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摘要：随着社会生产力的提高，社会得到了很大的发展，现代的高层建筑也在不断地完善与发展。高层建筑中的设备用房、地下消防水池以及汽车停车位等多种功能都在地下室中得到应用，所以，现代高层民用建筑的地下室结构的设计较为复杂。现代的高层民用建筑的结构设计对地下室的建造至关重要，它不仅仅关系着地下室工程的工程造价问题，还影响着地下室是否能够被正常使用。本文针对现代高层民用建筑地下室的结构设计中的问题做了具体的分析与论述，从而帮助今后地下室结构设计能够得到进一步完善，为其提供理论参考。
关键词：高层民用建筑；地下室；结构设计
引言：在当今这个迅速发展的社会，高层建筑得到了快速的发展，并且与人们的生产生活息息相关。一般来说，高层民用建筑都有地下室。设置地下室通常处于两种考虑，一是考虑地下空间的利用，例如：建设一个停车场；二是考虑建筑规范的要求，高层建筑的基础正常的埋置深度较大，若建设地下室，不仅仅符合经济的要求，在建设要求上也较为合理。所以，高层民用建筑建造地下室成为了普遍现象。为了改善目前地下室结构设计中存在的问题，本文对其进行了具体的论述。
1.高层民用建筑地下室结构设计中存在的问题分析
1.1底板：
对于高层民用建筑底板的设计，必须要先考虑是否能够满足防水以及防渗透等要求，其次考虑抗震方面的相关要求，这是设计地下室底板的最基本的两个要求。所以，在设计方面，配钢筋和厚度等方面都要根据实际情况做适度的添加。通常情况，在厚度的问题上，底板通常是50cm，而配钢筋则通常是0.25%。此外，在底板的设计中，要严格的按照设计和施工中的要求对地下室的底板标注高已发生过改变的地方进行及时的横梁设置。横梁的设置，其厚度必须要大于底板的厚度，并且，对于支座产生的弯矩传递到梁上的力要进行精细的计算，还要安排较为科学、合理的钢筋的数量。
1.2外墙：
高层民用建筑的外墙的设计，不仅仅要能够满足外墙防水、防渗以及受力强度等要求，还要对裂缝宽度进行严密的计算。还有关于弯矩调幅以及外墙的嵌固端可以通过底板来达到效果，而关于载荷系数方面的考究、侧壁底板以及响铃底板在弯矩上的值通常是不相同的。同时，底板在抗弯能力方面必须要高于侧壁，从而能够保证钢筋的数量以及其相关的厚度。
1.3顶板：
对于高层民用建筑的顶板来说，就是建筑上部的水平约束支座，它的刚度越大，对上部结构起的约束作用就越好。所以，地下室的顶板厚度通常不可以太薄，一般取值为≥160mm。同时，对于人防地下室的厚度要求必须要能够满足人防要求。
依据相关的（建筑抗震设计规范）GB 50011-2010的相关内容规定，地下室的顶板作为地下室上部结构的嵌固端的时候，对其楼板的厚度、混凝土的强度等级、板配筋率、楼层侧向刚度等都有相关要求，并且地下室的层数最好多余两层。同时，顶板作为上部结构中主要的嵌固部位的地上室楼层的顶楼盖应该使用梁板结构。因此，上述情况表明，高层民用建筑的地下室的层数或者总深层不光是由地基的基础埋深来决定，同时还要考虑以上因素。对地下室进行计算时，要一直向下计算直至能够满足嵌固端的相关要求的地下室楼层或者是底板，但是，其剪力墙底部强区层数要从地面向上计算，包括地下层。
以下的两种情形则表明顶板不可作为地下室上部结构的嵌固部位：
（1）地下室顶板室内外的板面标高变化已经超过梁高范围内形成的错层，并且还未采取措施。
（2）顶板是无梁楼盖。
1.4荷载：
地下室的结构荷载主要有爆动荷载、上部建筑物自重、土压力和地下室自身的自重。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据规范可知防空地下室的不同部位要考虑荷载的组合情况，而在进行结构设计的时候要根据工程的实际情况以及其结构特点进行荷载组合。高层建筑地下室各个部分参与的组合的荷载主要是以下几种：
（1）顶板：顶板核爆动荷载标准值以及顶板静荷载标准值。
（2）侧墙：竖向的侧墙：顶板传来的核爆动荷载标准值、静荷载标准值、上部建物自重标准值（仅是局部剪力墙部位）以及外墙自重标准值；横向的侧墙：核爆动荷载所产生的水平荷载标准值、土压力以及水压力。
（3）内承重墙（柱）：顶板核爆动荷载标准值、静荷载标准值、上部建筑物自重、内承重墙自重标准值。与战时所增加的顶板核爆动标准值和平时各个楼层的荷载值之和相比较，应该由大的荷载值起控制作用。
（4）基础：底板核爆动荷载标准值、上部建筑物自重标准值、顶板传来静荷载标准值、地下室墙身自重标准值。
对于高层民用建筑的地下室的荷载方面来说，必须要满足以下条件：自身的重量、地表的压力以及地上建筑的重量和在正常使用之后能够还能够承受正常环境下的负载压力等条件，同时，高层建筑的地下室的设计要严格的按照其相关的规定来进行。而防空地下室的荷载组合，是为了方便在核爆动荷载的作用下来确定同时存在静载的问题的。
1.5抗浮、抗渗：
在设计高层建筑的地下室的结构时，对于抗浮和抗渗问题是必须要考虑的因素。如果建设的地下室相对来说不是特别高，在选择桩基的时候必须要对其自身具有的抗拔承载力进行精密的计算，并且根据相关的《荷载规范》对其强度进行严格的计算，同时，覆土和板的自重荷载系数同时取到1.0。
1.6保护层和垫层厚度：
根据我国的《地下工程防水技术规范》（GB 50108-2008）的相关要求规定，高层建筑的地下室工程防水混凝土的底板混凝土垫层不能小于C15，其厚度不可小于100mm，而软弱土层厚度不应该小于150mm，防水混凝土的结构厚度不应小于250mm。同时，高层民用建筑的地下工程防水混凝土的迎水面钢筋保护层的厚度不能小于50mm。
2.设计中主要难点分析
2.1嵌固位置的确定：
对于高层民用建筑的地下室的嵌固位置的确定的考虑来说，要根据《建筑抗震设计规范》中的相关规定来进行综合考虑，如果条件允许，其地下室的嵌固端就是其下面所建设的地下室，确定嵌固端的位置要对基础底板、地下室楼盖与楼板的要求、结构侧向刚度的要求、剪切刚度的要求等做综合的考虑。
2.1结构的抗震等级：
在我国关于地下室结构抗震等级的相关规定的内容中，关于6度地震的设计有了相关的要求，并且对各个楼层的水平地震的剪力也进行了规范，相对之前的规范只有关于7-9度地震的内容，对于我国现代高层民用建筑的地下室的建造来说，其抗震等级设计要严格根据相关规定进行考虑，满足抗震等级的要求。同时，对于楼盘相对较大的地盘来说，地面上有很多的塔楼，而塔楼之间是独立存在的，并且其嵌固的地方是地下室的顶板的话，可以说明地下室与建筑有着密切的联系，其防震等级要和建筑一样。综上可知，高层建筑的地下室的防震等级的设计要根据建筑的实际情况进行综合的考虑，使地下室能够有很好的防震效果。
结语：综上，高层民用建筑地下室的结构设计是一件非常复杂且繁琐的工作，因此，对其进行设计时，要综合考虑各方面的因素。希望通过本文对于高层民用建筑地下室的结构设计的相关要求的论述，能够满足未来地下室结构设计的需求，从而提高我国高层民用建筑地下室的结构设计水平。
参考文献：
[1]刘静芳.高层民用建筑地下室结构设计分析[J].建筑知识，，：1.
[2]郑兴华，巩宁峰.高层民用建筑地下室通风排烟系统设计探讨[J].暖通空调，2006，05：84-86+104.
[3]吴欣.浅析小高层民用建筑地下室结构设计[J].城市建筑，2013，04：51+162.
[4]罗志焱.高层民用建筑人防地下室汽车库通风系统设计浅谈[J].暖通空调，1996，06：70-73.
论文作者:刘珂
论文发表刊物:《基层建设》2016年17期
论文发表时间:2016/11/21
标签：地下室论文; 荷载论文; 民用建筑论文; 顶板论文; 底板论文; 高层论文; 结构设计论文; 《基层建设》2016年17期论文;