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摘要：当前，建筑技术的不断创新和发展，地下室工程结构的设计一直是人们关注的重点和焦点，也是整个建筑工程设计过程中比较困难的一个环节。对相关设计人员来说，必须对地下室结构进行科学、合理、严谨的规划，降低成本造价的同时不断提高整体建筑的质量。
关键词：地下室；结构优化设计；成本控制
近年来，随着国家经济快速发展，人民生活水平大幅度提高，交通工具也发生翻天覆地的变化，大部分城市家庭购买了私家车。私家车保有量逐年上升，人们享受了现代科技成果带来的出行便利，同时也造成交通拥堵和停车困难。国家城镇化的发展，导致城镇用地供给矛盾突出，造成建筑向空中发展形成高层建筑，停车向地下发展形成地下室。汽车进入地下车库，减少占地停车，让出部分地面面积做绿化，增加了城市共享空间。有些地方政府，在规划审批时，对住宅小区、商场、餐饮建筑，规定了每100平方米建筑面积应配备相应的车位配比、地下车库面积，作为规划条件；同时，政府为了解决城市基础设施不足造成停车困难的历史现状，政府划出独立式地下停车场供市民停车。因此，修建地下室，汽车入库，顶部做绿化、景观广场供市民享用，促进了土地节约利用，提升城市人居环境质量。地下室结构设计中关键技术问题探讨的目的，是优化地下室结构设计，确保结构安全、合理，充分发挥地下室的经济效益和社会效益。
1地下室结构工程成本管理的现状及重要性
在整个建筑工程设计过程中，很多开发商都只是注重项目的整体设计方案、户型设计方案等方面，对地下室部分的结构工程设计并没有给予足够的关注和重视。只有到了施工图阶段才会真正确认设计方案是否合理，这就导致地下室结构工程的成本管理经常被忽略，无法有效落实到位。相比较地上建筑部分，地下室属于单项投入，而如果仅靠销售地下车库中的车位来弥补成本造价中的付出显然不是正确的处理对策。随着现金流效益的降低，市场的竞争也变得越来越激烈，只有不断提高工程项目的利润率才能有效提高市场竞争力。综合分析地下室成本把控的影响因素，主要有机电、建筑、结构以及总设计图等多个方面，而且各个方面都不是平行的关系，彼此之间相互影响，只有整合了各专业的资源才能对地下室成本起到更好的把控。而地下室成本控制最关键的介入点就是优化地下室结构的设计方案，地下室结构优化设计对成本把控是非常重要的，只有采用合理的方式才能实现开源节流，为企业带来更多的经济效益。
2地下室结构优化设计的对策
地下室进行结构优化设计时，要在保障建筑的使用性能、安全性能的基础上，充分运用结构材料的性能。以某工程为案例，从地下结构的覆土厚度、柱网布局、材料选用、基础造型、外墙设计以及构造等方面进行分析，探讨地下室结构优化设计的合理性和经济性，以及其对成本控制的影响。
2.1合理确认覆土的厚度
该单位项目总面积约为38033.88m2，地下室面积为12593.11m2，地下室1层，高度为3.9m，主要用于小型汽车存放，抗震设防烈度6度（0.05g），抗浮水位取室外地坪下1.0m，持力层的承载力特征值为180kPa，为粉质黏土层。对地下室顶板的覆土厚度的确认需要根据管线的深度、抗浮要求以及景观种植等方面因素综合考虑，降低地下室土基方面的成本。为了有效进行成本控制，一般可考虑局部管线密集，种植一些大乔木等方式，该项目采用覆土厚度是1.2m。
2.2合理布局柱网
根据建筑结构的使用功能进行分析，地下室一般都会采用三种柱网结构。从土建成本方面进行分析，A型柱网可以有效降低层高和成本造价，但是相对来说停车利用率不够高。
通常情况下，都会采用柱网短跨和长跨比例小于0.75的模式，这种设计可以让两个方向的主、次梁高度更好地协调，保障楼盖的结构高度较小，而且具有较好的利用率，有效降低成本造价。
2.3合理选用施工所需材料，有效降低成本造价
当混凝土的强度等级越高，其价格也表现得更高，整体的性能价格比值也越高。根据工程中对混凝土强度等级的要求标准进行合理的选择，保障达到最佳的经济效益。根据工程项目对地下室的要求标准，柱的弯矩较小，基本是处于轴心受压的状态，横截面尺寸根据轴压比进行把控。如果地下室柱网较大，那么柱可以采用角钢混凝土强度等级，以减少横截面。地下室外墙属于压弯构建，地下水、土的侧向压力将决定其截面大小，由于该项目地下室外墙较长，施工中存在大体积混凝土的效应，所以采用的混凝土强度等级高，就容易出现收缩变大产生裂缝危害，在此选用C25～C35混凝土强度等级。另外，在设计时还需要考虑钢筋的选择，根据设计计算决定配筋量，一般优先选择HRB500级钢筋，其次是HRB400。除了吊环或者特殊部分要求，不会选用HPB300级钢筋。
2.4基础选型
根据地下室工程设计经验，基础造价方面占据了整体造价非常大的比重，施工地质条件存在较大差异，基础选型也有所不同。一般情况下，采用不同的基础方案整体成本的影响比重由低到高是天然地基、处理地基、桩地基，相对来说天然地基的截面尺寸是最大的，处理地基比较经济一些。地下室一般都是采用框架结构，如果有防水需求时则需要做好地基的处理，可以采用独立基础加防水板的模式。如果没有防水需求的时候，采用建筑地面普通做饭即可满足要求。该地下室工程地质情况比较简单，整体承载能力可以满足设计的要求和标准，根据结构自重标准值＞1.05的情况可以分析此处不需进行其他康复措施，考虑成本把控以及施工难度方面的情况，该工程项目可采用独立基础加防水底板的模式。
2.5外墙结构优化设计
地下室外墙传统的方式都是采用单向板计算，也就是选取顶板、底板作为外墙的支撑点，然后去单位宽度的外墙根据地下室的层数进行相关计算。当外墙的厚度比周边构件厚度大时，可以按照简支进行计算，除此以外，可以按照嵌固进行计算。当外墙两侧存在翼墙，同时期间距不大于层高的2倍时，可以按照双向板的设计方式进行地下室外墙结构优化设计。地下室外墙要满足裂缝的要求标准，外墙外测可以采用分离式配筋，这样不但可以有效提高外墙受力，而且还可以降低工程造价成本。
3 结语
随着我国地下空间的不断发展，地下工程的建设规模与数理呈现快速增长的趋势。对一些高层建筑项目来说，其地下室成本造价往往比上层建筑结构造价高。在建筑地下室结构设计过程中，设计人员需要综合考虑各方面影响因素，一般建筑地下部分的混凝土用量、含钢量都比较大，大约占据整体造价的40%～60%。因此，为了能有效降低结构成本，避免浪费，必须通过结构的科学、合理设计，不但可以有效提高建筑的安全性和稳定性，也可以有效降低成本造价，为企业带来更多的经济效益。
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