建筑地下室结构设计刍议

2016-02-16张艳艳大连东方华辰建筑设计有限公司辽宁大连116000

中国房地产业 2016年20期

文/张艳艳大连东方华辰建筑设计有限公司辽宁大连 116000

建筑地下室结构设计刍议

文/张艳艳大连东方华辰建筑设计有限公司辽宁大连 116000

随着国际建筑行业的飞速发展，设计方案不断得到优化，建筑技术也在不断提升，我国建筑公司一方面要满足城市居民不断提升的物质需求，一方面需要注意城市发展与自然环境之间的和谐共存，如何有效提升建筑空间的使用率，节约并增强单位居住空间范围内的使用效率，成为有关设计单位与设计师面临并亟待解决的问题。下文中，笔者将从个人设计经验出发，分析建筑工程项目中的地下室结构设计中需要注意的事项与要点，以供同行借鉴与参考。

建筑工程项目；地下室结构；设计方案

在建筑技术水平的不断发展的今天，地下空间利用被越来越重视，地下工程设计的难度与精度也随着加大。工程的施工质量取决于地下环境的性质、工程所在的位置以及相关的地理条件、地下室的抗浮能力、地基沉降程度等因素。

1、地下室结构设计概论

由于城市人口数量的持续增多，建筑工程项目的设计过程中需要考虑，如何有效提升建筑工程的空间结构使用效率，节省占地空间，增加建筑纵深方向的空间设计，丰富建筑工程的性能与功用。地下结构的建筑空间设计方案，能够满足商业、消防、停车、仓储等各种使用需求，提升建筑工程项目的规划合理性、有效性。在制定地下结构空间的设计方案过程中，设计人员应当革新自身的设计思路，将地下室结构设计与建筑项目的整体空间设计结合起来，提升建筑工程的整体性能。我国现代化建筑进程中，城市建筑工程的空间结构设计方案，成为决定工程项目的质量与综合性能，体现城市建筑发展水准的重要衡量指标，有关设计人员应当重视地下室结构设计的重要性，优化结构设计方案，研究设计方法并使用先进设计技术，加强自身的职业素养与专业能力，保障建筑工程项目的设计科学、合理。

2、建筑地下室结构设计的主要内容浅析

为了提升建筑工程项目的地下室空间结构设计方案，设计单位与设计人员不仅仅需要具备科学的设计理念，还应当结合建筑工程项目的具体施工条件，从现实经济情况出发，分析地下室结构设计中的关键环节，应用新型、环保的建筑原材料，使用先进的施工技术，不断提升建筑工程的整体质量与功能性。从笔者的多年设计经验来看，建筑工程的地下室设计有很多需要注意的事项，设计人员需要科学处理对待，提升建筑工程项目的整体质量，确保居民的生活舒适与人身、财产安全。

2.1 抗震设计要求

地下室如果设计不当，对整体抗震性能会产生较大影响，地下室的墙柱与上部结构的墙柱要协调统一。地下室顶板室内外板面标高变化处，当标高变化超过梁高范围时则形成错层，未采取措施不应作为上部结构的嵌固部位，规范明确规定作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构，地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构嵌固部位。结构计算应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板，但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算，并应包括地下层。

2.2 抗浮抗渗性能要求

建筑地下室的抗渗能力、抗浮能力的设计也是非常重要的一个环节。使用过程当中，建筑物除了会遭遇到地震破坏还会经历暴雨水分下渗等不可抗力干扰的情况。这就要求在设计理念里，必须要相应采取一系列的措施来抵御和提高其抗渗能力及抗浮性能。

尽量地在施工中加大地下室部分的重量。具体措施以施工中采用基板加载的方法和边墙和顶板加载的方法，在科学的建筑设计具备的条件下，尽量提升建筑基坑的底部设计高度。这样设计便可在一定程度上使地下室起到抗浮抗渗能力。地下室设计中合理的多些宽扁梁和无梁楼盖的应用，如此可以尽量地降低地下室的高度，来降低地下室的抗浮水位。这亦是增加建筑地下室性能的有效方法。

2.3 顶板结构设计要求

顶板部分是地下室连接上层建筑的粘合部位，地下室顶板的设计十分重要。顶板设计要在充分考虑科学高度的基础上进行，并且要充分考虑对土层的保护。顶板设计更是关系到地下室及其上层建筑整体功能的协同性。准确地计算取得的地下室承载能力的数值，要充分考虑到设计中可能存在的各类干扰因素。

地下室顶板钢筋应加强，保护层和混凝土垫层及强度等级应按规范加注(GB50108-2001第4.1.6条)。否则就会产生如下类似问题：地下室外墙、底板等迎水面保护层厚40mm，底板与土接触处钢筋保护层厚35mm，不适合GB50108-2001第4.1.6条；柱保护层25mm，违反GB50010-2010第9.2.1条；地下室垫层采用C10混凝土，或底板下未做混凝土垫层，违反GB50108－2001第4.1.5条和第4.1.5条；未见地下混凝土构件环境类别划分与对应的钢筋混凝土构件保护层厚度，不符合GB50010-2010第9.2.1条等。

2.4 地下室外墙结构设计要求

地下室外墙计算时应进行弯矩调幅，底部为固定支座（即底板作为外墙的嵌固端）、考虑荷载分项系数、有多层地下室时应按多跨连续计算，侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样，底板抗弯能力不应小于侧壁，其厚度和配筋量应匹配，这类问题在地下车道中最为典型。车道侧壁为悬臂构件，底板抗弯能力不应小于侧壁底部。地面层开洞位置（如楼梯间）外墙顶部无楼板支撑，计算模型和配筋构造均应与实际相符。车道紧靠地下室外墙时，车道底板位于外墙中部，应注意外墙承受车道底板传来的水平集中力作用。以上两种情况中，由于外墙支承条件不同，计算与设计不能与一般外墙相同。当顶板不在同一标高时，应注意外墙上部支座水平力的传递问题。

除垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大（如高层建筑外框架柱）之间外墙板块按双向板计算配筋外（此时框架柱尚应考虑外墙传来的水平荷载作用验算），其余外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。竖向荷载（轴力）较小的外墙扶壁柱内外侧主筋也应予以适当加强。

外墙水平分布筋要根据扶壁柱截面尺寸大小适当另配外侧附加短水平负筋予以加强，外墙转角处也予以适当加强，考虑外墙水平钢筋受力时应注意满足最小配筋率要求。地下室外墙应进行裂缝宽度计算，裂缝宽度不得大于0.2mm，且不得贯通。