摘要：随着我国经济的快速发展，，城市化建设不断加快，为了高效利用土地资源，越来越多的建筑工程开始通过设计高层及地下室的模式节约土地，如在地下室修建消防水池或地下车库等。由于地下室的结构比较复杂，所以做好地下室的结构设计工作十分重要。本文根据地下室结构设计的现状，探讨地下室的结构的设计要点，以期提高建筑工程地下室结构的设计水平，促进我国建筑工程的稳定发展。
关键词：建筑工程；地下室；结构设计；要点
一、建筑工程地下室结构设计的难点概述
在地下室施工过程中，需要涉及的专业知识很多，所以建筑设计师应从多层面考虑，在不影响建筑物使用品质的前提下，制定完善的地下室结构设计方案，并加强做好地下室施工质量的控制工作，保证建筑物的整体质量。大部分建筑设计师只注重地下室在施工过程中所受到的影响，影响抗浮能力的重要原因之一，再加之地下室防水工程本身的施工难度很大、施工工序繁琐，使得地下室结构设计难点增多。
二、建筑工程地下室结构设计分析
1.地下室平面结构设计
对于地面层为高层建筑的地下室结构设计来说，需要综合地考虑到防火、通风、使用功能、人防要求、设备用房、管道、坑道、排水、采光等一系列专业性的问题，如果一地下室的长度超出了预先规定好的长度时，需要与地下室结构专业相配合，确定是否在设计中设置变形缝。但在一般的情况下，最好或尽可能地不要设置变形缝，因为如果设置了会使排水设计产生极大的困难。如实在需要设置的话，设计人员需通过设置后浇带的方式解决。另外，在地下室结构设计中，设计人员还应注意采光的设计，对于高层建筑来说，地下室采光设计并不容易，因此，可以通过在侧壁作附加通长采光井，但采光井外壁又不用与地下室顶板整体进行连接，这样才会保证地下室整体结构稳定且功能完善，才能有效地将地面部分的风力作用及地震等外界因素转入侧壁或地面，满足高层建筑的地下室埋深要求。
2.地下室抗浮抗渗结构设计
对于此类设计来说，其最为常见的问题就是地下水位的勘察问题。在实际的地下室结构设计中，因仅参考了正常的使用极限状态，对防洪防潮等设计没有足够的得视，而导致了地下室后期施工过程中因抗浮抗渗不够出现局部裂痕现象。因此，在地下室设计时，要充分地考虑到这一问题，并进行现场研究与分析后方可进行设计。另外，要想达到有效的抗渗，还必须做到以下几点要求：
首先，要补偿收缩混凝土。指在混凝土中掺入微量的膨胀剂，以混凝土的膨胀值抵消混凝土的最终收缩值。当差值大于或者等于混凝土的极限拉伸力度时，便可控制裂缝了；其次，膨胀带。指混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会完全地补偿混凝土的早期收缩变形情况，而需要设置补偿收缩混凝土带可以实现混凝士连续浇注无缝施工；再次，后浇带法。后浇带法作为混凝土早期短时间释放约束力的一种新型技术，相比于长久性的变形缝已经有了很大的改进和提高，并得到了广泛应用；最后，提高钢筋混凝土的抗拉能力。混凝土应该考虑到增加抗变形钢筋，如在侧壁上增加水平温度筋，在混凝土表面层起强化作用；侧壁受到底板和顶板的同时制约，混凝土就会胀缩不一致，可以在中部位置设置一道水平的暗梁抵抗拉力。
3.地下室抗震结构设计
抗震设计是地下室设计中必不可少的设计。在建筑的中，抗震的设计是按照不建筑物不同的高度来设定的。如果地下室的抗震设计不足，会直接影响到地面建筑物的安全性能。一般来说，在抗震设计中，地下室的墙柱应该与地面部分的墙柱结构相协调统一。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于地下室顶板室内外板面标高变化处，当此标高变化超出了梁高范围时，则会形成错层，应当采取一定的措施进行处理。在地下室结构设计中，相关规范明确表明，作为上部结构部位的地下室楼层的顶楼，盖应采用梁板结构，而地下室顶板为无梁楼盖时则不应该作为上部结构的组成部分。结构计算应该向下计算，至少要满足地下室楼层或底板抗震要求，但剪力墙底部加强区层数应从地面往上开始计算，并且应包括地下层部分。
4.地下室外墙结构设计
地下室外墙设计是整个结构设计的重点，应该按照水质、土质的特别进行计算，在计算过程中应该注意荷裁的问题。地下室外墙所承受的荷载分为水平荷载和竖向荷载两部分。竖向荷裁又分为上下两部分与传重与自重；水平荷裁包括地面荷裁、侧向荷裁与人防等。在实际的设计中，竖向荷裁对抗震能力一般不起任何的作用，因此，在设计中只考虑水平荷裁的抗震能力就可以了。另外，对静止土压力来说，必须通过有效的验证来确定。当静止土压力不具备验证条件时，则需取砂土0.34～0.45，粘性土可取0.5～0.7进行实验；此外，在进行地下室外墙配筋计算时，对于带扶壁柱的外墙，在计算时不是根据扶壁柱的尺寸大小来进行计算的，而是通过双向板的平均值来计算配筋的；扶壁柱计算则是按地下室的总体结构进行计算分析，并将所得结果进行配筋使用的，其并不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。另外，根据外墙与扶壁柱的变形协调原理，设计会出现外墙竖向承受能力配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量等情况。因此，在地下室外墙的配筋计算时，对于垂直于外墙方向有钢筋混凝土和内隔墙相连接的外墙板块部分或外墙扶壁柱截面尺寸较大的外墙板块部分，比如高层建筑外框架柱之间，要按双向板计算配筋，其余的按照竖向单向板计算方可。
5.地下室顶板施工的探讨
（1）地下室顶板结构的选择
地下室顶板的结构选择直接影响建筑物承受力情况。在选择顶板结构时需要严格按照实际情况来，经过一定的计算之后，选择厚度适宜的浇梁板结构，主要是为了地下室顶板能够承受住混凝土的重量。一般情况下在选择顶板的厚度时不能够低于一百八十毫米，使用在楼板上的混凝土要具有足够的强度，同时还需要注意钢筋的选择，使得整体结构能够很好地固定成在一起。地下室顶板结构的选择上需要充分注意的就是楼板的强度要足够的保证，同时钢筋的使用频率也需要有足够的保证。
（2）作为结构的固定作用
地下室的顶板是上层建筑的一部分，要使得整个建筑处于安全稳定的状态，需要使得底部楼层的侧向钢度要大于邻上层建筑侧向钢度的两倍以上。因此，在施工的过程中，楼层的侧向刚度的设计工作需要严格按照相关的标准来进行，同时地下室的刚度设计工作也需要按照标准进行。为了使得地下室的刚度设计更加的符合实际情况的需要，首选图纸的设计是必须的，根据设计的图纸利用计算机软件来模拟该项设计中地下室的刚度，以便能够做出及时的调整，确保工程的顺利进行。
（3）需要具备抗震能力
地下室的顶板作为上层建筑中的一部分，顶板的抗震能力对整个建筑物所呈现的抗震能力有着直接的影响。为了使得建筑物的抗震能力得到充分的保证，地下室顶板的抗震能力也需要提升。地下室的顶板抗震能力得不到提升的后果可能是整个建筑的毁灭。在地震灾害面前，过关的质量才是有效的保证，地下室顶板的抗震能力对上层建筑的影响主要是通过顶板与上层建筑之间的嵌固作用产生的，地下室的抗震能力达不到要求必然会使得嵌固的地方容易出现裂缝，这样建筑遭到破坏的可能性就更大。
结语
现代建筑工程中，地下室已经成为整体结构中不可分割的重要构成，建筑整体的安全性和稳固性在很大程度上受到地下室建筑质量优劣的影响。由于地下室其位置具有一定的特殊性。所以应高度重视其结构设计。在进行结构设计的时候需要考虑的问题是多方面的，设计人员应重点把握好经济性和质量两方面的平衡，在确保质量的前提条件下将成本降低最低。
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[3]李晓琴.建筑地下室结构设计分析[J].住宅与房地产，2016，（21）：54.
论文作者:姜天阳
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/30
标签：地下室论文; 顶板论文; 结构设计论文; 外墙论文; 结构论文; 混凝土论文; 壁柱论文; 《防护工程》2018年第35期论文;