建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探析

文/ 江占杰 北京三磊建筑設(shè)計(jì)有限公司 北京 100048

我們經(jīng)常會(huì)聽說(shuō)地下室非常潮濕的情況，這是因?yàn)榈叵率冶旧砭臀挥诘叵旅媸懿坏疥?yáng)光的照射，所以在設(shè)計(jì)房屋結(jié)構(gòu)的時(shí)候不能和普通的房屋一概而論，否則可能會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。地下室的設(shè)計(jì)和施工也是很有技術(shù)含量的工作，對(duì)于技術(shù)人員的工作能力要求還是比較高的。只有這樣，地下室才能變得越來(lái)越安全。

1、結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)

施工只是后續(xù)步驟，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)才是我們的重中之重。只有先在紙上把地下室的方方面面都設(shè)計(jì)好了，我們?cè)诤笃诘氖┕r(shí)才能省去許多不必要的麻煩。設(shè)計(jì)的時(shí)候，不僅要考慮到房屋的美觀程度，更要考慮到實(shí)用程度，比如排水管道、煤氣管道等等這些作為房屋基礎(chǔ)的功能還是應(yīng)該具備的。我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候就要將這些因素充分的考慮完整。而且對(duì)于地下室的設(shè)計(jì)，我們更是要小心謹(jǐn)慎，畢竟是從地面上挖出來(lái)的部分，承重能力要事前測(cè)量好。

天氣的變化多端也是我們?cè)谠O(shè)計(jì)房屋結(jié)構(gòu)的時(shí)候應(yīng)該考慮的問(wèn)題。熱脹冷縮，地下室的整體可能會(huì)遭受這種影響，所以要設(shè)計(jì)好變形縫，防止房屋因?yàn)闇囟扔绊懚a(chǎn)生不必要的安全隱患。變形縫的設(shè)計(jì)還可以在陰雨天氣讓雨聲順著變形縫留下來(lái)，減少了房屋被滲透的可能性。如果不想在地下室身上添加變形縫的話，可以在地面上設(shè)計(jì)。有些地下室可能覆蓋的面積比較廣泛，整體設(shè)計(jì)起來(lái)比較困難，我們可以通過(guò)設(shè)計(jì)，將整塊地下室劃分為一個(gè)一個(gè)小地下室，然后在每個(gè)地下室之間打通一個(gè)道路，可以在地底下來(lái)回穿梭，變形縫就可以設(shè)置在這些留出來(lái)的道路中。地下室由于遠(yuǎn)離太陽(yáng)和風(fēng)等自然資源，屋子非常容易變得潮濕和不透氣，我們可以采取在地下室的頂部選用透明材料，可以讓太陽(yáng)光適當(dāng)?shù)恼丈溥M(jìn)來(lái)。

2、外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

內(nèi)部設(shè)計(jì)好之后就開始對(duì)外墻進(jìn)行設(shè)計(jì)。外墻作為整個(gè)地下室的外包裝部分，同樣是非常關(guān)鍵的設(shè)計(jì)部分。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要考慮到地下室的承重能力、土壤的壓力等因素，對(duì)地下室進(jìn)行全面的外墻設(shè)計(jì)。因?yàn)殚L(zhǎng)期都在地下，地面上所帶來(lái)的壓力是持久存在的，所以地下室的承重能力一定要是足夠厲害的，否則可能會(huì)導(dǎo)致房屋倒塌的情況。我們可以由于墻板的彎曲程度來(lái)測(cè)量需要多少的鋼筋，墻面一般都是設(shè)計(jì)成為垂直的，這樣承受的壓力就會(huì)增加許多。

我們可以通過(guò)做實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)量需要多少的鋼筋。地下室的墻壁都是用底部作為支撐整個(gè)房屋的基石，如果不能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)得出需要多少的鋼筋，我們可以自己計(jì)算，側(cè)面墻壁的承重能力一般會(huì)比底部墻壁的承重能力大，最底部也需要通過(guò)樓板來(lái)對(duì)房屋進(jìn)行承重，我們通過(guò)計(jì)算得出的數(shù)據(jù)運(yùn)用到實(shí)際中應(yīng)該也是可以的。同時(shí)我們也要考慮到開辟通道部分所承受的壓力要比沒有通道部分所承受的壓力要小，這一方面在設(shè)計(jì)的時(shí)候要重點(diǎn)考慮進(jìn)去。

3、抗震設(shè)計(jì)

建筑地下室的抗震設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)埋藏深度不夠的情況，地下室的頂板是上部結(jié)構(gòu)的嵌固端，地下室一層的抗震等級(jí)設(shè)置為三級(jí)，上部結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為二級(jí)。如果地下室沒有進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，就會(huì)影響地下室整體的抗震效果。依照施工設(shè)計(jì)圖的標(biāo)準(zhǔn)，通常情況下，半地下室所規(guī)定的埋深度必須大于地下室外地面的高度，從而可以不把層數(shù)考慮在內(nèi)，總高度可以從室外的地面開始計(jì)算。地下室的墻柱及上部結(jié)構(gòu)的墻柱必須加以整合統(tǒng)一。如果地下室的標(biāo)高變化大于梁高的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)錯(cuò)層的情況，必須運(yùn)用合理的措施加以處理，不然不能當(dāng)作上部結(jié)構(gòu)的位置。根據(jù)有關(guān)的要求得出，地下室樓層頂樓的上部結(jié)構(gòu)，必須運(yùn)用梁板結(jié)構(gòu)施工。如果地下室屬于無(wú)梁樓蓋的工程時(shí)，不能當(dāng)作上部結(jié)構(gòu)的位置，進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算必須滿足地下室樓層或底板的要求，計(jì)算剪力墻底部的加強(qiáng)區(qū)域?qū)涌梢詮牡孛嫦蛏险归_計(jì)算，也要包括地下層。

4、抗浮、抗?jié)B設(shè)計(jì)

地下室的抗浮、抗?jié)B設(shè)計(jì)通常出現(xiàn)地下水位沒有根據(jù)探測(cè)報(bào)告的要求或探測(cè)數(shù)據(jù)中沒有把浮力的地下水位及其變幅情況考慮在內(nèi)；地下室斜坡沒有對(duì)抗浮情況加以驗(yàn)算，地下室斜坡道和主體的分縫處沒有進(jìn)行處理；抗浮驗(yàn)算達(dá)不到規(guī)定的要求等。進(jìn)行地下室抗浮設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是地下水位及變幅的情況。事實(shí)上，在進(jìn)行地下室的抗浮設(shè)計(jì)時(shí)，只把地下室的正常使用限度考慮在內(nèi)，而忽視施工時(shí)期和洪水時(shí)期的情況，會(huì)導(dǎo)致地下室在進(jìn)行施工的時(shí)候由于抗浮不合格，遭到局部破壞的現(xiàn)象。在大面積地下室的上部大多建有很多高層和低層的建筑物，因?yàn)榈叵率颐娣e很大，形狀各不相同，并且地下室上方的布局中不存在建筑，如此的情況導(dǎo)致地下室的抗浮設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，不好處理。必須對(duì)該建筑層進(jìn)行詳細(xì)的分析，隨后進(jìn)行抗浮設(shè)計(jì)。進(jìn)行地下室的設(shè)計(jì)除了達(dá)到受力標(biāo)準(zhǔn)之外，抗?jié)B設(shè)計(jì)也是非常重要的一方面。因?yàn)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)施工一般帶有裂縫工作，想要滿足抗?jié)B的結(jié)果，通?？梢赃\(yùn)用下列措施。①對(duì)混凝土進(jìn)行收縮補(bǔ)償。在混凝土之中加入少量的膨脹劑，從而以混凝土的膨脹值消除混凝土的最后收縮值。如果差值大于或等于混凝土的極限拉伸，就可以合理掌控收縮值。②在混凝土中添加的膨脹劑，膨脹變形不可以把混凝土早期的收縮變形進(jìn)行補(bǔ)償，混凝土收縮補(bǔ)償帶的設(shè)置可以有助于混凝土連續(xù)的澆筑達(dá)到無(wú)縫施工的狀態(tài)。③后澆帶的設(shè)置為混凝土早期釋放約束力的有效技術(shù)，在長(zhǎng)久性變形縫上面已經(jīng)有了較大的應(yīng)用和改進(jìn)。④加強(qiáng)鋼筋混凝土的抗拉能力?；炷帘仨毎鸭訌?qiáng)抗變形壓鋼筋考慮在內(nèi)，例如：在地下室側(cè)壁加強(qiáng)水溫度筋，從而起到強(qiáng)化混凝土表面的作用；地下室的側(cè)壁遭受底板和頂板的約束作用，由于混凝土的膨脹收縮性能不一致，可以在地下室的墻體中部建立水平暗墻，從而提高建筑的抵抗拉力。在進(jìn)行上述措施之時(shí)，必須做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。

結(jié)語(yǔ)：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高層建筑不斷增加其地下室和地下車庫(kù)的設(shè)計(jì)受到人們的廣泛重視。因地下室處在特殊的位置之中，它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的復(fù)雜性，必須把很多因素考慮在內(nèi)?，F(xiàn)階段，在建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之時(shí)，基礎(chǔ)與地基之間的相互作用、上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基基礎(chǔ)的影響力等等。由于地下室設(shè)計(jì)相當(dāng)復(fù)雜，這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)之時(shí)把經(jīng)濟(jì)合理、可靠安全考慮其中，進(jìn)而深入研究地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題。