中人防规划设计研究院有限公司安徽分院 安徽合肥 230000
摘要:随着现代商业地产对停车位的需求、社会对消防和设备以及人防的要求越来越高，建筑工程中，地下室部分发挥着越来越重要的作用。地下室的结构设计应在满足建筑功能和安全的前提下，尽可能地采用较为经济节约和环保的方法。
关键词:建筑工程；地下室结构；设计要点
1 当下建筑地下室结构的设计现状
近年来，我国建筑规模不断扩大，地下室的性能也逐渐多样化。 从最初简单的存储性能到目前的地下停车场多功效构造的配合，如 大型商业区和人防工程项目，这些功能需要适合更高设计准则的基础架构。需要设计者不仅具备更专业的设计水平，并且具备前瞻性的设计理念。建筑物的地下结构设计是整个建筑设计的基础，因此，建筑物地下结构设计的重要性对建筑的设计和使用功能非常重要。
2 地下室结构中的设计难点分析
在建筑工程地下结构设计中，由于不同的施工地域的地质情况 不同，因此，设计者需要对周围环境和地质条件进行全面的勘察，并 计算对勘察数据进行分析和研究，为后续设计工作提供数据依据。另 外，还要充分考虑通风情况，防止各种不良地质导致的质量安全隐患。
3 建筑工程地下室结构设计中存在的问题
3.1 抗浮问题
由于地下室工程设具有较高复杂性，因此所需要考虑的因素众多，包括采光以及通风等，而抗浮问题通常会出现在地下室，而不是塔楼。对于该问题，需要做好抗浮防水位的设计，并且确保其科学性与合理性，将地下水水位实际要求作为重要依据，进行全面探究，在处理抗浮问题过程中充分应用多种方法，主要包括设置抗浮桩以及平板式筏板基础等。
3.2 沉降不均匀
沉降不均匀这一问题在地下室结构设计中经常出现，要对其进行有效解决，应该科学合理应用人工处理地基的方法，将桩基础以及整体基础应用于主体结构中，使其作用得到充分发挥，使最终沉降量有一定程度的减小，并且有效应用各种类型基础形式的优势，对于计算工作的开展十分有利。
3.3 地下室结构超长
在建筑工程中，地下室结构超长这一问题的出现率较高，针对该问题，可以设置伸缩后浇带，还可以应用设置膨胀加强带以及粉煤灰混凝土技术等。
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3.4 人防地下室问题
在设计人防地下室结构时，需要足够重视人防构建，尤其是它的最小截面尺寸取值，以国家所制定的相关标准为依据，开展设计工作，在建筑面积方面，同时实现混凝土厚度以及顶板最小防护厚度的防护。与此同时，在开展建设工作时，还需注意其它设计问题，例如人防构件荷载取值等。针对防空地下室而言，当处于核爆动荷载作用下，开展动力分析工作，需要科学合理应用等效静荷载法，提高计算精确度。在设计人防地下室过程中，人防底板荷载也是必须考虑的内容，它发挥着较大控制作用。
4 地下室结构平面设计
地下室工程涉及的专业极为复杂，高层建筑的地下室结构设计，需要综合考虑防火、使用功能、人防要求及管道、坑道、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定的长度时，需要与结构专业配合，确定是否设置变形缝，通常应尽可能少设或不设变形缝，因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。对于相关设计人员而言，要实现不设变形缝的目的，不仅可以设置后浇带，还可以应用地下不设缝以及合理应用混凝土外加剂等多种方法。如果地下室的长度超出限制，设置后浇带并不能对其进行有效解决，因此在开展设计工作过程中，能够对平面进行合理调整，做好地下室分割工作，通过较窄通道连接在一起，进而充分满足管道相连这一需求，在通道外设置变形缝比较有利，能够在一定程度上减少接缝数量，还可以确保变形缝受力较小，对于补救工作较为便利。在设计结构的时候，需要完成采光通风井的设置，并且保证其合理性，如果所设计的位置不合适，必定会对地下室结构产生影响，导致其稳定性得不到有效保障。
5 地下室外墙结构设计
5.1 关于结构选型的设计
地下室的结构设计，不仅要保证结构具有足够的抵抗侧力的刚度，而且要确保其具有较强的承载力，使结构在水平作用力的作用下产生的侧向位移值在允许范围内。应整体权衡和分析结构的适用性和安全性等因素，宜选用框架结构形式，由混凝土框架结构承载纵向力和侧向力。混凝土框架应具有较强的刚度，在满足建筑整体功能的前提下，降低平面扭转对结构的影响。平面设置要相对简单、规则，使荷载均匀分布。本工程地下室的结构形式在主楼区域同主楼的上部结构，将主楼的框架 - 核心筒结构贯穿至基础；裙房部分和纯地下室部分为钢筋混凝土框架结构，可以从整体保证结构的连续与稳定。由于基础工程的造价占据整个建筑总造价的很大比例，对地下室基础进行选择时，要充分考虑地基承载力，且要考虑整体的安全可靠性和经济合理性，避免大体积混凝土的收缩和温差裂缝以及整体的不均匀沉降。
5.2 荷载
在整体荷载中，地下室外墙的重要性不容小觑，占据至关重要的位置，加之其上的荷载有几个来源，不仅包括水平荷载，还包括建筑主体以及地下室楼盖传重与自重竖向荷载。在外墙水平荷载中又包含有多项内容，主要是侧向土压力等。地震以及竖向荷载将导致内力的产生，当进行外墙结构设计时，通常这部分内力并不能发挥控制功能，必须对水平荷载做到足够关注与重视，如果水平荷载与墙面相垂直，将导致弯矩产生，有利于墙体配筋。
5.3 外墙截面设计
当土压力发挥作用时，将导致永久荷载效应产生。对于加之于外墙的土压力，应该选择静止土压力，通过试验对其进行确定。如果试验条件不足，可以合理选择砂土以及黏性土，其所处范围分别为 0.34 至 0.45 以及 0.5 至 0.7. 根据永久荷载，对水位稳定水压力进行判断，合理取值分项系数，基本维持在 1.2. 同时根据可变荷载，对水位急剧变化水压力进行判断，其分项系数的取值一般是 1.3. 对于外墙永久荷载，有些情况下对其分项系数有人防要求，如果效应不利于结构，将其取值为 1.2，若是效应有利于结构，可将其取值 1.0。
5.4 配筋计算
在开展实际设计工作过程中，在计算配筋时，并不是根据扶壁柱尺寸对这一类型的外墙进行计算，所依据的是双向板。对于扶壁柱而言，将地下室结构整体电算分析结果作为重要依据，做好配筋操作，并不以双向板传递荷载为依据验算。按照外墙和扶壁柱变形协调原理，该设计对于外墙较为不利，导致多种问题的出现，包括扶壁柱配筋过少以及竖向受力配筋不足等。
6 地下室抗震设计
在地下室结构设计中，抗震设计所占地位不可忽视，对于整个工程抗震性能都有较大影响。在设计完成施工图之后进入会审阶段， 此时必须严格要求，做好埋深处理，将地下室墙柱以及上部结构墙柱之间的协调性加强，同时科学合理应用相关手段与方法，保证地下室顶板内板面与外板面标高发展为错层。将梁板结构应用于上部结构顶楼盖，同时针对地下室楼层以及底板，做好计算。
7 结论
综上所述，针对建筑工程中地下室结构设计工作而言，其具有非常强的专业性，与之相关的领域以及工序多种多样，复杂度高。所以对地下室结构设计提出更高要求，首先必须达到基本功能要求，在此基础上提高稳定性与安全性，尽可能实现经济性最大化，在满足建筑工程地基埋深要求的同时有效避免渗漏现象的出现，促使地下室功 能与作用得到最佳发挥，进一步促进我国建筑工程健康长远发展。
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论文作者:王伟
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/14
标签：地下室论文; 荷载论文; 结构论文; 结构设计论文; 人防论文; 外墙论文; 建筑工程论文; 《防护工程》2019年10期论文;