赵静
伊犁鼎轩建筑设计院有限公司 新疆伊犁州 835000
摘要：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。地下室结构设计以及施工质量对整体建筑的安全性和稳定性起决定性作用。在建筑工程设计过程中，应加强对地下室结构的优化设计，加强成本的把控，从而有效提高整体建筑的质量。
关键词：地下室；结构设计优化；成本控制
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。
2地下室结构设计
2.1方案设计
建筑地下室已经成为建筑业纵向空间合理利用的重要方向，在方案设计中要注重实用性，仅凭借经验进行建筑地下室结构设计，难免会产生漏洞。因此，在设计中要运用科学方法设定各项指标，包括设计目标控制指标、设计过程控制指标等，用指标表达并量化分析设计的各项元素，实现设计的有效性，达到合理利用有限地下室空间的目的。
2.2底部基础结构选型
地下室的底部基础结构设计主要采用满堂基础，即筏型基础。通过使用联系梁建立柱下独立基础和条形基础的关系，整体浇注底部基础结构。底部基础结构工程主要为两个部分，即底部基础结构和梁。底部基础为满堂基础，宽度超过 3m，且底面积超过20m 2 。设计地下室底部基础要合理评估其结构所具备的抗浮能力和防渗漏程度，根据评估结果选择优质材料，确保各项指标符合要求，保证地下室具有较强的防渗漏、抗浮能力。地下室底部基础结构土层的主要成分是淤泥，其自身承载力无法满足要求，但可以通过技术措施保证承载能力超过持力层，对建筑的地上结构起到支撑作用。在设计过程中，将倒楼盖法作为标准，计算时采用没有梁楼盖的方法。根据计算结果，设计地下室底部基础结构厚度要超过 60mm。合理使用钢筋，避免在同一个基础面设置钢筋。如果不能保证钢筋的设置方向一致，就会导致底部基础结构的钢筋形成非常大的保护层，不利于基础结构的稳定性。如果钢筋数量过大，超出规定限度，地下室的底部基础结构就会变形。因此，可以采用数学计算方法设计地下室底部基础结构，保证设计的精确度。根据计算结果确认抗浮能力，避免地下室的底部基础结构因无法承受地下室水压而遭到破坏。地下室水的抗浮系数通常设定为 1.0，其他的分项系数设定为 0.9。计算过程中，如果没有达到规定的抗浮标准，需使用拨桩技术提高地下室的抗浮能力。
2.3楼盖体系设计
本高层建筑地下室设计采用现浇无梁楼盖设计，现浇无梁楼盖支撑在柱上，按照是否有柱帽划分为两种类型，即有柱帽无梁楼盖和无柱帽无梁楼盖。有柱帽无梁楼盖设计要确定柱帽的形式和尺寸，通常要考虑建筑的整体美观度和建筑地下室结构的承载力。设计柱帽厚度时，要考虑受冲切承载力，以此设定厚度。柱帽高度要比板的厚度低一些。托板厚度不能超过柱帽高度的 25%，柱帽和托板在平面两个方向上的尺寸都要超过等同方向上的柱截面宽度和柱帽高度的 4 倍。无梁楼盖承受竖向荷载。按照纵向和横向可将其划分为柱上板带配筋方式和跨中板带配筋方式。
（1）柱上板带纵向受力钢筋的设计。要求板面钢筋中一半长度从柱帽边延伸，延伸长度要超过区格板净跨的 0.3 倍，剩下的钢筋延伸长度也要超过区格板净跨的 0.2 倍。如果全部是板底钢筋，设计时要连续布置。连接钢筋时，不能采用人工绑扎搭接的方法，需要采用机械连接或焊接连接的方式，保证高板具有较强的抗连续倒塌能力。钢筋接头部位处于中间支座两侧，具体范围不能超过区格板净跨的 0.3 倍。对于边支座位置的板底钢筋设计，需要超过两根钢筋穿过柱的核心部位，以保证锚固的可靠性。（2）跨中板带纵向受力钢筋的设计。要求全部板面钢筋从柱帽边延伸到区格板中，延伸长度要超过区格板净跨的 0.22 倍。板底钢筋需采用通长连续布置的方式或锚固的方法将其固定在支座中。如果相邻区格板存在不同跨度的问题，板面钢筋延伸长度的最小值也要以较大跨度作为标准确定。
2.4外墙结构设计
本工程的地下室结构设计中绘制地下室外墙计算简图，通常在计算过程按照上端铰支、下端嵌固的方式展开。设计地下室外墙顶部配筋时应考虑地下室顶板配筋，如果地下室的顶板接近墙身厚度，可使用两端嵌固方式计算。地下室外墙与建筑其他部位的外墙相比，存在一定特殊性，其承受的荷载包括各种形式的荷载力和源于各方向的荷载力。地下室外墙等级要与扶壁柱的混凝土强度等级相同，不包括塔楼柱兼作扶壁柱。纵筋之间要相互匹配。为避免产生竖向裂缝或最大程度地减少竖向裂缝，水平构造筋单边配筋率应超过 0.2%，水平筋之间的距离要控制在 150mm 以内。地下室采用的防水混凝土需具备一定的抗渗等级，按照《地下工程防水技术规范》选择防水混凝土。在实际的建筑工程地下室施工中，要采用科学的方法分析外墙受力情况，优化分析过程，简化处理，提高外墙的设计质量。在设计地下室外墙时，需严格按照准则进行设计，地下室的外墙接触土壤，需设计保护层，要求混凝土保护层的厚度超过 40mm；地下室外墙的外侧配置水平钢筋，内侧配置竖向钢筋。在实际设计过程中，还需重点考虑资金投入情况，确保地下室外墙的承载能力符合要求，混凝土的强度符合要求，在保证外墙质量的基础上控制好成本。此外，混凝土强度不是越高越好，如果过高，收缩力就会非常大，导致地下室出现混凝土裂缝问题。所以，在进行外墙设计过程中，需要设置好一定数量的后浇带，保证地下室结构不会存在质量问题。
3控制地下室结构成本的有效方法
通常而言，地下车库属于不可售出的面积，地下车库的面积越大，意味着需要投入的资金量就越大，这就需要合理控制可出售的面积与建设总建筑面积的比率，如果比值超过规定值，就会影响经济效益。所以，地下车库面积越小越好，可以降低成本。另外，要合理控制地下车库的车位配比，车位的配比越低，投入的成本也就越低。车位配比需控制在 0.85，车位配比越大，意味着成本增加越多。所以，在设计地下车库时，每个车位的面积都要合理控制。通常地下车库钢筋混凝土结构的经济跨度大约为 8m，按照 3 个小车位的柱距设计，柱网需要控制在 8~8.2m 之间，保持车位通道垂直，车位的布置紧凑，且不会影响车辆通行。
4结语
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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