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摘要：随着社会经济的不断进步，我国的建筑行业也在不断发展，城市化进程不断加快，高层房建工程越来越多。与传统建筑相比，高层房建工程需要针对地下室结构进行细致的设计。高层房建工程的地下室需要具有许多功能，电力设备用房、停车场以及电梯设备用房等都需要设计在地下。因此，对于高层房建工程地下室建造需要精细的设计和较高的技术水平来保证质量，以充分发挥高层房建工程地下室的作用。本文针对高层房建工程地下室结构设计的现状和存在问题进行探究，点明高层房建工程地下室结构设计的要点。
关键词：地下室；结构设计；高层房建工程
当今时代，各大城市高层房建工程越来越多，高层房建工程往往设有地下室来达到合理利用土地资源的目的。高层房建工程的电力设备用房、停车场以及电梯设备房都设计在地下，由于功能较多，加上地质结构复杂，地下室的施工存在着一定的难度。以因此，有必要针对实际情况，制定合理的结构设计方案。
一.国内高层房建工程地下室结构设计现状
高层房建工程地下室的设计具有十分广阔的前景，设计单位在进行高层房建工程施工过程中，对地下室结构设计相对重视。由于地下室结构复杂，施工难度大，在工程总造价中，地下室所占成本相对较高。由于受到地质结构限制，设计方案与实际情况不能够完全匹配，很有可能由于沉降不均、抗浮能力不达标等出现各种各样的问题，如果不及时更改方案，将会导致竣工后出现质量问题，甚至会因此引发安全事故，对业主的生命财产安全造成损失。
二.地下室构造设计难点
（一）涉及专业复杂
地下室设计所涉及的专业是非常复杂的。一般而言，地下室的使用功能、防火、人防要求等都是设计中需要涉及的专业。因此，在地下室结构建设过程中，相关人员应综合考虑这些因素。对于一些底盘较大的地下室高层房建工程群，在使用阶段的塔楼通常不存在抗浮问题，但裙房和地下室段易出现抗浮问题。另外，在施工期间，施工人员对洪水期关注不够，主要是因为在实际设计过程中，地下室的抗浮问题只考虑了正常使用情况下的某些极限状态，造成抗浮力不足，在施工期间造成局部破坏。此外，地下室防水工程也属于一个系统工程，其原因很多，如:设计、材料选择等，在这种情况下，地下室结构设计将有更多的困难[1]。
（二）变形缝设置问题
变形缝主要包括沉降缝、伸缩缝、防震缝等。其中，沉降缝的设置应该从顶部到底部断开，把建筑分成多个部分，并确保每一部分沉降都能保持一定程度的均匀性。这样可以避免沉降差过大而导致建筑物开裂破坏的问题。高层房建工程要应尽量避免设置防震缝，除非结构的垂直或平面布局不是很规则且不能调整。伸缩缝一般都是从基础以上把建筑物断开，防止建筑物由于温度变化的影响和开裂现象[2]。对于高层房建工程来说，防水是最基本的要求，也受变形缝的影响。如果不能够合理对变形缝进行处理，很可能导致地下室出现渗漏问题。
（三）地下室层高问题
地下室的层高会直接影响到整个工程的质量。一般情况下，地下室结构设计是在建筑方案确定下来之后再进行的，因此，地下室的设计应该符合整体的建筑设计，不能为了建造地下室而对建筑设计进行大规模调整。设计人员需要对地下室层高进行控制，通过合理的布局调整层高，尽量避免对整个建筑产生影响。除此之外，还应该采用合理的结构形式，从一定程度上降低层高，从而减少地下室造价。但是，有关地下室层高控制很多时候会被设计人员忽视。
三.高层房建地下室结构设计
（一）荷载设计
高层房建工程地下室荷载主要包括：土压力荷载、爆动荷载、地面建筑荷载、自重荷载及人防荷载。一方面，高层房建工程地下室荷载的计算应充分考虑地下室墙体自重、地下水压力、土压力等对高层房建工程地下室的各种压力。同时，高层房建工程地下室荷载的计算也应根据各部分荷载的相关要求进行。地下室底板的荷载应考虑建筑物地面上的荷载和地下受到的压力。对于有防空要求的地下室顶板，应按照核爆动荷载标准计算荷载。
对于外墙和地下室内墙承受的压力，要充分考虑屋顶和底部向上和向下的压力，还要考虑墙体自身的重量，结合各种因素来计算相应的荷载。地下室各部分荷载计算的难点之一是核爆动荷载条件下的静荷载计算[3]。
（二）顶板设计
顶板设计工作是影响高层房建工程地下室质量的重要环节。地下室顶板是地上结构的水平约束支座，这就要求地下室顶板具有一定的厚度，水平约束支座的刚度越大效果越强。通常情况下，地下室顶板的厚度要≥160mm[4]。设计人员在设计中，应严格遵守相关的设计规范，确保地下室顶板的厚度指数满足建筑结构的规范标准，并保证其能够达到地下室人防的具体要求。
（三）外墙设计
高层房建工程地下室外墙设计时，应适当调整弯矩、确定底部为固定支座、考虑荷载分项系数、连续计算地下室的多跨度。躺尸要保证外墙底部的弯矩与底板的弯矩一致。设计人员应确保地下室外墙的抗弯承载力大于或等于侧墙的抗弯承载力，底板的厚度应与配筋量相一致。例如，在高层房建工程的地下车库中，车道的侧墙悬挑，底板的抗弯强度大于或等于侧墙的底部。在高层房建工程地下室结构外墙设计中，如果地下室没有楼板支撑，则应根据实际情况调整计算模型，以确保加固结构符合实际情况。
（四）底板设计
在高层房建工程地下室结构设计中，地下室底板的设计原则与外墙的设计原则相似。设计人员不仅要考虑底板的受力，还要考虑地下室地板的抗渗防水性能。在实际设计工作中，设计人员应严格按照有关标准设计地下室底板厚度，调整配筋量，确保底板参数符合“40cm~60cm”的标准，并保证楼板部分配筋率≤0.25%。设计人员可以根据地下室底板的标高调整“梁”，保证梁的宽度不小于地下室底板的厚度。除此之外，地下室底板桩筏基础和桩箱的设计应满足“抗弯”、“冲切”、“局部受压”和“剪切”的要求。
（五）保护层设计
保护层设计也是高层房建工程地下室结构设计的重要组成部分。设计人员应严格按照我国《地下工程防水技术规范》进行设计，并结合工地的实际情况，确定高层房建工程地下室结构中防水混凝土地面垫层的厚度。通常情况下，保护层的厚度指数不能小于100毫米。地下室防水混凝土结构厚度应大于250毫米，临水面钢筋保护层厚度应大于50毫米。除此之外，设计人员还要考虑建筑施工现场的软土层，确保软土部分的保护层厚度不小于150毫米[5]。
（六）抗渗控制
目前，高层房建工程的地下室多为钢筋混凝土结构，钢筋混凝土的缺点是抗渗性差，容易产生裂缝。因此，混凝土裂缝的处理是地下室结构设计中的一个重要环节。一般来说，为了提高混凝土的抗渗性，通常采用膨胀区和后浇带来提高混凝土的抗渗性，然后通过补偿混凝土的收缩性来增强混凝土的抗拉效果。
结语
地下室结构设计对高层房建工程的质量和功能有很大的影响。我国许多高层房建工程施工项目在实际设计过程中仍然存在变形缝和地下室层高等一系列问题，设计师应该结合实际情况，按照设计规范，统筹考虑荷载、抗渗性、抗压等问题，为高层房建工程地下室结构设计制定一个合理的方案，保证地下室的安全性，在控制造价的前提下提升高层房建工程的整体质量，促进建筑行业的可持续发展。
参考文献
[1]周开富.高层房建工程中的地下室结构设计探究[J].低碳世界,2019,9(12):183-184.
[2]梁延华.解析高层房建工程中的地下室结构设计[J].建筑工程技术与设计,2019,(31):927.
[3]张俊荣.高层房建工程中的地下室结构设计探究[J].建材与装饰,2019,(25):135.
[4]唐可.高层房建工程地下室结构设计要点分析[J].房地产导刊,2019,(9):41.
[5]薛嵩.高层房建工程中的地下室结构设计探究[J].建筑工程技术与设计,2019,(28):1087.