對建筑地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計分析

王紅菊

摘要：在建筑工程體系展開施工之前，務(wù)必要最大限度的確保結(jié)構(gòu)設(shè)計呈現(xiàn)出的合理性，這是對建筑工程使用安全以及施工功能保障的關(guān)鍵所在，特別是建筑的地下室結(jié)構(gòu)，如果說結(jié)構(gòu)存在任何的不合理，那么所帶來的安全隱患是不可想象的。本篇文章主要針對建筑地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計分析工作進行了全面詳細的探討，以期為我國建筑地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計分析完善做出貢獻。

關(guān)鍵詞：建筑；地下室結(jié)構(gòu)；設(shè)計；分析

在如今城市化進程不斷加快的背景下，城市土地越發(fā)緊張，相關(guān)建筑工程為了能夠提高土地利用率，便加大了對于地下室空間的應(yīng)用力度，而這也直接使得地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計工作成為了一個重點所在。下文主要針對建筑地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計分析工作進行了全面詳細的探討。

1、研究地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的意義

在如今城市飛速發(fā)展的過程中，城市人口數(shù)量正以一個驚人的速度不斷增長，而在這一過程中，相關(guān)地面設(shè)施、結(jié)構(gòu)由于土地面積的越發(fā)緊張，已經(jīng)無法完全滿足城市商業(yè)體系需求。那么在這一環(huán)境之下，地下結(jié)構(gòu)的發(fā)展，便成為建筑行業(yè)發(fā)展的重點。而地下結(jié)構(gòu)的發(fā)展，確實有效的緩解了城市的地面壓力，并且一定程度的降低了能源耗損。近幾年部分城市除了在不斷加大地鐵修建工作的過程中，更多重視的是地下工程，而地下商場以及停車場便是其中的重點。但是部分地區(qū)由于處在地震多發(fā)區(qū)，那么針對地下室空間所進行的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計加以重視，便成為了一個至關(guān)重要的問題。除了需要針對地下室表現(xiàn)出抗震設(shè)計加以重視以外，還必須要對地下室結(jié)構(gòu)的頂板、平面、外墻模等幾個重點部分加以設(shè)計?？傊挥型耆_保了地下室結(jié)構(gòu)本身設(shè)計的合理性，才能夠真正的確保建筑使用安全。

2、地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計

2.1地下室結(jié)構(gòu)平面設(shè)計

在執(zhí)行地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計工作過中，需要對于多個不同環(huán)節(jié)加以考慮，其中不僅涉及到排水、防火等方面的重要問題，還需要針對采光、通風、人防等方面加以重視。特別是在地下室本身設(shè)計長度不一致的情況下，就需要從更加專業(yè)性的角度來進行思考，確保相關(guān)的變形縫能夠得到適當?shù)奶幚怼＿@主要是由于變形縫的存在，會導致防水受到影響，那么就需要盡可能的選擇后澆帶設(shè)計。并且為了滿足地下室的通風和采光需求，還應(yīng)當要進行科學合理的采光井通風井設(shè)置，務(wù)必要確保位置合理，防止對上部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定造成影響。

2.2地下室頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計

對于建筑上部結(jié)構(gòu)來說，地下室的頂板就是以一個水平約束支座的結(jié)構(gòu)存在，所表現(xiàn)出的約束效果，完全是以自身的剛度大小來決定的。那么在對地下室執(zhí)行設(shè)計工作的過程中，就應(yīng)當要針對頂板位置的設(shè)計工作加以嚴格控制，確保厚度至少符合160mm的標準，進而滿足結(jié)構(gòu)剛度標準。

2.3地下室外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.3.1荷載

外墻所承受的荷載主要涉及到兩種類型：水平荷載，這部分荷載來自于人防和地面荷載影響；豎直荷載，這部分荷載不僅來自于地上的傳重還有地下室自重。對墻體進行配筋時，需要對豎直墻面的水平荷載進行相關(guān)計算，尤其是其彎矩的大小。

2.3.2靜止土的壓力系數(shù)

靜止土壓力大小，需要采用實驗的方法予以確定，假若不具備實驗條件，可參考以下數(shù)據(jù)：沙土壓力大約在0.34～0.45這一范圍，粘性土壓力大約在0.5～0.7這一范圍。

2.3.3地下室外墻的配筋

對該部分進行設(shè)計時，不是參考扶壁柱實際尺寸進行計算的，一般是根據(jù)雙向板來展開相應(yīng)計算的。在計算配筋的過程中，外框架這一部分按照雙向板進行計算，其余按照單向板進行計算?？紤]到扶壁柱本身豎向荷載偏小，因此，應(yīng)對位于內(nèi)外兩側(cè)的主筋進行一定程度的加強。

2.4地下室的抗震設(shè)計

對于地下室設(shè)計而言，抗震設(shè)計屬于重要組成部分，若該方面處理不當，將會對建筑整體抗震性能造成一個十分不利的影響。無論是上部結(jié)構(gòu)，還是地下室結(jié)構(gòu)，二者的墻柱結(jié)構(gòu)應(yīng)保持相同。頂板板面標高一旦發(fā)生變化，且錯層甚至超出了梁高，此時應(yīng)采取必要的應(yīng)對措施，如若不然將會對地下室的整體設(shè)計造成不利影響。

為強化地下室結(jié)構(gòu)的實際抗震能力，應(yīng)做好以下工作：一、選址時，應(yīng)保證地基具有足夠的穩(wěn)定性，所選地段不可過于靠近山體；二、當?shù)刭|(zhì)條件幾乎相同時，應(yīng)盡量選擇那些埋深較大的線路；三、在施工環(huán)節(jié)，建議選擇暗挖法進行施工；四、在地下室結(jié)構(gòu)中，對梁、柱的節(jié)點進行處置時，如果條件許可，盡量采用彈性節(jié)點。

2.5地下室的人防設(shè)計

對于高層建筑而言，其地下室應(yīng)具備人防作用。在一般建筑中，其地下室人防等級普遍集中在五、六級的水準，相較那些沒有人防功能的地下室而言，該類地下室既有一定的防輻射功能，又有一定的防核爆功能，因此，無論在材料方面，還是在內(nèi)力計算方面，又或者在結(jié)構(gòu)方面均有著相對特殊的要求。當具有人防作用的地下室被定為為主體結(jié)構(gòu)時，那么平時荷載將發(fā)揮相應(yīng)的控制作用。

2.6地下室的抗浮和抗?jié)B設(shè)計

對地下室進行抗?jié)B設(shè)計或者抗浮設(shè)計時，經(jīng)常需要面對以下情況：一、沒有根據(jù)勘測要求對地下水位進行準確確定；二、沒有對斜坡道進行相應(yīng)的抗浮的驗算，還存在抗浮驗算不符合要求等問題。

進行抗浮設(shè)計的過程中，地下水位及其相關(guān)變動是一個十分必要的參考依據(jù)，目前對抗浮水位設(shè)計標高的確定越來越引起我們的重視，許多城市的勘察報告中抗浮水位設(shè)計標高要求在室外地面以下半米深，以確保因雨季施工或施工不當而造成抗浮不足，進而導致地下室發(fā)生局部損毀。

2.7優(yōu)化選型

對建筑物結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，一方面要保證其承受力足夠，另一方面要保證其抗側(cè)力的剛度符合標準，即便存在外力作用，也能保證結(jié)構(gòu)的側(cè)向移動不會超出規(guī)定范圍。結(jié)構(gòu)選型是一個十分復雜的問題，不是純粹的結(jié)構(gòu)問題，既要考慮地基的承載力問題，又要考慮結(jié)構(gòu)的安全性，還應(yīng)該考慮成本問題。

2.8地下室保護層和墊層厚度

根據(jù)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定[6]，防水混凝土的等級應(yīng)保證在C15以上，厚度應(yīng)控制在100mm以上，軟土層厚度應(yīng)控制在150mm以上。混凝土防水結(jié)構(gòu)厚度應(yīng)控制在250mm以上，防水工程的迎水面混凝土鋼筋保護層厚度應(yīng)控制在50mm以上。若結(jié)構(gòu)厚度不足，低于規(guī)范標準，那么更容易發(fā)生漏水或者滲水的問題。規(guī)范在重新修訂之后，對有關(guān)數(shù)值進行了一定的提高，在施工過程中應(yīng)特別注意這一點，以避免數(shù)值不達標的發(fā)生，進而降低工程質(zhì)量的發(fā)生幾率。

3.結(jié)束語

綜上所述，對于現(xiàn)階段的建筑工程體系來說，地下室空間已經(jīng)成為了極為關(guān)鍵的一個構(gòu)成部分，地下室所表現(xiàn)出的質(zhì)量水平將會對于建筑工程整體的生產(chǎn)質(zhì)量造成直接影響，因此，務(wù)必要強化地下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的完善性。同時，在設(shè)計工作執(zhí)行過程中，地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計任意換還應(yīng)當要對于質(zhì)量、經(jīng)濟性這兩個主要原則加以重視，直接從技術(shù)性的角度來使得這兩個方面的問題得以解決，最大限度的保證地下室結(jié)構(gòu)安全性，這對我國建筑行業(yè)的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。

參考文獻：

[1]伊向森，王明瑩，張文天.關(guān)于地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計探析[J].科技致富向?qū)?2010（17）.

[2]陳遠森.淺議高層建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的幾個問題[J].黑龍江科技信息.2008（29）.

[3]杜發(fā)記.地下室防水設(shè)計問題的若干思考[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊）.2011（04）.