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建筑工程地下室结构设计分析与探讨陆志术

发表时间：2021/6/16 来源：《探索科学》2021年5月作者：陆志术

[导读] 随着我国建筑行业的发展，人们对建筑行业的要求逐渐提高。建筑工程的地下室因具有开发成本高，产出价值低的特点，其设计和施工容易受到开发商和工程设计人员的忽视。如果地下室的结构设计不合理，在施工中容易影响建筑整体的结构稳定性，严重时会引发工程质量事故。

广西富林建设集团有限公司身份证号码：45080319870******6 陆志术

摘要：随着我国建筑行业的发展，人们对建筑行业的要求逐渐提高。建筑工程的地下室因具有开发成本高，产出价值低的特点，其设计和施工容易受到开发商和工程设计人员的忽视。如果地下室的结构设计不合理，在施工中容易影响建筑整体的结构稳定性，严重时会引发工程质量事故。
关键词：建筑工程；地下室结构；设计方法
        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，完善地下室结构设计，发挥成本管控作用。以下通过采用案例分析的方法针对相关问题进行研究。
        1建筑结构设计的意义
        建筑行业的迅速发展，使各类建筑技术层出不穷，并取得了良好的应用成效。当前，人们越来越注重生活品质，而优化建筑结构设计，合理运用建筑技术也显得更加重要。可以说，加强建筑结构设计的合理性，是保障建筑工程质量安全的先决条件。在建筑结构设计中，只有全面考虑各方面影响因素，才能保障建筑的可靠性。然而，随着建筑结构设计水平的提高，设计人员所要面临的问题也不断增多。
        2建筑工程地下室结构的设计难点
        2.1抗震设计
        地震是国内较常见的自然灾害，强级地震会损害建筑的承重结构，对居民的生命财产安全形成严重威胁，重大的地震灾害会造成大面积建筑坍塌和人员伤亡事故。所以，设计人员应重视地下室的结构设计工作，地下室的抗震设计等级必须符合规范要求。不同地区的建筑工程应采用相适宜的抗震设计。设计人员在工作前，需要进行实地勘察，对勘察结果进行科学分析，将分析结果作为抗震设计的重要依据，确保建筑工程的地下室结构具备相应的抗震能力。抗震设计还要充分考虑建筑工程的地质条件，发生地震时，土质的压实度也会较大程度影响地建筑结构的稳固性，有效结合土质特性进行设计，可以提升地下室结构的抗震能力。
        2.2设计图纸不够合理
        设计图纸保证整体建筑工程地下室的顺利进行，合理且适配的建筑设计图纸一定要科学的设计建筑工程建筑的所有环节，例如，结构类别的选定、抗震设计和建筑材料选定等。不过，当前建筑地下室结构设计的全过程中，一些建筑设计并不合乎规范，综合表现在下述几个部分。平面配筋图里运用的图集不够规范，结构标高、梁柱编号等内容不够清楚，导致具体建筑施工全过程里存在混乱现象，乃至于出现部分不应出现的建筑事故，这都是由于设计图纸不够清晰合理，设计人员与施工人员没有良好地沟通所致。
        3建筑工程地下室结构设计方法
        3.1抗震性能设计方法
        在进行建筑抗震性能设计时，需要设计人员勘测并分析建筑所在区域的地质情况，如果所在区域为地震多发区，应遵照当地的地震等级与抗震要求进行设计，满足地下室具备足够建设深度的同时确保地基承载力达到设计要求，降低建筑在地震中发生形变的概率，提升建筑整体的稳固性。设计人员进行抗震性能分析时要结合地下室墙体结构的实际特点，合理选择地下室墙体建造所用的材料，利用材料的性能达到提高地下室墙壁稳固性的目的，同时提升地下室建筑结构的抗震性能。在地下室抗震性能设计时，还要将建筑整体的稳定性考虑在内，保证建筑物不会因倒塌而影响整体平衡。
        3.2地下室变形缝与后浇带设计
        建筑的变形缝包括沉降缝、伸缩缝和防震缝。设置沉降缝是为了确保建筑物沉降均匀，避免因过度沉降使建筑体发生断裂。在施工过程中，有目的地将建筑分成几个部分，使建筑物从上部至基础完全断开，降低不均匀沉降对建筑体的影响；伸缩缝（如图 1 所示）是防止建筑物因温度变化，发生过度收缩而导致建筑体发生断裂。在施工中将建筑物从基础向上断开，降低建筑物受温度变化产生收缩变形的影响；防震缝主要为防止建筑物受地震破坏。施工中有规律地将建筑体划分为若干具有规律性和独立性的防震单元，发生地震灾害时，建筑体不会因震动单元不规则而受损毁。设置防震缝可采取断开基础的设计方案，也可采取不断开的设计方案。工程的结构设计必须将上述三种变形缝考虑在内，合理设置变形缝，可以提升建筑体的稳定性。建筑物的地下室需满足相应的防水要求，变形缝是防水薄弱处，施工中应妥善处理，避免地下水渗透对建筑造成影响。地下室的设计常采用后浇带和加强带等工程措施，有效防止变形缝发生渗水现象。设计技术人员需注意使用后浇带施工方案，不能直接降低建筑物在使用过程中，结构体承受的温度和沉降引起的应力。

图 1 伸缩缝
        3.3合理设置嵌固端
        对于没有地下室的普通建筑结构，其结构的嵌固端位置比较明确；对于带有地下室建筑结构，且地下室的结构刚度和受剪承载力相比上部楼层较大时，地下室顶板可作为嵌固端；对于带有地下室建筑结构，但地下室顶板由于开设地下中庭、开大洞、半地下等原因，不能满足嵌固要求时，此时的地下室顶板是不能作为嵌固端的，嵌固端位置可能下移；对于带底盘的地下室，上部结构地下室顶板与周边地下室顶板存在高差时，若该高差小于首层层高的1/3，且嵌固端满足刚度和承载力的要求时，嵌固端可取在地下室顶板处，但需采取加强措施；若该高差不小于首层层高的1/3时，地下室顶板不能作为嵌固端，还需对高差位置处的梁或墙采取竖向加腋或斜撑等的处理措施。
        3.4完善建筑设计图纸
        建筑地下室设计图纸属于建筑结构的关键表现载体之一，与此同时也是建筑项目在整个施工全过程里的前提。也就是说，建筑地下室设计图纸存在的一切问题都可能反映在建筑施工中，形成不可逆转的后果。所以，进行建筑地下室结构设计的全过程里，要求严格遵照设计规范开展工作，设计师不能够贪图便利而将重要的信息指标和标牌等忽略掉。与此同时，针对比较复杂、微小的结构区域，要求在结构设计里格外关注。
        3.5墙柱设计
        工程设计人员需注意地下室的墙柱设计标准与地面建筑墙柱的设计标准存在较大的差异，设计人员进行地下室墙柱设计时需根据项目实际需求和设计规范制定设计方案。在图纸设计时需注意：建筑的基础埋深应从室外地面标高算起。对于地下室而言，当设计采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起。建筑的结构抗震设计，需要根据实测数据的验算结果确定设计方案，但地下室结构的抗震设计，不能直接套用地上建筑物的设计方法，需考虑地下室埋深的影响因素。如果地下室埋深未达到建设要求或规范标准，会严重影响建筑物整体的稳定性。在地下室施工作业时要注意地下室房间的地平面比室外地坪低的高度应超过地下室净高的一半，一般情况下可直接将地下室底板顶面作为固定端，可将室外地坪到地下室底板顶面高度作为埋深。
        结语
        综上所述，在设计建筑的地下室基本结构时，除了保证设计质量外，还要注重成本控制，在不超过成本预算的同时，保证地下室结构的质量，更好地发挥其实用功能。在设计中，最基本的工作是制定设计方案，后续的各项工作按照方案展开设计。
参考文献
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