摘要：如今，在高层建筑工程中，多设置地下室，用于地下车库和设备用房。为保证整体结构的合理性，需切实做好地下室结构设计，充分考虑设计中的每个环节，保证设计的可行性、合理性及经济性。
关键词：建筑工程；地下室结构；设计要点
引言
地下室结构设计对整个高层建筑工程有着重要影响，其设计水平直接影响了地下设施的使用功能和安全性。在进行高层建筑设计过程中，如果结构设计不符合标准，就会出现抗浮、沉降、墙体裂缝等问题。因此，为了能够全面保障地下室结构设计质量，我们必须要不断加强地下室结构设计工作，为后续地下室施工奠定坚实的基础。
1、地下室结构设计的难点
高层民用建筑的地下室结构设计涉及到了多个专业的内容，如使用功能、防火、人防、排水、抗道、采光以及通风等，因此在具体设计的过程中，必须充分考虑好各个专业之问的协调配合。同时，在具备大底盘地下室的高层建筑群体中，抗浮问题虽然不存在于使用阶段的塔楼部分，但是却普遍出现在裙房或是地下室部分。结合我国现阶段高层民用建筑设计施工的现状来看，对洪水期的关注力度较小，同时在地下室抗浮设计中只考虑正常使用的极限状态，很容易出现抗浮力不足导致施工过程中出现破坏的情况。此外，防水工程也是地下室结构设计的关键一环，涉及到了施工、选材多方面的影响因素，基于其复杂性和系统性，也成为地下室结构设计的难点之一。
2、建筑工程地下室结构设计要点
2.1荷载分析
地下室结构荷载主要由人防因素的核爆动荷载等效的静荷载、水土压力、上部建筑和地下室自重等几个方面构成，不同地下室结构的不同部位所承受的荷载组合也存在一定的差异，在具体设计中，设计人员应该对结构特点进行分析，严格按照荷载的组合规范开展工作。高层民用建筑地下室不同部位参与结合的荷载主要包括以下方面:①顶板。顶板静荷载和核爆动荷载等效静荷载的标准值；②侧墙。横向承受水和土得压力以及水平动荷载标准值，竖向包括核爆动荷载等效静荷载标准值和顶板静荷载标准值；③内承重墙。上述建筑物和自身重量标准值、顶板核爆动荷载等效静荷载标准值以及静荷载标准值；④基础。主要承受其上述建筑物和墙身自重的标准值，顶板静荷载标准值，顶板传输的核爆动荷载等效静荷载的标准值。
2.2嵌固位置设计
在确定嵌入固体的位置时，应考虑以下几点：
①在高层地下室的设计中，设计者通常设计刚性的嵌固端，通常使用底板作为固定端的底部结构，主要是由于其刚度的无穷大。在施工中，建筑的第一层可以灵活地设计和建造。如果设计第一层，使用无梁结构将不会对后续计算有任何影响。但是，如果一个具有控制功能的地下室是在高水平下建造的，那么地下室的刚性嵌固端就需要一定的要求。
②现浇梁板结构的需要，在楼板厚度不小于180mm时，混凝土强度要求，不能小于C30，在加固中，应选择双向配筋，且单层的加固不能小于0.25%。当第一层的结构嵌入在顶部的基底时，应将顶部的现浇梁板结构搬到地下室及其附件。当当地的机构是一个开放区域时，地下室的屋顶可以用作无梁楼板。
③剪切刚度的要求。对于新项目，地下室的底部一定要满足刚度比，因为它在塔之间，地下室的每座塔，刚度比和相邻的地下室不能比较小于1.5。
2.3顶板设计
一般情况下，高层民用建筑地下室顶板的厚度不易小于160mm。如果是人防地下室的的顶板厚度，则应该满足人防要求的相关标准。
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当塔楼的嵌固为地下室顶板时，为了保障高层民用建筑的结构上部得到有效的约束，必须使约束支座地下室顶板的刚度达到规定要求，保障混凝土的强度、楼板的厚度以及楼层侧向刚度达到相应的规范要求，同时，地下室层数最好超过两层，且地下室楼层的顶楼盖上需要使用梁板结构。顶板配筋率不宜小于0. 25%，由此可见，高层民用建筑地下室层数、基础埋深均受到上述因素的影响。此外，在进行地下室顶板或是楼层结构计算时，应从上往下算至符合嵌固端要求层为止，顶板不满足时应算至基础顶面，剪力墙底部加强区则需要从地面向上计算层数。
2.4侧壁设计
影响基底侧壁设计的因素有很多，如结构重量、地面超载和现场荷载、等效静力荷载等，以防止核爆炸、侧土压力和地下水压力。地下室的侧壁很特别，因为它会受到各种荷载的影响。在复杂荷载条件下，地下室边墙的设计应科学合理地进行简化。因此，设计要求地下室侧墙的是侧墙混凝土保护层的厚度达到接触土壤达到40毫米，水平钢筋配置地下室侧壁的应该在外面的一边，和纵向钢筋配置应在内部侧壁。然而，由于侧壁设计成本的控制，混凝土强度不适合在满足侧壁荷载要求的基础上设置过高，从而降低混凝土的收缩应力。从防止地下室混凝土开裂的情况下，应在地下室设计中设置多通道后浇带。
2.5抗浮设防水位设计
如果具有长期水位观测资料时，抗浮设防水位可以按照资料中的地下水测最高水位以及工程物运期间地下水位变化规律来确定。如果没有数据信息作为支持，可以按照勘察阶段最高稳定水位，并结合地下补给水、地形地貌特点、排泄条件等因素确定。在南方滨海、滨江地区，抗浮设防水位可以参考地下室外地坪标高。如果施工场地具有承压水和潜水有力水联系时，需要考虑承压水位以及对抗浮设防水位的影响。如果是在施工时设计抗浮设防时，可以按照一个水文年最高水位确定。
通常情况，采用无梁楼盖和宽扁梁是不错的方法。在应用宽扁梁过程中，其截面高度的跨度通常在3-6%范围内，合理应用宽扁梁，能够有效降低层高和设防水位。在对地下室西边设计过程中，一层顶部有较厚的覆土，从而加大了地下室结构荷载，因此，宽扁梁的高度应控制在600mm左右，并保证跨度在标准范围内，如果不应用宽扁梁，则最小截面高度应在700mm左右，可见采用宽扁梁的作用。
2.6抗浮设计
对地下室抗浮设计，地下水位以及地下水位的变幅是重要的影响因素。因此对于地下室结构，其抗浮设计应对恶劣极限状态进行考虑。与此同时，地下室抗浮主要是考虑在极限条件下，地下室基础底板低于地下水设计水位，从而在地下水与底板处形成浮力。当地下室自重小于浮力时，地下室结构会出现上浮。因此，从严格意义上来讲，地下室抗浮不仅是隆起基础底面土，尽管与其有所联系，但是基坑开挖阶段是基坑底面隆起的多发环节，其属于地基土变形的范畴。当地下室自重小于地下水浮力时，设计人员需要重点考虑地下室结构的抗浮设计。我国通常采用抗拔桩或抗拔锚杆来对地下室结构进行抗浮设计，并且为了防止基础上浮，通常将抗拔桩或抗拔锚杆嵌入基础底板。
结语
综上所述，高层建筑作为当今建筑工程的主流形式，加强地下室结构设计工作能够有效保障高层建筑的整体质量。本文重点探究了确定地下室高层、变形缝与后浇带、抗浮问题、下沉问题等，旨在全面保障地下室结构设计质量。
参考文献
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论文作者:游鹏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/14
标签：地下室论文; 荷载论文; 顶板论文; 结构设计论文; 结构论文; 水位论文; 侧壁论文; 《基层建设》2018年第30期论文;