王學(xué)著

摘 要：隨著時(shí)代的進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是城市化進(jìn)程的逐步加快，土地資源日趨緊張，建筑開始朝著高層和地下發(fā)展。在地下室內(nèi)可以建設(shè)地下消防水池和車庫(kù)，因此地下室就有著十分復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，那么就需要對(duì)建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生足夠的重視。本文簡(jiǎn)要分析了建筑地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見。

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

隨著時(shí)代的發(fā)展，城市人口越來越密集，對(duì)住房有著更大的需求。但是城市土地面積卻是有限的，在將地上空間給充分利用起來的基礎(chǔ)上，開始大力開發(fā)地下空間。地下室結(jié)構(gòu)層數(shù)也在不斷的增加，人們?nèi)遮呹P(guān)注地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因?yàn)榈叵驴臻g比較特殊，那么地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就比較的復(fù)雜和困難，如果處理不當(dāng)，就會(huì)導(dǎo)致重大問題的出現(xiàn)。

1 地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的難點(diǎn)

地下室工程比較的復(fù)雜，專業(yè)性較強(qiáng)，在對(duì)地下室進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)多種因素進(jìn)行考慮，如防火、排水、人防、通風(fēng)等。如果是一般的高層建筑，在塔樓的使用階段通常不會(huì)出現(xiàn)抗浮問題，則會(huì)出現(xiàn)于地下室中。但是在對(duì)地下室進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，往往只對(duì)正常情況下的抗浮問題進(jìn)行考慮，沒有對(duì)施工過程中以及洪水來臨時(shí)的問題進(jìn)行考慮，這樣在施工過程中或者洪水到來時(shí)，因?yàn)榭垢∪毕?，?dǎo)致?lián)p壞問題的產(chǎn)生。另外，地下室設(shè)計(jì)因?yàn)閷I(yè)性較強(qiáng)，還有諸多的設(shè)計(jì)難點(diǎn)，需要引起人們的足夠重視。

2 地下室結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

（1）地下室結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)：在對(duì)高層建筑地下室進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)防火、排水、人防以及采光等因素充分考慮，比如設(shè)計(jì)的地下室長(zhǎng)度不符合于規(guī)定長(zhǎng)度，那么就需要密切配合結(jié)構(gòu)專業(yè)，對(duì)變形縫的應(yīng)用與否進(jìn)行合理判斷。設(shè)計(jì)師也可以將地下設(shè)縫發(fā)展為地上設(shè)縫或者靠后澆帶的方式，因?yàn)椴捎玫叵略O(shè)縫的方式，會(huì)增加防水問題的復(fù)雜度。如果后澆帶設(shè)置的問題無法有效解決，那么就可以分隔地下室，這樣將其劃分為很多個(gè)小地下室，只需要利用管道來進(jìn)行連接即可，將變形縫設(shè)置于管道相連的地方。另外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，還需要對(duì)通風(fēng)采光井進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，這樣通風(fēng)和采光的需要才可以得到滿足，要合理設(shè)計(jì)通風(fēng)采光井，如果設(shè)置了不正當(dāng)?shù)奈恢茫麄€(gè)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性就會(huì)受到較大程度的影響，無法及時(shí)向地下或者側(cè)面?zhèn)鬟f地上的風(fēng)力和地震，與建筑物深埋的要求不相符合。

（2）地下室頂板的結(jié)構(gòu)優(yōu)化：高層建筑的水平約束支座是地下室的頂板，要想促使其能夠有效的約束地上結(jié)構(gòu)，對(duì)其剛度就提出了很高的要求。因此，在對(duì)地下室進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)頂板就提出了很高的要求，要嚴(yán)格控制頂板的厚度，保證其在160mm以上，這樣剛度才可以符合相關(guān)的要求。

（3）地下室外墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：首先是荷載，其中水平荷載和豎直荷載是地下室外墻所需要承受的荷載，地面荷載和人防荷載是重要的水平荷載。地上部分和地下室的傳重和自重則是豎向荷載。在設(shè)計(jì)工程中，通常情況下，豎向荷載和風(fēng)荷載以及地震產(chǎn)生的內(nèi)力往往無法將控制作用充分發(fā)揮出來。豎直墻面的水平荷載產(chǎn)生的彎矩決定了墻體的配筋。其次是靜止土的壓力系數(shù)，要借助于專業(yè)的實(shí)驗(yàn)來確定靜止土壓力，如果實(shí)驗(yàn)條件無法滿足，那么就需要控制沙土的壓力，保證在0.34～0.45之間，粘性土的壓力需要保證在0.5以上，0.7以下。最后是地下室外墻的配筋，在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，不能夠依據(jù)扶壁柱的尺寸來計(jì)算外墻的配筋，在計(jì)算的時(shí)候，需要依據(jù)雙向板來進(jìn)行。在計(jì)算配筋的過程中，需要依據(jù)雙向板來計(jì)算整個(gè)高層建筑外框架的配筋，按照單向板來計(jì)算其他部分。因?yàn)橥鈮Φ姆霰谥挥休^小的豎向荷載，那么就需要適當(dāng)增強(qiáng)內(nèi)外側(cè)的主筋。

（4）地下室的抗震設(shè)計(jì)：在地下室設(shè)計(jì)中，非常常見的一個(gè)方面就是抗震設(shè)計(jì)；如果有缺陷存在于抗震設(shè)計(jì)中，就會(huì)直接影響到整個(gè)高層建筑的抗震性能。多層建筑中地下室的埋深需要比地下室上地面總的高度大，這樣才可以對(duì)層數(shù)不需要計(jì)算，從室外地面開始計(jì)算總的高度。上部分結(jié)構(gòu)的墻柱需要一致于地下室的墻柱結(jié)構(gòu)。如果有變化出現(xiàn)于地下室頂板板面標(biāo)高，有錯(cuò)層形成，超過了梁高的范圍，那么就需要采取一系列的處理措施，否則就會(huì)對(duì)地下室的設(shè)計(jì)造成影響。在相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范中，明確指出上部結(jié)構(gòu)的地下室樓層的頂層蓋應(yīng)當(dāng)用梁板的結(jié)構(gòu)。

（5）地下室的抗浮和抗?jié)B設(shè)計(jì)及控制措施：在對(duì)地下室抗?jié)B抗浮進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，也有著諸多的問題出現(xiàn)，如沒有嚴(yán)格依據(jù)勘測(cè)報(bào)告來確定地下水位，勘測(cè)報(bào)告沒有將地下水位給提供出來，沒有將抗浮驗(yàn)算應(yīng)用到斜坡道或者沒有嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)要求來進(jìn)行抗浮驗(yàn)算等。在抗浮設(shè)計(jì)的過程中，需要緊密結(jié)合地下水位和變動(dòng)幅度來進(jìn)行，但是在實(shí)際的抗浮設(shè)計(jì)中，僅僅對(duì)正常使用的狀態(tài)進(jìn)行考慮，沒有對(duì)施工過程以及洪水來臨時(shí)的情況進(jìn)行考慮，這樣就沒有足夠的抗浮，導(dǎo)致局部破壞出現(xiàn)于地下室工程中。另外，地下室面積較大，那么通常會(huì)有諸多的高層的低層建筑建在上面，地下室沒有規(guī)則形狀，再加上有著較大的面積，并且地下室上方局部沒有建筑，那么就加大了抗浮設(shè)計(jì)的難度。需要綜合分析各個(gè)方面的因素，進(jìn)行精細(xì)計(jì)算。另外，因?yàn)橛辛芽p經(jīng)常出現(xiàn)于混凝土架構(gòu)中，為了滿足抗?jié)B需求，就需要將相關(guān)處理措施給應(yīng)用過來，如補(bǔ)償收縮混凝土、膨脹帶的設(shè)置以及對(duì)鋼筋混凝土的抗拉能力進(jìn)行提升等。將一定比例的膨脹劑加設(shè)于混凝土中，可以將混凝土本身的收縮值給抵消掉，如果兩者的差值與混凝土的拉伸極限相比，等于或者略大，就需要對(duì)裂縫進(jìn)行控制。

（6）優(yōu)化選型：對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來講，除了對(duì)其承受力有要求之外，還需要保證結(jié)構(gòu)的剛度能夠抵御側(cè)力，保證結(jié)構(gòu)能夠在合理的規(guī)定范圍內(nèi)產(chǎn)生側(cè)向移動(dòng)。結(jié)構(gòu)選型除了要考慮結(jié)構(gòu)之外，還需要對(duì)其他方面的因素進(jìn)行綜合考慮，如地基的承受能力、結(jié)構(gòu)安全性以及成本問題等等。

3 結(jié) 語(yǔ)

通過上文的敘述分析我們可以得知，地下室工程因?yàn)槠渥陨淼奶厥庑?，設(shè)計(jì)存在著較大的難度，如果沒有科學(xué)的處理，就會(huì)出現(xiàn)諸多的問題，對(duì)整個(gè)建筑的穩(wěn)定性和安全性造成影響。相關(guān)的施工設(shè)計(jì)人員需要不斷努力，提升自身專業(yè)技術(shù)水平，總結(jié)工程經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)的規(guī)定要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。本文從多個(gè)方面分析了建筑地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見。

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