文/張艷艷 大連東方華辰建筑設(shè)計(jì)有限公司 遼寧大連 116000

建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)芻議

文/張艷艷 大連東方華辰建筑設(shè)計(jì)有限公司 遼寧大連 116000

隨著國(guó)際建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，設(shè)計(jì)方案不斷得到優(yōu)化，建筑技術(shù)也在不斷提升，我國(guó)建筑公司一方面要滿足城市居民不斷提升的物質(zhì)需求，一方面需要注意城市發(fā)展與自然環(huán)境之間的和諧共存，如何有效提升建筑空間的使用率，節(jié)約并增強(qiáng)單位居住空間范圍內(nèi)的使用效率，成為有關(guān)設(shè)計(jì)單位與設(shè)計(jì)師面臨并亟待解決的問題。下文中，筆者將從個(gè)人設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，分析建筑工程項(xiàng)目中的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注意的事項(xiàng)與要點(diǎn)，以供同行借鑒與參考。

建筑工程項(xiàng)目；地下室結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)方案

在建筑技術(shù)水平的不斷發(fā)展的今天，地下空間利用被越來越重視，地下工程設(shè)計(jì)的難度與精度也隨著加大。工程的施工質(zhì)量取決于地下環(huán)境的性質(zhì)、工程所在的位置以及相關(guān)的地理?xiàng)l件、地下室的抗浮能力、地基沉降程度等因素。

1、地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概論

由于城市人口數(shù)量的持續(xù)增多，建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程中需要考慮，如何有效提升建筑工程的空間結(jié)構(gòu)使用效率，節(jié)省占地空間，增加建筑縱深方向的空間設(shè)計(jì)，豐富建筑工程的性能與功用。地下結(jié)構(gòu)的建筑空間設(shè)計(jì)方案，能夠滿足商業(yè)、消防、停車、倉(cāng)儲(chǔ)等各種使用需求，提升建筑工程項(xiàng)目的規(guī)劃合理性、有效性。在制定地下結(jié)構(gòu)空間的設(shè)計(jì)方案過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)革新自身的設(shè)計(jì)思路，將地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑項(xiàng)目的整體空間設(shè)計(jì)結(jié)合起來，提升建筑工程的整體性能。我國(guó)現(xiàn)代化建筑進(jìn)程中，城市建筑工程的空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，成為決定工程項(xiàng)目的質(zhì)量與綜合性能，體現(xiàn)城市建筑發(fā)展水準(zhǔn)的重要衡量指標(biāo)，有關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)重視地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，研究設(shè)計(jì)方法并使用先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)，加強(qiáng)自身的職業(yè)素養(yǎng)與專業(yè)能力，保障建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)科學(xué)、合理。

2、建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容淺析

為了提升建筑工程項(xiàng)目的地下室空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)單位與設(shè)計(jì)人員不僅僅需要具備科學(xué)的設(shè)計(jì)理念，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑工程項(xiàng)目的具體施工條件，從現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)情況出發(fā)，分析地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)用新型、環(huán)保的建筑原材料，使用先進(jìn)的施工技術(shù)，不斷提升建筑工程的整體質(zhì)量與功能性。從筆者的多年設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來看，建筑工程的地下室設(shè)計(jì)有很多需要注意的事項(xiàng)，設(shè)計(jì)人員需要科學(xué)處理對(duì)待，提升建筑工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量，確保居民的生活舒適與人身、財(cái)產(chǎn)安全。

2.1 抗震設(shè)計(jì)要求

地下室如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，對(duì)整體抗震性能會(huì)產(chǎn)生較大影響，地下室的墻柱與上部結(jié)構(gòu)的墻柱要協(xié)調(diào)統(tǒng)一。地下室頂板室內(nèi)外板面標(biāo)高變化處，當(dāng)標(biāo)高變化超過梁高范圍時(shí)則形成錯(cuò)層，未采取措施不應(yīng)作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位，規(guī)范明確規(guī)定作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的地下室樓層的頂樓蓋應(yīng)采用梁板結(jié)構(gòu)，地下室頂板為無梁樓蓋時(shí)不應(yīng)作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位。結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)往下算至滿足嵌固端要求的地下室樓層或底板，但剪力墻底部加強(qiáng)區(qū)層數(shù)應(yīng)從地面往上算，并應(yīng)包括地下層。

2.2 抗浮抗?jié)B性能要求

建筑地下室的抗?jié)B能力、抗浮能力的設(shè)計(jì)也是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。使用過程當(dāng)中，建筑物除了會(huì)遭遇到地震破壞還會(huì)經(jīng)歷暴雨水分下滲等不可抗力干擾的情況。這就要求在設(shè)計(jì)理念里，必須要相應(yīng)采取一系列的措施來抵御和提高其抗?jié)B能力及抗浮性能。

盡量地在施工中加大地下室部分的重量。具體措施以施工中采用基板加載的方法和邊墻和頂板加載的方法，在科學(xué)的建筑設(shè)計(jì)具備的條件下，盡量提升建筑基坑的底部設(shè)計(jì)高度。這樣設(shè)計(jì)便可在一定程度上使地下室起到抗浮抗?jié)B能力。地下室設(shè)計(jì)中合理的多些寬扁梁和無梁樓蓋的應(yīng)用，如此可以盡量地降低地下室的高度，來降低地下室的抗浮水位。這亦是增加建筑地下室性能的有效方法。

2.3 頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

頂板部分是地下室連接上層建筑的粘合部位，地下室頂板的設(shè)計(jì)十分重要。頂板設(shè)計(jì)要在充分考慮科學(xué)高度的基礎(chǔ)上進(jìn)行，并且要充分考慮對(duì)土層的保護(hù)。頂板設(shè)計(jì)更是關(guān)系到地下室及其上層建筑整體功能的協(xié)同性。準(zhǔn)確地計(jì)算取得的地下室承載能力的數(shù)值，要充分考慮到設(shè)計(jì)中可能存在的各類干擾因素。

地下室頂板鋼筋應(yīng)加強(qiáng)，保護(hù)層和混凝土墊層及強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按規(guī)范加注(GB50108-2001第4.1.6條)。否則就會(huì)產(chǎn)生如下類似問題：地下室外墻、底板等迎水面保護(hù)層厚40mm，底板與土接觸處鋼筋保護(hù)層厚35mm，不適合GB50108-2001第4.1.6條；柱保護(hù)層25mm，違反GB50010-2010第9.2.1條；地下室墊層采用C10混凝土，或底板下未做混凝土墊層，違反GB50108－2001第4.1.5條和第4.1.5條；未見地下混凝土構(gòu)件環(huán)境類別劃分與對(duì)應(yīng)的鋼筋混凝土構(gòu)件保護(hù)層厚度，不符合GB50010-2010第9.2.1條等。

2.4 地下室外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

地下室外墻計(jì)算時(shí)應(yīng)進(jìn)行彎矩調(diào)幅，底部為固定支座（即底板作為外墻的嵌固端）、考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)、有多層地下室時(shí)應(yīng)按多跨連續(xù)計(jì)算，側(cè)壁底部彎矩與相鄰的底板彎矩大小一樣，底板抗彎能力不應(yīng)小于側(cè)壁，其厚度和配筋量應(yīng)匹配，這類問題在地下車道中最為典型。車道側(cè)壁為懸臂構(gòu)件，底板抗彎能力不應(yīng)小于側(cè)壁底部。地面層開洞位置（如樓梯間）外墻頂部無樓板支撐，計(jì)算模型和配筋構(gòu)造均應(yīng)與實(shí)際相符。車道緊靠地下室外墻時(shí)，車道底板位于外墻中部，應(yīng)注意外墻承受車道底板傳來的水平集中力作用。以上兩種情況中，由于外墻支承條件不同，計(jì)算與設(shè)計(jì)不能與一般外墻相同。當(dāng)頂板不在同一標(biāo)高時(shí)，應(yīng)注意外墻上部支座水平力的傳遞問題。

除垂直于外墻方向有鋼筋混凝土內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大（如高層建筑外框架柱）之間外墻板塊按雙向板計(jì)算配筋外（此時(shí)框架柱尚應(yīng)考慮外墻傳來的水平荷載作用驗(yàn)算），其余外墻宜按豎向單向板計(jì)算配筋為妥。豎向荷載（軸力）較小的外墻扶壁柱內(nèi)外側(cè)主筋也應(yīng)予以適當(dāng)加強(qiáng)。

外墻水平分布筋要根據(jù)扶壁柱截面尺寸大小適當(dāng)另配外側(cè)附加短水平負(fù)筋予以加強(qiáng)，外墻轉(zhuǎn)角處也予以適當(dāng)加強(qiáng)，考慮外墻水平鋼筋受力時(shí)應(yīng)注意滿足最小配筋率要求。地下室外墻應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度計(jì)算，裂縫寬度不得大于0.2mm，且不得貫通。

結(jié)語：

綜上所述，建筑工程項(xiàng)目的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足建筑使用需求，從提升地下室空間結(jié)構(gòu)的合理性、設(shè)計(jì)水平、性能與質(zhì)量等方面，全方位、多角度思考設(shè)計(jì)過程中可能產(chǎn)生的影響因素，從節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本、提升使用效率等方面，做好建筑工程的地下室空間設(shè)計(jì)，促進(jìn)城市建筑產(chǎn)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展。

[1]中華人民共和國(guó)建設(shè)部.建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2001）[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001.

[2]代君正.房屋建筑大型地下室結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)芻議[J].科技資訊.2006(22).