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建筑工程地下室结构设计分析与探讨 彭廷光 海南华磊建筑设计咨询有限公司武汉分公司 湖北省 430000 摘要： 地下室结构设计是建筑工程设计中比较复杂和重要的 部分， 地下室工程占整个工程造价比例越来越高， 此结构设计合理 与否对于工程造价， 结构安全和正常使用有直接影响。在建筑地 下室的设计中， 建筑设计人员应当充分考虑各种影响因素， 制定地 下室设计的功能目标， 通过合理、 可行的手段， 对地下室的相关结 构进行良好的设计， 通过对地下室结构的合理设计， 提升建筑整体 的质量， 增加建筑的稳定性和其他相关功能。本文对建筑工程地 下室结构设计进行了探讨。 关键词： 建筑工程； 地下室； 结构设计； 要点 地下室结构设计是建筑工程设计中比较复杂和重要的部分， 地下室工程占整个工程造价比例越来越高， 此结构设计合理与否 对于工程造价， 结构安全和正常使用有直接影响。设计过程中应 对地基基础、 地下室外墙、 地下室顶板等关键部位的设计要点深入 分析研究， 提高设计水平， 确保结构安全， 施工合理， 经济适用。 一、 地下室结构的组成 建筑地下室有很多的种类， 按照不同的应用方式以及不同的 建设标准， 建筑地下室也被划分为不同的类别， 就地下室本身所具 有的功能来说， 建筑地下室可以被分为普通地下室以及防空地下 室量两种。而根据顶板的设计标准高度来说， 建筑地下室可以被 划分为半地下室以及全地下室两种。另外， 依据地下室所采用的 设计材料的不同， 也会被区分为砖混结构地下室以及钢筋混凝土 结构地下室两种。 一般来说， 地下室结构通常由底板、 顶板、 外墙、 采光井以及楼 梯等多个部分构成， 顶板在进行设计的时候， 采用的材料通常为现 浇顶板等， 而顶板在设计的时候， 一般需要被控制在合理的范围 内， 厚度值要通过首层荷载的具体情况来进行求取。而底板要尽 可能的设计在高于地下水位之上的地方， 在没有压力阻碍的作用 下， 充分的考虑到地上建筑的设计情况， 从而再针对地下室底板进 行设计。如果底板要设置在地下水位之上， 那么就需要对地下水 所具有的浮力进行详尽的计算， 并且要采用相应的措施来对底板 的强度以及刚度进行计算。 同时， 地下室外墙的厚度要尽可能的控制在合理的范围内， 通 常而言， 外墙厚度应该控制在30cm 以上。地下室也需要进行通 风， 为保障建筑地下室的干燥， 目前的很多地下室都会设计门窗。 地下室的门窗通常都与地面保持平齐， 并且为保障通风的顺畅性， 还设置了采光通风井。这些采光通风井在应用的过程中， 要想能 够具有良好的应用效果， 还需要在每个窗户附近都设置相应采光 井。楼梯是连接地上建筑与地下建筑的主要通道， 在设计的时候， 无论地下室面积的大小， 都要设置较为宽敞的楼梯， 能够容纳较多 的人同时通过， 这样是为了能够在建筑出现危险的时候， 人员可以 迅速的通过地下室逃脱。 二、 建筑工程地下室结构设计的要点 1.地下室结构平面设计 地下室平面结构设计， 是建筑地下室设计中的一个关键点， 但 是这个关键点的影响相对较小， 只需要保证足够的承重能力和空 间布置合理度即可。例如建筑地下室平面结构设计是基于建筑占 地面积、 和建筑户型分配设计的， 在居民楼的设计中， 地下室平面 结构设计应当在合理程度上压缩每个房间的空间， 使地下室尽量 具有更多的房间， 使更多的住户可以使用， 而酒店的地下室平面结 构设计则完全不同， 应当设计出停车场， 在保证足够承重的情况 下， 尽量设计出足够大的停车空间。地下室平面结构设计应当在 综合考虑开发商意图、 承重能力、 建筑功能等的基础上进行， 才能 保证其设计的科学性、 合理性。 2.地下室外墙结构设计 地下室外墙结构的静止土压力系数是设计中重点考虑的因 素， 当静止土压力不具备试验条件时， 就需要根据标准要求选取 0.340.45的砂土和0.50.7的黏性土进行合理的操作。地下室外 墙的配筋计算在实际设计中就要按照双向板的要求去计算带扶壁 柱外墙的配筋， 按地下室结构的整体电算去分析扶壁柱的配筋结 果。此外还需要处理底板标高的变化， 根据梁宽和梁内侧箍筋传 递板的支座弯矩进行设计， 在地面层的开洞位置设计外墙顶部的 楼板支撑梁柱， 并结合地下室外墙的实际情况以及车道底板的境 况进行设计研究。地下室的外墙必须结合水、 土的压力去验算外 墙的抗裂系数， 在设计中注意荷载、 静止土压力系数， 精确地进行 室外墙的配筋计算和地下室的底板标高设计。 3.地下室保护层设计 对于地下室保护层和垫层厚度的设计中， 必须保证相应的结 构厚度保持有250mm， 裂缝宽度则不能超过0.2mm， 迎水面的钢筋 保护层厚度保持在50mm。充分确保结构厚度以及迎水面钢筋保 护层厚度大于规范限值， 从而确保地下室保护层的质量 4.地下室的抗渗、 抗浮性能设计 建筑地下室由于其所处的特殊位置， 及施工季节的影响， 可能 存在雨水等因素， 因此要对地下室考虑抗浮设计， 特别是纯地下部 分及裙房部位是抗渗抗浮工作的关键点。针对该问题通常可采取 以下几种应用措施： (1)在不影响其它结构设计的前提下， 应将基坑底的标高最最 大限度的提高， 达到抗浮效果， 特别打出的是， 在高层建筑的地下 室基础底板应采用平板阀板或梁板筏板。 (2)倡导应用无梁楼盖与宽扁梁。 (3)强化抗渗抗浮设计的另一个有效办法是增大地下室自重。 (4)设抗拔桩。 5.地下室的防水设计 在地下室的设计中防水设计也是其中一个较为重要的设计环 节， 在设计初期要进行实地考察， 对建筑所处地区的气象环境进行 调查， 对降雨量等水量因素进行了解， 后根据工程的实际性质来确 定相应的防水等级有防水层层数， 在防水材料的选择中也要选择 质量高的、 防水性能好的防水卷材， 避免因防水材料失效而带来的 防水失效问题。此外， 还可采用自防水混凝土来增强防水性， 设计 足够的混凝土壁厚度， 来完善地下室的防水设计。同时由于现在 的很多住宅区楼宇的地下室多用作用停车场， 因此在防水设计时 还要注意地下室车道中积水的排放设计， 注重承台及积水坑等的 节点设计等等。 6.地下室基坑支护结构设计 地下室基坑支护结构设计必须满足强度和变形问题的要求， 根据不同的实际情况， 采取相应的围护措施确保基坑支护结构的 施工现场能够实现安全经济省时的设计目的。在内支撑的设置中 必须确保整个支护结构的合理性， 满足设计内力要求， 方便于对基 坑支护结构和附近建筑的实时监测， 实现信息化施工目的， 从而保 证施工质量和施工安全。 7.地下室的抗震设计 当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时， 地震作用下上部塔 楼结构的屈服将发生在地上一层楼层部位， 并影响到地下一层， 塔 楼范围地下一层的抗震等级应与上部结构相同， 地下一层以下抗 震构造措施的抗震等级可逐层降低， 但不得低于四级， 上部塔楼范 围以外的地下室， 抗震构造措施的抗震等级可采用三级或四级。 当上部塔楼以基础顶面作为嵌固端时， 塔楼范围以内的地下室的 抗震等级与上部结构相同， 塔楼范围以外的地下室， 抗震构造措施 的抗震等级可采用三级或四级。 总之， 在建筑工程地下室结构的设计和建造过程中， 地下室的 整体质量是最为关键的因素， 且会对建筑物整体的施工质量产生 直接的影响。所以， 建筑设计和施工人员需要对建筑物地下室结 构的设计问题加以关注， 只有不断提高建筑物地下室结构的设计 和施工质量， 才有助于增强其抗震性能和防水能力。另一方面， 随 着地下室结构的广泛应用， 其对于缓解土地资源紧张的重要意义 也逐步凸显， 能