王清风
桂林市建筑设计研究院 广西桂林 541002
摘要：地下室是建筑工程的重要组成，直接影响整个建筑的稳定和安全，建筑工程设计人员要重视地下室结构设计，加强设计方案优化，为地下室结构的施工和高质量建设奠定基础。
关键词：建筑工程；地下室；结构设计
引言
地下室结构质量会直接影响地上工程的牢固度和稳定性，地下室结构设计同时也能对施工起到指导作用，设计质量关乎整体施工效果。因此，设计人员要重点关注地下室结构设计，提高设计水平，切实保证地下室结构设计施工安全和工程质量。
1地下室概述
地下室根据埋深和功能不同，分为半地下室、全地下室；普通地下室、人防地下室。地下室的层数根据规划要求，设置不同层数。地下室的净高不应低于2.2m，层高一般不低于3.6m，层高确定需要考虑消防喷淋管道厚度、通风管厚度、结构梁高和使用净高。地下室内部的主要功能是停车和设备用房，如配置风机房、配电室、消防泵房、消防水池。因停车过程中汽车产生尾气，地下室内需要设置机械通风换气；汽车携带可燃汽油，需要设置自动喷淋系统以备应急使用。地下室顶板覆土厚度，不同的地区有不同的规划要求，一般厚度在1m-2m厚。覆土的目的是将地下室顶部作为景观绿化带、公共活动广场、喷泉水池、消防车通道、扑救场地。
2建筑工程地下室结构设计的要点
2.1优化结构设计的预备工作
设计人员在开始设计之前应当深入施工现场，进行实地勘察，掌握现场分布情况，明确地上建筑具体成熟、荷载情况以及结构形式等，同时了解地下室埋深、建筑的实际尺寸还有使用的功能，确保自己对建筑基本情况有一个全面详细的了解，避免盲目设计等问题出现。除此之外，设计人员还要多次分析勘测报告，掌握图纸中标记的分布情况，参考勘测报告以及勘察情况来对持力层以及基础形式等进行合理设计。
2.2抗浮设计
地下水的水位以及水位变化情况是设计人员在设计抗浮能力时所需要考虑的关键要素。在开展抗浮设计时一定要针对地下室具体的结构在极限恶劣的情况下进行分析，例如雨水以及洪涝时期。由于地下室的总面积比较大而且内部排列相对混乱，因此这也在某种程度上提高了设计的难度以及复杂性，只有在完成详细计算之后才可能获得最为科学与合理的设计结果。另外，由于地下室的抗浮通常是在极限状态下进行的研究，所以在地下室基础底板低于设计水位时，很有可能会在底板与地下水交界处产生浮力。倘若浮力高于地下室的自重，那么地下室最终将会发生上浮等情况。为此，相关的设计人员一定要在抗浮设计开始之前全面考察地下室结构，对其结构有一个大概了解，利用抗拔桩或者是抗拔锚杆来实施设计方案，为了预防出现地基上浮的情况还要将两者彻底插入到基础底板当中。
2.3外墙结构设计
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。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。
2.4地下室抗震设计
加强抗震设计是整个建筑过程中最关键的步骤，建筑物的抗震性能会影响到地下室的这一性能，并且这两者之间的关系十分紧密。一般情况下，以施工图的审查要求为基础，半地下室的埋深要求应该大于外地面以上，这样才能不计算层数，并且总高度应该从地下室的外地面开始算。地下室以及上部结构的墙柱应该做到统一，地下室的顶板与外板的标高发生变化时，如果标高的变化超出了梁高范围，就会形成错层，这时需要采取正确的措施进行处理，而不能将其作为上部结构的嵌固部位。在有关规范的说明中，上部结构嵌固端的地下室顶层应该用梁板结构来完成设计，地下室的顶板如果是无梁楼盖，则不能作为上部结构嵌固端的一部分。
2.5顶板及底板结构设计
对建筑结构进行设计的过程中，为了保障地下工程的安全性和稳定性，应消除安全隐患。在具体设计过程中，通常需要将地下室顶板设计为上部结构的嵌固端，保证下部结构的刚度可以完全支撑上部结构。柱根之间需要做好稳固性设计，使其能够承受或者平衡柱根和弯矩。设计桩基的过程中，需要根据单桩承载力的特征值，明确等效静荷载以及门框窗和墙体之间的作用载荷，根据实际情况确定具体值。如果隔墙和防护单元相邻，通常情况下等效静载荷为50kN/m2。
2.6嵌固端设计
在地下室结构设计中，结构工程师应根据工程特点合理选择上部结构嵌固端。当地下室顶板作为建筑上部结构嵌固端时，应准确计算地下结构的侧向刚度，并按照设计规范的要求合理控制地下与地上1层之间的侧向刚度比，该侧向刚度
比一般不小于2。在地下室结构设计中计算地下侧向刚度时，还应综合分析地上结构范围外的地下室相关部分，即地上结构范围外扩3跨以内的地下室结构，其具体范围应控制在地上结构外延20m以内。
结语
地下室设计人员应严格遵守相关设计规范，结合建筑工程的实际情况对地下室结构设计进行优化，，确保地下室结构安全及其各项使用功能的正常发挥，推动我国建筑结构设计水平的全面提升。
参考文献
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