基于建筑地下室的結構設計研究

王燕

摘要：地下室作為建筑工程的重要環節，其結構設計顯得十分重要。若設計不合理極易給建筑工程埋下安全隱患，進而帶來經濟損失及人員傷害。隨著現代高層住宅的發展，地下室的設計越來越復雜多樣；本文通過工程實例論述了地下室結構設計中層高確定、結構布置、節點處理等常見問題的處理優化，目的是為了地下室的結構設計提供一些借鑒。

關鍵詞：建筑地下室；結構設計；問題措施

中圖分類號：TS958文獻標識碼： A

引言

隨著現代住宅建筑的發展，高層住宅占據了絕大部分的比例。而高層住宅中通常會設置一層或多層的地下室。該地下室的設置可用于作為機動車或非機動車車庫，該做法即解決了現行規范對于住宅配套車位的問題，同時也能夠解決結構方面對于高層建筑基礎埋深的問題。而地下車庫同時也會設計成具有預定戰時防空功能的地下室，實現一個地下室多種功能并存。

一、建筑地下室平面結構設計

在地下室的結構設計中，需要考慮的問題非常多，尤其是平面設計方面，不僅要考慮到防火的措施，同時對于管道的布置和排水工程都要有詳細的設計方案。進行建筑地下室結構設計之時，必須把防火功能、使用功能、管道、排水、采光等方而考慮在內。如果地下室的長度比設計標準中的長度要長，必須和專業結構設計的標準相互結構結合。明確是否設定變形縫，一般情況下，應該盡量少設置或不設置變形縫，因為變形縫的設置會導致變形縫處進行防水處理更加復雜。為了確保達到不設縫的目的，設計者可以運用合理設置混凝土外加劑、地上設縫等形式。如果地下室過長，采用后澆帶的辦法不能解決設縫的情況，設計者可以科學調節平而把地下室分割為多個小的地下室，各個地下室之間采用較窄的通道進行連接，從而達到應用及管道之間相互連接的要求，在通道處設置變形縫，從而減輕接縫出現的情況，方便縫隙的補救。進行結構設計必須選用科學的采光通風井，如果建筑地下室采光通風井的設置不合理，會導致地下室確保結構的穩定性能喪失，不能高效把上部的地震及風力作用傳送到地面及側壁之處，達不到建筑埋深的規范要求。

二、建筑地下室外墻結構設計

地下室的外墻也是結構設計的重點部分，必須按照水、土壓力進行驗算，在設計時必須注意下列情況。地下室所承受荷載分為豎向荷載及水平荷載兩個部分豎向荷載包含上部及地下室結構的自重、傳重，水平荷載分為地面荷載、側向土壓力及人防荷載這些部分。在實際的設計中，豎向荷載及風荷載、地震產生的內力通常無法產生作用，墻體配筋一般山垂直墻而的水平荷載產生彎矩而決定，只根據墻板的彎曲來算出其配筋情況，不把與豎向荷載組合而成的壓力作用考慮在內。靜止土的壓力山試驗的結果來衡量，如果沒有試驗的條件，砂土選取0.34--0.45之間的數值，粘性土質選取0.5--0.7之間的數值。設計地下室外墻配筋的情況時，如果設計的外墻是帶扶壁柱的墻，不能依照扶壁柱的大小加以計算，可以根據雙向板來算出配筋的情況。

計算地下室的外墻以底部作為固點支座，地下室側壁與相鄰的底部彎矩處于相等的狀態，側壁的抵抗彎矩性能比底板彎矩能力大。地面層開洞部位不能沒有樓板的支撐，算出模型及其配筋情況應該和實際境況相同。如果車道貼近地下室的外墻，車道的板位處在外墻的中部位置，必須把外墻所承受車道底板產生的水平集中力作用。上述情況，因其外墻支撐情況不相同，地下室的設計不可能和外墻相同。如果頂板不在相同標高的位置，必須把外墻上部的水平作用力考慮在內。

三、建筑地下室結構抗震設計

建筑地下室的抗震設計中經常出現埋藏深度不夠的情況，地下室的頂板是上部結構的嵌固端，地下室一層的抗震等級設置為三級，上部結構的抗震等級為二級。如果地下室沒有進行合理的設計，就會影響地下室整體的抗震效果。依照施工設計圖的標準，通常情況下，半地下室所規定的埋深度必須人于地下室外地面的高度，從而可以不把層數考慮在內，總高度可以從室外的地面開始計算。地下室的墻柱及上部結構的墻柱必須加以整合統一。如果地下室的標高變化人于梁高的時候會導致出現錯層的情況，必須運用合理的措施加以處理，不然不能當做上部結構的位置。根據有關的要求得出，地下室樓層頂樓的上部結構，必須運用梁板結構施工。如果地下室屬于無梁樓蓋的工程時，不能當做上部結構的位置，進行結構計算必須滿足地下室樓層或底板的要求，計算剪力墻底部的加強區域層可以從地面向上展開計算，也要包括地下層。

四、建筑地下室抗浮、抗滲設計

地下室的抗浮、抗滲設計通常出現地下水位沒有根據探測報告的要求或探測數據中沒有把浮力的地下水位及其變幅情況考慮在內：地下室斜坡沒有對抗浮情況加以驗算，地下室斜坡道和主體的分縫處沒有進行處理：抗浮驗算達不到規定的要求等。進行地下室抗浮設計的主要依據是地下水位及變幅的情況。事實上，在進行地下室的抗浮設計時，只把地下室的正常使用限度考慮在內，而忽視施工時期和洪水時期的情況，會導致地下室在進行施工的時候山于抗浮不合格，遭到局部破壞的現象。在大面積地下室的上部人多建有很多高層和低層的建筑物，因為地下室面積很人，形狀各不相同，并且地下室上方的布局中不存在建筑，如此的情況導致地下室的抗浮設計比較復雜，不好處理。必須對該建筑層進行詳細的分析，隨后進行抗浮設計。進行地下室的設計除了達到受力標準之外，抗滲設計也是非常重要的一方而。因為鋼筋混凝土結構施工一般帶有裂縫工作，想要滿足抗滲的結果，通?？梢赃\用下列措施。

對混凝土進行收縮補償。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。如果差值人于或等于混凝土的極限拉伸，就可以合理掌控收縮值；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行補償，混凝土收縮補償帶的設置可以有助于混凝土連續的澆筑達到無縫施工的狀態；后澆帶的設置為混凝土早期釋放約束力的有效技術，在長久性變形縫上而已經有了較人的應用和改進；加強鋼筋混凝土的抗拉能力?；炷帘仨毎鸭訌娍棺冃螇轰摻羁紤]在內，例如：在地下室側壁加強水溫度筋，從而起到強化混凝土表而的作用；地下室的側壁遭受底板和頂板的約束作用，山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。在進行上述措施之時，必須做好混凝土的養護工作。

由于地下室的施工位置比較特殊，需要在地下進行，在地勢較低的情況下，對于結構設計的抗滲性有較高的要求。在地下室施工中，施工材料雖然具有一定的抗滲性特點，但是還不是很完善，一旦混凝土出現裂縫，將會對地下室結構的穩定性造成影響，進而威脅到地下室的安全性。所以在地下室結構設計中應該充分的考慮到抗滲性的特點，可以在混泥土中添加膨脹劑，利用膨脹變形來防御裂縫的出現。此外，還可以通過增加鋼筋混凝土的抗拉能力以及設置后澆帶來防止混凝土出現變形，在混凝土澆筑完畢后，做好養護工作，提高地下室結構設計的抗滲性，保證地下室的施工質量

結束語

因地下室處于建筑的特殊位置，其結構設計具有復雜性，在設計過程中應綜合考慮各項因素，要求設計人員在設計之時把經濟合理、可靠安全考慮其中，進而深入研究地下室的結構設計問題。

參考文獻

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