建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計分析與探討

韓夢偉 馮新恒

摘要：地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑工程設(shè)計中比較復(fù)雜和重要的部分，地下室工程占整個工程造價比例越來越高，此結(jié)構(gòu)設(shè)計合理與否對于工程造價，結(jié)構(gòu)安全和正常使用有直接影響。在建筑地下室的設(shè)計中，建筑設(shè)計人員應(yīng)當充分考慮各種影響因素，制定地下室設(shè)計的功能目標，通過合理、可行的手段，對地下室的相關(guān)結(jié)構(gòu)進行良好的設(shè)計，通過對地下室結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計，提升建筑整體的質(zhì)量，增加建筑的穩(wěn)定性和其他相關(guān)功能。本文對建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了探討。

關(guān)鍵詞：建筑工程；地下室；結(jié)構(gòu)設(shè)計；分析探討

導(dǎo)言

從目前來看，一般較高的建筑都設(shè)有地下室，而且隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑的地下室層數(shù)也在逐漸增加，可以說，建筑工程地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計，一直是建筑設(shè)計中不可缺少的一部分內(nèi)容，也是在設(shè)計過程中相對較難的內(nèi)容。對建筑工程地下室設(shè)計中的重點和難點的討論，有助于提升行業(yè)內(nèi)建筑設(shè)計工作者的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，提升建筑的整體質(zhì)量，也有助于提升我國建筑工程設(shè)計中地下室設(shè)計的整體能力。地下室在設(shè)計中，需要關(guān)注多個關(guān)鍵點，即重點考慮的問題，只有正確處理和應(yīng)對這些設(shè)計中的關(guān)鍵點，才能真正實現(xiàn)建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量提升。

一、地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點要求

（一）地下室地的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計主要有：頂板、外側(cè)墻、底板等一些構(gòu)件。

（二）孔口防護設(shè)計，其中包含地下室的出入口的防護與消波系統(tǒng)，其出人口的設(shè)計包括對防護密閉門的選用、門框墻、臨空墻的計算等，而消波系統(tǒng)則是對防爆破活門的選用和擴散室（箱）的設(shè)計。

（三）我們在對地下室進行結(jié)構(gòu)計算時，其與上部結(jié)構(gòu)是否進行一起計算，這種情況對于其計算的結(jié)果會產(chǎn)生較大的影響，地下室的底板多做為整體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，所以我們在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)該考慮其地基所產(chǎn)生的反作用力，而地下室的頂板做為建筑工程的重要組成部份，需要考慮組合完成后的靜荷載，而其外墻則需要考慮來自于側(cè)向的水、土的水平作用組合。

二、地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題分析

（一）不均勻沉降問題分析

地下室中存在一系列的質(zhì)量通病，其中就包括不均勻沉降問題，這一問題的解決方法可以采用人工處理地基的方法來進行解決。對地基下的土層進行考察和研究，對于軟土土質(zhì)可以適當?shù)募尤胍恍r石進行固定，從而提高軟土層的牢固度，對地基下的土層進行壓實處理，同時保證地基的施工質(zhì)量，使得地基能夠均勻受力，從而減少不均勻沉降問題的出現(xiàn)。

（二）人防地下室的問題分析

對于人防地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計要特別注意人防構(gòu)件的最小截面尺寸取值問題，按照國家的標準進行設(shè)計，使頂板的最小防護厚度、混凝土厚度都能實現(xiàn)建筑面層的防護作用。此外，人防構(gòu)件的荷載取值問題、人防底板的荷載控制問題也是建設(shè)過程中必須要注意的設(shè)計問題。在考慮防空地下室在核爆動荷載作用下的動力分析時要采用等效靜荷載法進行計算，人防地下室的設(shè)計還需要考慮人防底板的荷載起控制作用。

（三）抗浮、抗?jié)B問題分析

在對地下室結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，要注意考慮到抗浮的問題。根據(jù)建筑地下的水位的高度，來對建筑工程地下室結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，一般可采用平板式筏板作為地下室地面施工的主要材料，盡量增加地下室的重量，使得地下室在水位的影響下，不至于出現(xiàn)漂浮的現(xiàn)象，如果地下水位較高，可以適當?shù)脑鲈O(shè)抗浮樁，對地下室進行加固處理，從而提高地下室的抗浮性能。地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中，很容易出現(xiàn)滲漏的問題，要使得地下室結(jié)構(gòu)具有較強的抗?jié)B性能，首先要對鋼筋混凝土進行設(shè)計，提高鋼筋混凝土的抗拉能力，從而減少混凝土裂縫的出現(xiàn)。在地下室混凝土施工中，可以適當?shù)募尤胍恍┛棺冃文芰訌姷匿摻?，以加強混凝土的穩(wěn)定性。一般而言，地下室的側(cè)壁會受到來自底板和頂板的制約，從而使得混凝土出現(xiàn)嚴重的膨脹或者是收縮的現(xiàn)象，想要解決這種問題，可以在側(cè)壁中加設(shè)一道水平暗柱，以提高側(cè)壁的拉應(yīng)力，從而保障混凝土結(jié)構(gòu)的完整性。但是值得注意的是，如果不重視對混凝土的養(yǎng)護，及時采用了上述的加固方法，也不能夠解決實際的問題，因此，要注重對混凝土的養(yǎng)護工作，以保障混凝土的質(zhì)量，從而減少滲漏問題的出現(xiàn)。

三、建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點

（一）地下室結(jié)構(gòu)平面設(shè)計

地下室平面結(jié)構(gòu)設(shè)計，是建筑地下室設(shè)計中的一個關(guān)鍵點，但是這個關(guān)鍵點的影響相對較小，只需要保證足夠的承重能力和空間布置合理度即可。例如建筑地下室平面結(jié)構(gòu)設(shè)計是基于建筑占地面積、和建筑戶型分配設(shè)計的，在居民樓的設(shè)計中，地下室平面結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)當在合理程度上壓縮每個房間的空間，使地下室盡量具有更多的房間，使更多的住戶可以使用，而酒店的地下室平面結(jié)構(gòu)設(shè)計則完全不同，應(yīng)當設(shè)計出停車場，在保證足夠承重的情況下，盡量設(shè)計出足夠大的停車空間。地下室平面結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)當在綜合考慮開發(fā)商意圖、承重能力、建筑功能等的基礎(chǔ)上進行，才能保證其設(shè)計的科學性、合理性。

（二）地下室外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計

地下室外墻結(jié)構(gòu)的靜止土壓力系數(shù)是設(shè)計中重點考慮的因素，當靜止土壓力不具備試驗條件時，就需要根據(jù)標準要求選取0.34～0.45的砂土和0.5～0.7的黏性土進行合理的操作。地下室外墻的配筋計算在實際設(shè)計中就要按照雙向板的要求去計算帶扶壁柱外墻的配筋，按地下室結(jié)構(gòu)的整體電算去分析扶壁柱的配筋結(jié)果。此外還需要處理底板標高的變化，根據(jù)梁寬和梁內(nèi)側(cè)箍筋傳遞板的支座彎矩進行設(shè)計，在地面層的開洞位置設(shè)計外墻頂部的樓板支撐梁柱，并結(jié)合地下室外墻的實際情況以及車道底板的境況進行設(shè)計研究。地下室的外墻必須結(jié)合水、土的壓力去驗算外墻的抗裂系數(shù)，在設(shè)計中注意荷載、靜止土壓力系數(shù)，精確地進行室外墻的配筋計算和地下室的底板標高設(shè)計。

（三）地下室的頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計

地下室的頂板，是地下室和建筑上層連接、貼合的地方，其質(zhì)量和性能高低關(guān)系到建筑物地下室和上層建筑的整體功能協(xié)同性，因此，對于地下室頂板的設(shè)計也應(yīng)當重視。對于地下室頂板結(jié)構(gòu)的設(shè)計，應(yīng)當在充分考慮設(shè)備管線高度和保護土層的基礎(chǔ)上進行。地下室頂板的結(jié)構(gòu)設(shè)計，其承載力數(shù)值應(yīng)當通過合理的計算獲得，充分考慮建筑的高度、建筑的功能、建筑需要面對的惡劣環(huán)境等。對于一些特定功能的建筑，其地下室還需要考慮防爆性，使建筑地下室的爆動荷載達到消防車作用板面的爆動荷載，以保證建筑地下室的在遭遇爆炸是能夠起到穩(wěn)定建筑整體的作用。地下室頂板的結(jié)構(gòu)設(shè)計，需要根據(jù)建筑功能是實際情況，以精確的荷載計算結(jié)果為基礎(chǔ)進行。相關(guān)建筑設(shè)計人員，在進行地下室頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，應(yīng)當重視這一點，充分考慮地下室頂板設(shè)計需要考慮的因素，以免由于考慮不充分而造成設(shè)計漏洞，引發(fā)嚴重后果。

結(jié)語

在建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計人員要綜合分析整體建筑結(jié)構(gòu)的具體情況，綜合考慮到建筑的防火，防震，通風，采光等各個方面的因素，在滿足建筑基本功能的前提下，做出創(chuàng)意設(shè)計，選擇合理的結(jié)構(gòu)方案。

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