论文部分内容阅读
【摘要】随着我国经济、社会的不断发展，城市化进程逐渐加快，城市规模不断扩大，城市人口日益上涨，导致城市土地资源更加珍贵、稀缺。但由于地下室建筑存在诸多风险，且技术要求高，导致地下室建筑面临诸多困难和挑战。因此，必须优化建筑地下室结构设计方案，保证地下室建筑的质量，促进城市发展。本文将在地下室结构组成的要素基础上，探究建筑地下室结构设计，以供相关人士参考。
【关键词】建筑；地下室；结构设计
一、前言
地下室结构设计属于较复杂、专业性高的工程，其必须考虑荷载以及防水抗裂等多方面的因素，致使地下室建筑工程造价高。与此同时，地下室结构设计属建筑结构设计的重要组成部分，对整个建筑结构设计具有重要意义，因此为保证整个建筑工程的安全性，必须做好地下室结构设计。
二、地下室结构组成要素
地下室种类繁多，以不同的划分依据可将其划分为不同的地下室。例如，以使用功能为划分依据，可将地下室分为普通地下室和防空地下室；以顶板标高为划分依据，可将地下室划分为半地下室和全地下室；以结构材料为划分依据，可将地下室划分为砖混结构地下室和钢筋混凝土结构地下室。
一般而言，顶板、底板、外墙、采光井、楼梯以及门窗是构成地下室的主要组成部分。
（1）预制混凝土板或现浇板是顶板主要采用的方式，在进行顶板厚度设计时，必须以首层荷载计算结果为依据，确保顶板厚度适中。
（2）一般而言，底板高于地下水位高度为最佳，如果不存在压力作用，可以地面工程为参照，进行施工。如果存在底板高度低于地下水位高度的情况，应充分考虑水的浮力荷载，并通过有效措施，确保底板的强度和刚度，提高其抗浮和抗渗透能力，避免因部分差错影响整个地下室安全。
（3）外墙厚度必须以实际计算结果为依据，一般而言，250mm最适宜。
（4）地下室的楼梯，应在上部建筑设计的基础上，合理设计楼梯。如果地下室规模较小，可设置单跑楼梯。需注意的一点是，在设置地下室安全出口时，必须保证出口无较高建筑物。
三、建筑地下室结构设计方案讨论
（一）结构荷载分析
施工荷载、水土压力、顶板活荷载以及上部建筑物自重等均属于地下室结构荷载。在地下室结构设计过程中，必须以工程实际情况与特点为出发点，合理规范荷载组合，达到减轻地下室结构荷载的目的。其中顶板主要承受的荷载来源于施工荷载、消防车荷载等；横向侧墙荷载主要来源于水土压力，竖向侧墙荷载主要来源于顶板引起的活荷载等。总之，不同部件承受不同的荷载，共同努力支撑整个荷载，确保地下室的安全。
（二）顶板设计
地下室顶板具有水平约束建筑物上部结构的作用，刚度越大，则约束作用越强。因此，地下室顶板应保持一定的厚度，一般来说要大于160mm。《建筑抗震设计规范》中明确指出，地下室顶板作为上部结构的嵌固端，必须严格要求楼板厚度、板配筋率以及混凝土强度等，最宜采用梁板结构。如果因顶板室内外板面标高超出梁高的标准范围引起的错层现象，或者顶板属于无梁楼盖时，不宜将地下室顶板视为上部结构的嵌固端。
（三）外墙设计
在进行地下室外墙设计时，应以弯矩调幅为基准，将底板视为外墙的嵌固端，以荷载分项系数为参考，保持侧壁底部弯矩和其相邻的底板弯矩尺度一致。与此同时，应保证底板的抗弯能力应在侧壁之上，合理配置厚度与配筋量。如果存在底板未处于同一标高的问题，应考虑外墙上端支座水平力的传递问题。另外，计算外墙裂缝宽度是十分有必要的，其中裂缝最大应该控制在0.2mm，注意不得出现贯通现象。
（四）底板设计
底板设计与外墙类似，均需满足受力要求和抗渗、防水等问题。因此，对底板厚度以及配筋都有严格要求，针对底板厚度而言，在设计中应该保證厚度大于400mm，配筋率应该设计为0.25%左右。地下室底板的主要桩承台包含桩筏箱形以及桩筏基础，与此同时，保证冲切、剪切以及受压等方面的要求得到满足，保障地下室的稳固性。
（五）抗浮、抗渗设计
针对抗渗设计而言，抗渗设计是地下室结构设计的重要组成部分。在钢筋混凝土结构带裂缝工作的影响下，导致抗渗设计更加困难。因此，为达到抗渗效果，可采取以下几种方式：第一，对混凝土进行补偿收缩，即通过掺杂微膨胀剂的方法，迫使混凝土膨胀值与收缩值相抵消。如果其差值高于极限拉伸值，则达到了控制裂缝的目的。一般情况下，膨胀变形难以完全补偿收缩变形，然而，补偿收缩混凝土带是实现无缝施工的有效措施。以实际工程为依据，如果裂缝超出60m，则需设置相应的膨胀加强带。第二，提升抗拉能力，钢筋混凝土的抗拉能力是影响抗渗设计的原因之一。因此，应用混凝土时，应充分考虑钢筋的抗拉能力，尽量使用抗变形钢筋，达到强化混凝土面层的目的。除此之外，还包括多种方式，以达到提升抗渗效果的目的，需注意的一点是，在应用相关措施的过程中，必须做好混凝土养护工作。
例如在实际的地下室建设设计当中，要尤其对地下室部分和地面楼层当中不多中的抗浮数据进行计算。在运用桩基的过程中，对抗拔承载力进行系统的运算。在实际的地下室建设设计当中，板和覆土自身的重量有利于结构的构建，因此，在对其的结构强度的计算当中应该取1.0为最佳的荷载系数。此外，在地下室的抗浮设计当中，需要将地下水位和变幅也充分考虑在其中，要根据实际的地下水位和变幅为设计依据。
四、小结
总而言之，建筑地下室结构设计是十分复杂的工程，其涉及的知识面较广，专业性强，需考虑的因素多。因此，在设计地下室结构时，应以实际情况为依据，充分考虑结构荷载、顶板、外墙、底板以及抗渗、抗浮等，制定合理、有效的设计方案，保障地下室建设的安全性与可靠性，达到降低工程造价的同时，增加经济效益。
参考文献：
[1]汪玉华.关于建筑地下室结构设计的分析[J].建筑工程技术与设计，2015，（14）.
[2]王建明.关于建筑地下室结构设计的分析[J].建筑工程技术与设计，2015，（12）.
[3]凌力.对建筑地下室结构设计的探讨[J].房地产导刊，2015，（16）[4]侯宝芝.高层建筑地下室结构设计分析[J].城市建设理论研究（电子版），2011，（31）.
【关键词】建筑；地下室；结构设计
一、前言
地下室结构设计属于较复杂、专业性高的工程，其必须考虑荷载以及防水抗裂等多方面的因素，致使地下室建筑工程造价高。与此同时，地下室结构设计属建筑结构设计的重要组成部分，对整个建筑结构设计具有重要意义，因此为保证整个建筑工程的安全性，必须做好地下室结构设计。
二、地下室结构组成要素
地下室种类繁多，以不同的划分依据可将其划分为不同的地下室。例如，以使用功能为划分依据，可将地下室分为普通地下室和防空地下室；以顶板标高为划分依据，可将地下室划分为半地下室和全地下室；以结构材料为划分依据，可将地下室划分为砖混结构地下室和钢筋混凝土结构地下室。
一般而言，顶板、底板、外墙、采光井、楼梯以及门窗是构成地下室的主要组成部分。
（1）预制混凝土板或现浇板是顶板主要采用的方式，在进行顶板厚度设计时，必须以首层荷载计算结果为依据，确保顶板厚度适中。
（2）一般而言，底板高于地下水位高度为最佳，如果不存在压力作用，可以地面工程为参照，进行施工。如果存在底板高度低于地下水位高度的情况，应充分考虑水的浮力荷载，并通过有效措施，确保底板的强度和刚度，提高其抗浮和抗渗透能力，避免因部分差错影响整个地下室安全。
（3）外墙厚度必须以实际计算结果为依据，一般而言，250mm最适宜。
（4）地下室的楼梯，应在上部建筑设计的基础上，合理设计楼梯。如果地下室规模较小，可设置单跑楼梯。需注意的一点是，在设置地下室安全出口时，必须保证出口无较高建筑物。
三、建筑地下室结构设计方案讨论
（一）结构荷载分析
施工荷载、水土压力、顶板活荷载以及上部建筑物自重等均属于地下室结构荷载。在地下室结构设计过程中，必须以工程实际情况与特点为出发点，合理规范荷载组合，达到减轻地下室结构荷载的目的。其中顶板主要承受的荷载来源于施工荷载、消防车荷载等；横向侧墙荷载主要来源于水土压力，竖向侧墙荷载主要来源于顶板引起的活荷载等。总之，不同部件承受不同的荷载，共同努力支撑整个荷载，确保地下室的安全。
（二）顶板设计
地下室顶板具有水平约束建筑物上部结构的作用，刚度越大，则约束作用越强。因此，地下室顶板应保持一定的厚度，一般来说要大于160mm。《建筑抗震设计规范》中明确指出，地下室顶板作为上部结构的嵌固端，必须严格要求楼板厚度、板配筋率以及混凝土强度等，最宜采用梁板结构。如果因顶板室内外板面标高超出梁高的标准范围引起的错层现象，或者顶板属于无梁楼盖时，不宜将地下室顶板视为上部结构的嵌固端。
（三）外墙设计
在进行地下室外墙设计时，应以弯矩调幅为基准，将底板视为外墙的嵌固端，以荷载分项系数为参考，保持侧壁底部弯矩和其相邻的底板弯矩尺度一致。与此同时，应保证底板的抗弯能力应在侧壁之上，合理配置厚度与配筋量。如果存在底板未处于同一标高的问题，应考虑外墙上端支座水平力的传递问题。另外，计算外墙裂缝宽度是十分有必要的，其中裂缝最大应该控制在0.2mm，注意不得出现贯通现象。
（四）底板设计
底板设计与外墙类似，均需满足受力要求和抗渗、防水等问题。因此，对底板厚度以及配筋都有严格要求，针对底板厚度而言，在设计中应该保證厚度大于400mm，配筋率应该设计为0.25%左右。地下室底板的主要桩承台包含桩筏箱形以及桩筏基础，与此同时，保证冲切、剪切以及受压等方面的要求得到满足，保障地下室的稳固性。
（五）抗浮、抗渗设计
针对抗渗设计而言，抗渗设计是地下室结构设计的重要组成部分。在钢筋混凝土结构带裂缝工作的影响下，导致抗渗设计更加困难。因此，为达到抗渗效果，可采取以下几种方式：第一，对混凝土进行补偿收缩，即通过掺杂微膨胀剂的方法，迫使混凝土膨胀值与收缩值相抵消。如果其差值高于极限拉伸值，则达到了控制裂缝的目的。一般情况下，膨胀变形难以完全补偿收缩变形，然而，补偿收缩混凝土带是实现无缝施工的有效措施。以实际工程为依据，如果裂缝超出60m，则需设置相应的膨胀加强带。第二，提升抗拉能力，钢筋混凝土的抗拉能力是影响抗渗设计的原因之一。因此，应用混凝土时，应充分考虑钢筋的抗拉能力，尽量使用抗变形钢筋，达到强化混凝土面层的目的。除此之外，还包括多种方式，以达到提升抗渗效果的目的，需注意的一点是，在应用相关措施的过程中，必须做好混凝土养护工作。
例如在实际的地下室建设设计当中，要尤其对地下室部分和地面楼层当中不多中的抗浮数据进行计算。在运用桩基的过程中，对抗拔承载力进行系统的运算。在实际的地下室建设设计当中，板和覆土自身的重量有利于结构的构建，因此，在对其的结构强度的计算当中应该取1.0为最佳的荷载系数。此外，在地下室的抗浮设计当中，需要将地下水位和变幅也充分考虑在其中，要根据实际的地下水位和变幅为设计依据。
四、小结
总而言之，建筑地下室结构设计是十分复杂的工程，其涉及的知识面较广，专业性强，需考虑的因素多。因此，在设计地下室结构时，应以实际情况为依据，充分考虑结构荷载、顶板、外墙、底板以及抗渗、抗浮等，制定合理、有效的设计方案，保障地下室建设的安全性与可靠性，达到降低工程造价的同时，增加经济效益。
参考文献：
[1]汪玉华.关于建筑地下室结构设计的分析[J].建筑工程技术与设计，2015，（14）.
[2]王建明.关于建筑地下室结构设计的分析[J].建筑工程技术与设计，2015，（12）.
[3]凌力.对建筑地下室结构设计的探讨[J].房地产导刊，2015，（16）[4]侯宝芝.高层建筑地下室结构设计分析[J].城市建设理论研究（电子版），2011，（31）.