情况下对其分项系数有人防要求，如果效应不利于结构，将其取值为1.2，若是效应有利于结构，可将其取值1.0。

③配筋计算。

在开展实际设计工作过程中，在计算配筋时，并不是根据扶壁柱尺寸对这一类型的外墙进行计算，所依据的是双向板。

对于扶壁柱而言，将地下室结构整体电算分析结果作为重要依据，做好配筋操作，并不以双向板传递荷载为依据验算。

按照外墙和扶壁柱变形协调原理，该设计对于外墙较为不利，导致多种问题的出现，包括扶壁柱配筋过少以及竖向受力配筋不足等。

2.6地下室渗透、抗浮性结构
由于地下室是建筑下部的结构，若遇到连续降雨的现象，往往会遭受到大雨的侵蚀。

若遇到此种情况，就必须要保障地下室排水、渗透、抗浮等性能。

此外，在大雨和水分下渗的情况，往往容易造成建筑整体结构的安全隐患，所以针对此种现象，必须要采取一定的设计手段，确保高层建筑地下室的排水、渗透、抗浮等性能。

在实际开展建筑地基基础地下室设计的过程中，应该在相关建筑设计条件允许的情况之下，适当的提高建筑基抗底部的设计高度，保障建筑底部地基的抗浮性、抗渗性作用。

此外，还应该尽量的使用无梁楼盖和宽扁梁进行施工，确保建筑整体的质量安全。

无梁楼盖和宽扁梁能够有效的结合地下室部分的高度，降低抗浮水位，有效的增加地下室的抗浮、抗渗性能。

此外，还可以有针对性的添加地下室部分的总量，通过基板加载、墙边加载、顶板加载等手段，简单、方便、快捷的针对地下室的进行有针对性的加固。

此种方法由于自身存在一定的简单性与便捷性，运用的效率也相对较为广泛，并且在实际开展运用时，最好使抗拔桩嵌入到坚硬的地下岩石层当中，并且针对抗拔桩进行固定开展灌浆处理，保障抗拔桩的实际固定性，切实的增强地下室的抗渗、抗浮能力。

结语
总而言之，建筑地基基础及地下室结构设计不仅决定了地下室的质量，而且对建筑整体起到了重要的影响。

在实际开展建筑地基基础及地下室结构设计的过程中，必须要严格的结合建筑的实际设计要求和地势地形、潜在气候环境影响，合理的针对地下室的各个环节进行科学的设计。

保障地下室各个环节的承载力和建筑质量，促进我国建筑工程设计工作不断发展。

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