建筑地下室结构设计要点浅析

建筑地下室结构设计要点浅析本文作者阐述了建筑地下室结构设计中存在的问题，并且提出了相应的解决措施。

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地下室的结构设计是一个很复杂的问题，具有很强的综合性和专业性，涉及到多门的学科知识和问题，并且很多问题至今还没有找到有效的解决方法。同时，地下室的设计施工也是一个关系到安全与效益的问题，因为地下室的结构设计直接关系到建筑物的建设质量与使用效率。城市化进程的发展使城市的土地资源越来越紧张，也随之出现了大量的高层建筑和地下交通。

1地下式结构设计中需要注意的问题

1.1地下室的结构设计应该注意的问题

1.1.1地下室的平面结构设计中应该注意之处

地下室的结构设计所涉及到的专业很多，专业性也很强，工程施工也极为复杂。高层建筑由于其高度的要求使得地下室结构设计要考虑的因素更多。总体来看，地下室的结构设计需要综合考虑防火功能、使用功能、人防需要、设备用房以及各种管道、坑道的占用空间，还要考虑到排水、坑道、通风和采光等各种因素。例如地下室的长度如果超过设计的规定长度就需要与结构专业密切配合，确定是否需要增加设置变形缝。由于变形缝会使变形缝处的防水处理变得比较复杂，所以应该尽量避免设置变形缝。

设计人员应该通过设置后浇带或者使用混凝土外加剂，还可以选择地上设缝但地下不设缝等方式，以此来避免地下室的设缝处理。当地下室过长时可能不适合采用设置后浇带的方法解决这个问题，此时可以在设计时合理的平整地面，对地下室进行分割，通过狭窄的通道进行连接，便可以将变形缝设置在通道处，以达到减少接缝的目的，便于出现问题时进行补救。采光通风井的设计也应该尽可能的合理，如果采光井的设置不当，会影响到地下室的稳定性。

1.2地下室的外墙设置的基本要求

地下室的外墙结构设计是地下室设计的重点。地下室的底板标高设计时应该注意地面层开洞位置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。

1.3地下室的防水设计

地下室的防水设计是结构设计的重中之重，是地下室的设计所需要考虑的关键问题，甚至在一定程度上决定着地下室设计的成败。在进行地下室的防水设计时，要根据工程的性质、使用要求以及使用的合理之处等确定防水的等级，然后据此设计防水的层数。在任何情况下，地下室所使用的混凝土必须采用结构自防水混凝土。混凝土的抗渗等级需要根据不同情况进行确定。主要是根据水头高度与混凝土的土壁厚度的比例进行确定，不得没有根据的人为降低。根据不同的防水等级，地下室的建筑仅设置一道防水的混凝土是无法满足要求的，还应该做好卷材防水。

1.4地下室的抗震设计

地下室的设计会对整体的建筑结构有着极其重要的影响，如果地下室的结构设计不当将会对建筑物整体的抗震性能产生很大影响。地下室的设计施工不同于地上部分。在施工时要根据施工图审查要点，地下室的埋深度应该大于地下室外地面以上的高度，这样的话总高度才可以从室外地面算起。地下室的墙柱与建筑物上部的墙柱结构要保持协调统一。对地下室的顶板室内外的板面标高变化处要及时注意。当标高变化超过一定的梁高范围时将会形成错层，这时必须要采取一定的措施进行处理，否则不应该选择其作为上部结构的嵌固部位。地下室建筑的相关规范中对作为上部结构嵌固部位的地下室结构具有明确规定。作为上部嵌固部分的地下室楼层顶楼盖应该采用梁板结构，如果地下室的顶板没有梁楼盖时则不得将其作为上部结构的嵌固部位。

结构的计算有一定的标准，应该向下计算至满足嵌固端需求的地下室的楼层或者底板，但是剪力墙的底部加强区层数的计算应该从地面开始往上进行计算，并且要包括地下层。在这个环节中常出现的问题为：地下室的埋深度不够、地下室的抗震结构达到三级，但是上部结构的抗震级别仅为二级。对于这个问题应该遵守抗震设计规范的有关规定，即当地下室作为上部结构的嵌固端发挥作用时，地下室结构的楼层侧向刚度不应该小于上部楼层侧向刚度的两倍。地下室柱的界面也有一定的要求，一般不应该小于地上一层对应柱每侧纵筋面积的1.1倍。

1.5地下室的不均匀沉降问题及其解决措施

地下室的不均匀沉降以及相关的解决措施主要有以下几种情况：

1.5.1裙房与建筑物之间的设置沉降缝

通常采用“放”的方法。这种方法的实际操作是，在裙房和建筑物之间设置沉降缝，以使各部分可以自由沉降，不产生相互影响和制约，这就从很大程度上避免了沉降不均匀所引发的内力作用。但是，这样做会给建筑的立面处理、地下室的防渗漏处理带来一定难度，同时也会影响到基础的埋置深度和整体的稳定性能。

1.5.2裙房和建筑物之间不设置沉降缝

此种处理时大多数会采用端承桩，将桩端放置在坚硬的基岩或者其他硬度较大的材料上。这样便既能够满足地基承载力的需求，又可以避免明显的沉降差。但是，这种方法同样存在缺陷，所使用的基础材料大都价格昂贵并且用量较大，不符合经济效益原则，这种方法大多数会用于超高层建筑物或者地基持力层很差的情况。

1.5.3在设计中没有沉降缝的设置

这时会采取其他措施，对地基的反力进行调整，尽最大可能减少不同部位之间的地基反力差。这种方法的适用范围相对广泛。同时在使用这种方法时，裙房部分一般选择天然地基，主楼部分会选用复合地基或者桩基。两个部分采用的基础形式是不相同的，主楼采用筏基或者箱基，裙房则选择独立基础或者条形基础。

1.5.4在主楼和裙楼之间设置沉降后浇带

先施工主楼，待封顶完成大部分沉降之后再进行裙房的施工。这就可以利用调节时间差的方法解决沉降差，还可以同时避免设置沉降缝的麻烦。

1.6人防地下室的结构设计问题

地下室根据其使用要求通常会分为人防区和非人防区两部分，普通民用建筑的防空地下室人防等级一般以五、六级居多。

1.6.1人防构件的最小截面尺寸取值问题

当顶部有覆土时,可以将覆土的厚度折算成相应的混凝土厚度来计算顶板的防护厚度，当顶部没有覆土时，也可以考虑建筑面层的防护作用；对于人防墙、密闭门门框墙，当其防护厚度不足时，则应增加墙厚或按规范要求采取相应的加强防护措施。确定人防构件的截面尺寸除考虑上述两个方面外，还应使人防构件在相应的人防荷载作用下具有规范所要求的允许延性比。

1.6.2人防构件的荷载取值问题

防空地下室在核爆动荷载作用下的动力分析采用等效静荷载法，人防构件的等效静荷载标准值可按“规范”第4.7节取值。对于人防顶板,当为常6级且其上覆土厚度大于1.5m时或者为常5级且其上覆土厚度大于2.5m，顶板可不计入常规武器地面爆炸产生的等效静荷载，仅采取构造要求即可。

1.6.3人防底板的荷载控制问题

人防地下室位于主体结构部分时，人防底板一般是平时荷载起控制作用。人防地下室位于纯地下室部分时，当仅有一层地下室且顶部覆土教薄时，人防底板一般是战时荷载起控制作用，当有两层或两层以上的地下室且顶部有覆土时，人防底板一般是平时荷载起控制作用。

2结束语

现代的高层建筑越来越多，地下工程极其庞大。因此，无论是在地下室的结构设计上，还是在施工上都应该引起我们的高度重视，要对此问题进行深入的探讨和研究，以提高地下室的结构设计水准，保证建筑物的安全和适用。

[1]叶金舟.地下室结构设计常见的问题及解决措施［J］.建筑与工程，20