建筑工程地下室的結構設計策略

周毅雷

摘要：由于我國國內的建設項目數目不斷增長，建筑所能占用的用地面積越來越少，在此情形之下，為確保城市化腳步持續前進，在建設工程項目中加入地下室區域已是不可或缺的趨勢。針對當前建設工程地下室的功能而言，不但要符合居民對于停車位的需要，也要符合法律法規對于消防設施和對于人防的需要。換言之，地下室空間目前的優勢越來越顯著。于是，各部門對建設工程地下空間規劃也愈加關注，怎樣達到科學化、合理化規劃演變成規劃部門面對的主要問題。基于此，本篇文章對建筑工程地下室的結構設計進行研究，以供參考。

關鍵詞：建筑工程;地下室;結構設計;策略

引言

建筑工程設計是施工作業的重要依據，科學設計的施工圖能夠保證建筑工程的結構質量符合規范標準，實現建筑工程的經濟效益和社會效益。設計的質量決定工程整體的建筑質量，所以要求設計人員具有較高水平的專業素質，保證設計達到國家規范和建設方的要求和標準。在建筑工程的設計過程中，應重視地下室的結構設計工作。

1地下室結構設計的必要性

當前階段，因為城市建筑內容不斷增加，建設企業迅猛發展，我國國內可利用的土地面積不斷降低，開采擴建地下區域已然是城市建設的大方向。由于利用性能和施工方式的原因，在建筑項目施工進程中，加入地下室成為一個非常普遍的設計方法。高層建筑是城市里非常普遍的建筑類型，這類建筑的規劃設計要點里要求最大限度的采用地下區域。和地上建筑相比較，這種建設項目條件更加艱難，要求有多種部門合作完工。如果忽略地下室規劃品質，會出現很多種類以及嚴重程度各異的品質問題。所以，在地下室規劃時，規劃部門需要特別重視地下室構架規劃的品質。

2存有的弊端

首先是地下室的層高在規劃的過程中不合理。一些地下室規劃的層高不適合地下室構架方式，不能根據地下室的建設實況而設置合理的規劃。其次是某些高層的裙房地下室抗浮規劃思慮不周。含有裙房的高層建筑里盡管在高層區域出現抗浮不足的概率很小，然而裙房區域產生抗浮不足的概率不能被忽略。有一些建設項目規劃設計師在規劃過程中卻很容易忽視這個方面。另一方面是如果地下室規劃長度超過合理范圍會出現裂縫。如果地下室長度超過設計合理長度的時候，未能采用適當措施來處理可能出現的開裂現象，這會在很大程度上降低地下室的品質。最后是建設地下室的度量缺乏準確的依據。這個問題大部分出現在規劃的過程中，忽略了荷載規劃，不能把控縱向荷載以及地震力。在進行地下室外墻面配置鋼筋統籌的過程中，所利用的核算方式比較老舊，核算缺乏精確度，這就導致了配置鋼筋會產生不夠或者太多的情況，不夠的時候會對后續的安全問題產生威脅，更甚者會影響結構的安全合理;然而太多會產生物料的濫用，使工程造價無端增高。

3建筑工程地下室的結構設計

3.1地下室結構平面設計

地下室實際規劃的長度需要符合有關規定，不然會產生與建筑規劃不能契合的狀況，在規劃的過程中需要采用科學的結構形式，同時也需要按照現實狀況考量是不是需要設計變形縫。大多數狀況下，地下室沒有設計變形縫的必要，不然會令地下室的抗滲設計更為繁復;但是若是不設計變形縫，那就要求設計和施工人員借助后澆帶或者混凝土添加劑等材料才能解決相關問題，以此令地下室結構更為完善。若是地下室由于長度超過合理范圍而無法實現后澆帶的設計，那就要求把這個地下室科學地切分，同時采用比較狹窄的道路或者口部連接，以此不但能夠符合現實使用情況，也可以減少管道的規劃難度。與此同時，在實行結構規劃的過程中，也應該設計通風井以及采光井，若是高樓層未能科學規劃采光井以及通風井，那么就要求在側壁上設置采光井，以此來符合地下室對于光以及通風的需要，同時保證系統的結構穩固性。值得注意的是，采光井外壁不可以和地下室的頂板相連，不然會干擾該局部區域的穩定，此外也會對抗震性能產生不良影響。

3.2地下室抗震設計

強化抗震規劃是全部建設進程里最重要的一步，樓層的抗震性能會干擾地下室的抗震性，同時他們彼此的聯系非常密切。大多數情形下，按照設計圖紙審查基本要求，半地下室的埋深需求需要超過地面之上，只有這種情況下才可以不算層數，同時總的高度需要從和地下室水平的外部地面算起。地下室和它上面構架的墻體需要具有統一性，地下室的頂板和側墻的高度出現改變的時候，若是高度的變化超過了梁高的范疇，便產生了錯層，此時要求采用合理的方式來解決，而不可以把它當做上部結構的嵌固部分。在相關規范里要求，上部結構部分的地下室頂板需要采用梁板結構形式，地下室的頂板若是無梁樓蓋，則不可以當做上部結構嵌固端。

3.3防滲構造設計

在地下室結構設計有關工作里面，設計人員需要特別關注地下水位有關事項，要特別重視建筑結構防水設計。大多數情況下，在地下水位的影響之下，若是工程有防潮、防洪設計缺陷，導致地下室抗滲能力不夠，則會出現局部開裂的情況。在詳細的設計過程中，設計師必須能夠利用關鍵防滲構造措施，在設計中采取如下舉措：第一，設計師能夠合理利用補償收縮混凝土，通過在混凝土內添加適量膨脹劑，使混凝土的膨脹和收縮達到合理的平衡，使其差值不超過混凝土本身的抗拉強度，通過這種方法使混凝土有效減少開裂的出現。第二，設計師需要明白膨脹劑的膨脹現象不能使混凝土初始階段的收縮變化得到最大限度的補償，所以，為了確保其變化補償效益，設計師需要考慮利用混凝土連續澆筑持續工作，然后加入解決舉措。與流行時間較長的變形接頭施工技巧相比較，這個技術更加科學先進。第三，設計師需要在設計時考慮鋼筋混凝土構件適當提高配筋率而提高抗應變效果，比如在側壁里加入水平抗裂構造鋼筋，就能夠使混凝土表層更加牢固。在側壁部位，考慮到混凝土膨脹指數尤其具有差異性，設計師應該在設計中整合相關經驗值大數據。

3.4地下室外墻構造設計方法

合理核算地下室外部墻體的配筋率，是保障外墻承載能力滿足規范需求的重點之一。由于地下室位于樓層底部，負載著樓層全部的壓力，地下室外墻體是關鍵的承重構件，保障地下室承載力符合建筑要求是地下室外墻設計構造的關鍵和難點之處。科學選取混凝土和鋼筋的配筋率，完全利用好混凝土以及鋼筋各自的力學材料性能，可以使地下室外墻體抗壓效果符合規范的要求，此外也可以保障建筑具有很高的穩定性。

3.5地下室超長構造設計方法

現階段商用性質的樓層地下室的設計長度一般不宜大于40m，在規劃時要考慮超長地下室的開裂情況對于地下室品質的干擾。設計師不但要核算地下室的結構承載力，也要整體考量周圍溫度以及濕度對于荷載構造的干擾，規避由于環境情況致使地下室墻體出現開裂。若是超長構造的地下室出現開裂需要盡快采用合理方式來解決，避免出現更嚴重的品質問題，在地下室建設完工之后也需要完成后續的混凝土保養工序。

3.6地下室底板設計

地下室底板需要承擔樓層的負荷，也需要保障地下室具有相當能力的抗滲以及防汛功效。所以，需要合理核算地下室底板的厚度以及鋼筋配比，底板選取的厚度需要綜合考慮樓層抗震需求、樓層負荷、地下室建設方式等多種條件。大多數情況下，可以把底板的厚度把握在400mm～600mm之內，底板鋼筋配比率一般可以選取0.25%左右。在實行地下室底板設計過程中，需要注意區分箱型基礎與筏型基礎的規范要求區別，底板結構設計應該滿足沖切、剪切、彎曲、部分擠壓等規范要求。

結束語

建筑地下室結構設計，是建筑工程建設中一項重要組成部分，需要予以重視。這是一項系統化工程，需要進行綜合性考慮，不斷地嘗試，創新結構設計方法。建筑方案一定要符合建筑地下室的實際情況，不可脫離現實，否則所制定的設計方案則無法實行。在進行地下室結構設計的時候，需要考慮層高問題，要處理好抗浮設計問題，應當針對可能出現的超長狀況和沉降狀況，實施有效的設計和預防。

參考文獻：

[1]鄒桂明.建筑工程地下室結構設計分析與探討[J].門窗，2019（22）：167.

[2]曾巖.建筑工程地下室結構設計分析與探討[J].現代物業（中旬刊），2019（11）：72.

[3]王勇.關于建筑地下室結構設計方法的分析[J].門窗，2019（16）：137.