建筑地下室结构设计的要点

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摘要:随着城市化进程不断加快，在城市当中土地资源紧缺的问题日益严重，因此，使得建筑物在朝着高层建筑发展的同时也开始大力的开发地下空间，由于地下室设计的合理性对建筑物的质量和使用功能有直接影响。因此，加强建筑地下室的结构设计工作显得尤为关键。本文主要从地下室结构设计的特点要求出发，阐述了建筑地下室结构的设计内容，最后对地下室结构设计过程中的注意事项以及注意事项进行了探究分析。

关键词:高层建筑;地下室;结构设计

1地下室结构设计的原则

地下室的结构设计在整个建筑结构设计中的重要环节，其不仅要发挥正常功能，还要承担来自地面的压力荷载，在设计中稍有不慎就会给整个建筑质量造成较大影响。因此，在建筑地下室结构设计要遵循的以下原则:(1)地下室结构计算简图的选择的合理性:计算简图作为建筑地下室结构设计的重要依据，因此，在选择上要重视，倘若计算简图选择不合理，就会使得建筑地下室结构设计缺乏科学依据，进而使得建筑的整体质量受到影响。(2)地下室结构基础设计的合理性:在地下室结构基础设计过程中，必须结合建筑物所在区域的地质地理环境特征，来分析地下室周围环境对地下室结构的影响及对地下室建设条件的影响，最后在综合考虑各种因素的基础上，选择最适合和科学的设计方案。(3)结构设计方案的合理性。在地下室结构设计中，应充分考虑高层建筑的特点，合理选择高层建筑的地下室结构形式，保证设计方案的优化。

2建筑地下室结构的设计内容要点

2．1建筑地下室的顶板结构设计要点

在建筑地下室设计中，由于顶板结构设计是重要设计内容之一，作为设计者的我们要加强重视。在建筑物的上部结构，地下室顶板是一个水平的约束支持支座，其刚度大小直接决定了其约束作用力的大小，因此，地下室顶板设计不仅要满足建筑人防的设计要求，还要确保厚度大于16厘米，并且如果把顶部上部作为固定端，那么还要按照建筑抗震设计规范的有关规定，来保障混凝土板的厚度和配筋率及配筋率和侧向刚度应满足设计要求，并且地下室的层数不能小于2层，而在设计过程中，设计成梁板结构，进行计算时，要满足地面固定端的要求来计算。

2．2建筑地下室抗震设计要点

在整个结构设计中，抗震设计是一个非常重要的内容，所以在抗震设计过程中，应防止任何缺陷，否则整个建筑物的抗震性能会带来直接的影响。在实际设计中，主要是地下室结构计算、强度和抗震等级框架柱设计内力设计值、地下室混凝土结构的抗震承载力的发展，以及相关的设计根据建筑设计标准严格，如果是高层建筑的设计，要进行必要的抗震设计处理。通常，在抗震设计中，应切实掌握以下设计要点:(1)根据剪切刚度比，采取措施加强对框支层、弱层将转移到转换层、过渡层、多个相邻层应根据墙底在交易剪切，并加强层的数量不应超过两;(2)为了降低过渡层的高度，可以采用箱形结构转换层;(3)大空间的上部剪力墙结构为框架剪力墙，所以为了保证抗震性能，必须加强剪切刚度比的控制，和传力结构的刚度比应为1，以下层增加了转换层的刚度能保证强震面仍处于良好的弹性状态;(4)由于抗震规范对设置的框支抗震墙结构在框支层数方面存在限制，框支剪力墙结构框架的设置规范，所以应尽可能加强框架层的承载力和刚度和强度，以保证良好的弹性状态下的地震。(5)对于框架支撑层，有必要采取措施提高剪力墙的延性，如增大配筋率、增大配筋率等;(6)框支柱延性和变形能力要尽量提升，最好是将其设计为钢筋砼柱。

2．3建筑地下室外墙结构的设计要点

在地下室外墙设计中，设计的重点是荷载、土压力系数、外墙加固等。在设计荷载时，水平荷载和竖向荷载、水平荷载，包括地基荷载和人防荷载，竖向荷载是地基和地基的重量和重量。在实际的设计过程中，主要是通过计算弯矩，属于固定轴承的底部，这需要结合负载系数，和地下室是一个多层次、多跨连续将计算，其弯矩底部侧壁和相邻的地板和地板反挖大能力不得低于侧壁之间，并确保厚度和配筋量之间的匹配。静力土压力的计算，主要是由试验确定的压力，有时不能满足实验条件，这就需要加强对土压力的控制，并应保证在0.34到0.45之间，如果土压力应在0.5到0.7之间。对于设计中的钢筋，在墙体中，如果不能计算出墙体的配筋尺寸，则应通过双向板计算加固墙体，并在其他部位进行单向计算。这主要是由于双向荷载较小，在墙柱内侧，适当增加主筋也应在此时。

2．4建筑地下室的抗浮抗渗设计要点

地下水位及其振幅是地下室抗浮设计的重要依据。地下室抗浮设计只考虑正常使用极限状态，且施工过程和汛期不够重视，会导致地下室施工过程中因浮力不足而发生局部破坏。此外，在相同的整个地下室上部的大面积往往有很多高层和低层建筑，地下室的尺寸大、形状不规则，没有建筑物和基底部分的抗浮问题这种难以处理的，我们应该仔细分析后处理。除地下室结构设计应满足强度要求外，渗透也是关键点之一。由于钢筋混凝土结构通常带裂缝工作，要达到抗渗目的，在实际施工中采取有效的措施进行抗渗处理:(1)补偿收缩混凝土。UEA、HEA等微膨胀剂加入混凝土，与混凝土最终收缩值是由混凝土的膨胀补偿;(2)膨胀带。膨胀剂在混凝土中的膨胀变形不能完全补偿混凝土早期收缩变形。(3)后浇带。后浇带作为早期短时间释放的一种技术措施，得到了很大的提高和广泛的应用。

3地下室结构设计过程中的注意事项

3．1地下室保护层极其垫层的厚度

在实际施工过程中发现，如果地下室加固层厚度过小，通常会导致在使用过程中出现渗水情况。因此，在设计时，一定要注意钢筋表面的保护层厚度，应确保它大于或等于50毫米。只有这样，才能保证地下室的质量和安全。

3．2地下室的结构长度过长

目前，对于地下室结构过长的问题，一般多采用以下几种解决方法:(1)在地下室的设计过程中，可以采用后浇带设计，通常，后浇带宽度约为8～10厘米，如果地下室的结构长度超过了50米时，那么就需要增加后浇带的设计。(2)有时候，尽管地下室的长度较长，但不需要添加后浇带，就可以采取相应的措施，来减少设计过程中的收缩应力。当然，如果有必要的话，可以同时采取以上两种措施，最大程度上降低由于地下室结构过程所带来的影响。

3．3地下室的不均匀沉降

(1)在高层和低层建筑之间通过桩基的调整，来调整两者之间的桩基沉降差。(2)对于低层裙房，可以通过天然的地基的利用，而高层建筑的主楼地基就要经过地基处理，来控制两者之间的地基沉降;(3)对于高层建筑，则采用整体的筏基作为基础;而对于低层裙房，可以采取独立的基础或者在其地层加装交叉的基梁。(4)与筏板基础的后浇带位于第一柱边主跨跨度或二主要解决设置它的位置和主要建筑物相邻的第二跨1/3跨度时，负荷后大底盘变厚，从而最大限度地利用扩散的裙房基础的主要建筑，降低建筑基础压力。如果主体建筑物的地基进行了较好的应力处理，则可在主厂房相邻的第一跨1/3跨处设置加厚位置。

4结束语

总之，地下室的结构设计涉及诸多繁杂的内容，且地下室建筑的质量会直接影响到整个建筑物的稳定性，并且现代高层建筑在地下工程的投资建设上逐渐与地上建筑持平，可见其重要性，因此，我们不仅要加强地下室结构设计的技术创新应用，同时还要解决结构设计中存在的问题研究，进而提升地下室结构的设计水平，促进建筑事业的飞速发展。

作者:陈瑞清 李金 单位:海南元正建筑设计咨询有限公司

参考文献

［1］于永杰．浅谈建筑结构地下室设计要点［J］．科技风，2012(24)．

［2］王仙蔚，李晓雷．高层建筑地下室结构的设计要点［J］．低温建筑技术，2010(7)