邳磊

【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市的土地資源日益緊缺，建筑及城市交通采用地下工程的比重越來越大，本文將就地下室組成構(gòu)件方面的設(shè)計(jì)進(jìn)行簡要的整理，供大家參考與探討。

【關(guān)鍵詞】地下室：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

地下室的主要構(gòu)件包含：底板、豎向構(gòu)件、豎向通道、樓蓋結(jié)構(gòu)，下面對這些構(gòu)件的設(shè)計(jì)逐一進(jìn)行整理：

1、底板

地下室底板主要是由建筑所在場地的地質(zhì)條件所決定的，主要可劃分為基礎(chǔ)筏板、防水板、剛性地坪等。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中又主要是針對基礎(chǔ)筏板和防水板的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)要點(diǎn)在于荷載的確定、板厚的確定、配筋的確定：

荷載的確定：由豎向構(gòu)件傳導(dǎo)的上部結(jié)構(gòu)的荷載；根據(jù)地勘報(bào)告得到的抗浮水位的水頭高度折算而來的荷載：底板上直接存在的恒活荷載：人防荷載等。

板厚的確定：根據(jù)底板的形式，平板式底板主要考慮豎向構(gòu)件沖切來確定板厚，未進(jìn)行精確計(jì)算前，對平面較規(guī)則，滿堂布樁的高層、超高層建筑底板厚度可取每層5～6cm的疊加厚度，抗沖切承載力不足時(shí)可局部加厚或加設(shè)抗沖切鋼筋：梁板式底板主要考慮地下水位及底板上的恒活荷載來確定板厚。

配筋的確定：底板的最小配筋率宜取板面單向0.20～0.30%，板底單向0.25～0.36%，底板形狀較規(guī)則、整體剛度較好時(shí)取小值，反之取大值。當(dāng)采用計(jì)算結(jié)果配筋時(shí)，除核心筒體內(nèi)隔墻很少等特殊情況外，一般可取筒體外一倍板厚處內(nèi)力的平均值，但配筋率不得小于最小配筋率的要求。

2、豎向構(gòu)件

地下室的豎向構(gòu)件主要區(qū)分為內(nèi)墻和外墻，結(jié)構(gòu)內(nèi)部的柱子和外墻中的扶壁柱。內(nèi)墻和結(jié)構(gòu)內(nèi)部的柱子與室內(nèi)的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沒有太大區(qū)別，這里主要針對外墻和外墻中的扶壁柱進(jìn)行簡要的探討。

地下室外墻厚度不宜小于250mm，外墻厚度應(yīng)根據(jù)其所受的荷載、裂縫的控制要求確定，一般2層地下室（埋深約9～11米）墻體厚度不宜大于550mm；3層地下室（埋深約13～15米）墻體厚度不宜大于650mm。外墻迎水面裂縫寬度不宜大于0.20mm，非迎水面裂縫寬度不應(yīng)大于0.30mm。

地下室外墻的配筋計(jì)算。對于無扶壁柱的外墻配筋計(jì)算主要注意因樓面高差、坡道、樓梯等對墻體計(jì)算高度的影響就可以了，這里不做贅述。對于帶扶壁柱的外墻，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，不是根據(jù)扶壁柱的尺寸大小進(jìn)行計(jì)算，而是均按雙向板計(jì)算配筋；扶壁柱則按地下室結(jié)構(gòu)的整體電算分析結(jié)果進(jìn)行配筋，不按外墻雙向板傳遞荷載驗(yàn)算扶壁柱配筋。根據(jù)外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理，這種設(shè)計(jì)將使得外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋則有富余量。因此，在計(jì)算地下室外墻的配筋時(shí)，對于垂直于外墻方向有鋼筋混凝土內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大的外墻板塊，如高層建筑外框架柱之間，按雙向板計(jì)算配筋為宜，其余的宜按豎向單向板計(jì)算。對豎向荷載較小的外墻扶壁柱，其內(nèi)外側(cè)主筋也應(yīng)予以適當(dāng)加強(qiáng)。外墻的水平分布筋應(yīng)根據(jù)扶壁柱截面尺寸的大小，適當(dāng)?shù)嘏湟酝鈧?cè)附加短水平負(fù)筋加強(qiáng)，外墻轉(zhuǎn)角處也應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)。

3、豎向通道

豎向通道主要包含樓梯、電梯、汽車坡道等，這里只簡單的談幾個(gè)需要注意的地方。

樓梯，相對于地上部分的樓梯，樓梯的地下室部分和地下室的樓梯可以不必選用滑動(dòng)支座或半平臺(tái)子結(jié)構(gòu)的形式。地下室的樓梯通常會(huì)涉及到地下一層防火隔墻的問題，此時(shí)若防火隔墻直接砌筑在梯板上，上應(yīng)考慮該隔墻的線荷載對梯板的影響，并采取加強(qiáng)措施，墻下設(shè)置加強(qiáng)筋，上部下部貫通縱筋至少均為412并錨入梁內(nèi)。

電梯，在地下室中通常會(huì)存在電梯基坑不在底板位置的情況，此時(shí)應(yīng)考慮坑底抗沖切承載力是否滿足電梯的要求。

汽車坡道，通常也分為室內(nèi)的坡道和室外的坡道，室內(nèi)的坡道可以做梁板式，也可以做大板、厚板，注意一下對主體結(jié)構(gòu)的影響就好。這里還是重點(diǎn)說一下室外的坡道，大體上有以下幾個(gè)問題值得注意：1.基礎(chǔ)：一般直接擱置在土上，如果地下室采用樁基礎(chǔ)，考慮設(shè)縫分開，下面土層較差，也可考慮采用同塔樓的基礎(chǔ)形式。2.抗浮：如果比較深，水位比較高，要考慮抗浮的問題。3.外墻：注意計(jì)算簡圖，那些外墻是懸臂墻，那些是頂端簡支支撐。特別是在蓋板位置，懸臂墻一股比較高，可以考慮跟建筑商量，增加一段斜的頂板，減小懸臂墻的高度。4.底板：能否成為外墻的支撐條件。

4、樓蓋結(jié)構(gòu)

現(xiàn)下主流的樓蓋結(jié)構(gòu)主要?jiǎng)澐譃橛辛簶巧w和無梁樓蓋，其中有梁樓蓋又分為主次梁樓蓋、井字梁樓蓋、十字梁樓蓋、加腋整間大板式樓蓋；無梁樓蓋又分為等厚平板式無梁樓蓋、帶托板柱帽式無梁樓蓋、空心密肋板式樓蓋。

有梁樓蓋體系結(jié)構(gòu)的傳力路徑明確，梁可根據(jù)建筑使用功能靈活布置，主梁與柱子形成框架，具有良好的剛度，施工簡單，是目前使用最為廣泛的一種樓蓋體系。但是有梁樓蓋體系中一般梁高都比較大，占用較多的豎向空間，不利于設(shè)備管線的布置，一般要求的層高也會(huì)相應(yīng)的比較高。相對而言，無梁樓蓋結(jié)構(gòu)體系則具有建筑空間大，不受梁的限制，空間布置靈活，可以有效的增室內(nèi)層高，施工方面模板和支撐安裝拆除、體系簡單，鋼筋制作及綁扎簡單方便，施工速度快，節(jié)省模板。但無梁樓蓋的延性相對較差，在與柱帽或柱子相接處容易發(fā)生屬于脆性破壞的沖切破壞。

現(xiàn)今地下建筑的體量越來越大，地下室的建造成本在整個(gè)項(xiàng)目中所占的比重也越來越大，所以，在對地下室樓蓋結(jié)構(gòu)進(jìn)行選型的時(shí)候應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，在保證工程質(zhì)量的前提下，綜合對比各種樓蓋結(jié)構(gòu)體系的建筑層高、材料用量、工程造價(jià)等經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，選擇更加合理的樓蓋形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。

結(jié)語：

地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)看似繁瑣復(fù)雜，但是，歸根結(jié)底還是構(gòu)件設(shè)計(jì)的組合，只要把握設(shè)計(jì)原理，抓住設(shè)計(jì)重點(diǎn)，以合理的設(shè)計(jì)為前提，進(jìn)行全面考慮，就可以使建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作發(fā)揮其最大的經(jīng)濟(jì)作用和社會(huì)效益、戰(zhàn)略效益。