冯中宁、李梦婕、苗清学
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摘要：由于我国城市人口多、集中，城市可用土地资源少，现阶段建筑工程采取地下室设计，节约土地空间。 地下室建设工程在一些高层建筑中规模非常大，地下室结构设计困难、不稳定性大，容易受到外界环境的影响。 因此，为了更好地提高建筑工程质量，提高安全性，避免发生安全隐患，必须充分考虑地下室结构设计的相关问题。 那么，如何进行地下室的结构设计，将成为建筑设计师非常重要的研究内容。
关键词：建筑工程;地下室;结构设计
引言
地下室的结构质量直接影响地面工程的牢固度和稳定性，地下室的结构设计同时可以对施工起到指导作用，设计质量关系到整体的施工效果。 因此，设计者必须侧重地下室的结构设计，提高设计水平，完善地下室的结构设计，发挥成本控制的作用。
1建筑地下室工程结构设计
设计概述,建筑地下室工程结构设计应结合结构稳定的标准加以分析，需要符合承载力的基本需求，同时满足两种极限状态的合理运用。在建筑地下室工程结构设计阶段，一般能够与承载能力极限状态及正常使用极限状态合理地联系起来，所谓的承载能力极限状态，重点是指地下室支护结构一旦受到影响，被损坏或破坏的时，发生倾倒及滑动等各种情况；所谓的正常使用极限状态，多是指支护结构在发生变形的问题时，影响到正常的使用，但是却未出现结构失稳的问题。地下室的基坑支护须具备足够的安全性，若是出现了承载极限状态，也不会发生失稳的问题，甚至避免对周边设施的干扰。在具体设计过程中，应该清晰地计算出地下室结构的变形及稳定数据，依照周边的环境情况展开合理的分析，适当地控制变形的基本幅度。
2建筑工程地下室结构设计的要点
2.1地下室结构平面设计
设计建筑物地下室时，不仅要考虑防火性能和正常功能，还必须考虑设备、管道、通风和排水等实际情况。 地下室的实际安装长度应与规定相同。 不这样做的话，会发生失配。 设计时必须利用合理的结构，根据实际情况考虑是否应该设置变形缝。 一般来说，地下室不需要设置变形缝。 否则地下室的防水工程会更加复杂。 如果不设置变形狭缝，则需要设计者用后浇带和凝聚剂等进行处理，从而能够使整个结构更完整。 地下室太长不能安装后浇带时，需要合理分割这个地下室，用狭窄的通道连接。 这样既能满足实际使用，又能减轻管道的设计压力。 此外，进行结构设计时，必须安装通风井和采光井。 建筑上没有合理安装采光通风井时，为了满足地下室采光和通风的需要，稳定整体结构，侧壁必须加强采光井。 必须注意的是，采光井的外墙和地下室的天花板不能连接。 否则，在影响整体稳定的同时，也不利于抗震能力的增强。
2.2上部结构
从提高耐流动性和耐扭曲性的需求出发，内部采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构更为有效。 考虑到混凝土结构建设和维护成本低，防火性能好，通过分析对比，最终采用了内部钢筋混凝土框架-剪力墙结构、外周斜柱钢框架的混合结构体系，内部钢筋混凝土框架-剪力墙结构横向刚度大， 钢结构与建筑物外侧倾斜的形状和幕墙格子相配合，自重轻，横向刚度小，主要解决大跨度、大悬挑部位垂直荷载的传递，附着在内部混凝土结构上。 两种结构体系刚柔相济，优势互补，顺利实现了建筑造型与结构受力的统一。
2.3外墙结构设计
地下室外墙上部的配筋需要考虑地下室天花板的配筋进行设计，地下室天花板接近墙壁厚度时，可以采用两端嵌合的方式进行计算。
地下室外墙与建筑其他部位的外墙相比有一定的特殊性，其承受的荷载包括各种形式的荷载力和来自各个方向的荷载力。 地下室的外墙等级必须与扶手混凝土强度等级相同，不包括塔柱兼作扶手。 纵筋之间必须相互一致。 为了避免纵向裂纹的产生，或者尽量减少纵向裂纹，水平结构筋的单筋配筋率必须超过0.2%，水平筋之间的距离必须控制在150mm以内。 地下室采用的防水混凝土必须具备一定的防渗等级，按照《地下工程防水技术规范》选用防水混凝土。 在实际建筑工程地下室施工中，必须用科学的方法分析外墙的受力情况，优化分析过程，简化处理，提高外墙的设计质量。 设计地下室外墙时，必须严格按照标准设计，地下室外墙必须接触土壤，设计保护层，要求混凝土保护层厚度超过40mm； 地下室外壁外侧布置水平钢筋，内侧布置垂直钢筋。 在实际设计过程中，必须重点考虑资金投入情况，在地下室外墙承载能力满足要求、混凝土强度满足要求、保证外墙质量的基础上控制成本。 另外，混凝土的强度并不是越高越好，过高的话收缩力会非常大，地下室会出现混凝土裂缝的问题。 因此，在进行外墙设计的过程中，为了保证地下室的结构没有质量问题，需要设置一定数量的后浇带。
2.4外围斜柱钢框架相关设计
整体结构超限分析结果表明，外围斜柱钢框架与内部钢筋混凝土框架-剪力墙这一混合结构体系的整体稳定和抗震性能良好，结构体系是成立的。但仍需对斜柱的局部抗倾覆，外围楼面的施工与使用阶段受力，斜柱钢框架与内部混凝土结构的连接等问题采取针对性的设计措施，才能够让项目安全落地。
2.5地下室变形缝与后浇带设计
建筑的变形缝包括下沉缝、伸缩缝、防震缝。 设置下沉缝是为了使建筑物沉降均匀，避免因过度沉降而导致建筑体断裂。 施工中，有目的地将建筑分为几个部分，将建筑物从上部完全分离到基础，以降低不均匀沉降对建筑体的影响的伸缩缝，是指防止建筑因温度变化而过度收缩，导致建筑体断裂。 施工中将建筑物从基础上分离出来，减少温度变化引起的收缩变形的影响的防震缝主要是为了防止建筑物在地震中被破坏。 在施工中有规律地将建筑体分为几个具有规律性和独立性的隔振单元，在发生地震灾害时，建筑体不会因振动单元的不规则而损坏。 为了设置防振狭缝，可以采用切断基础的设计方案，也可以采用不断打开的设计方案。 工程结构设计必须考虑上述三种变形缝，合理设置变形缝，才能提高建筑体的稳定性。 高层建筑物地下室必须满足相应的防水要求，变形缝是防水薄弱的地方，施工中必须妥善处理，以免地下水渗透影响建筑。
2.6地下室的抗浮防水设计
地下室的抗浮设计主要根据地下水位和波动幅度决定。 实际上，地下室在设计抗浮时，不仅要考虑正常的使用状态，还必须综合考虑整个施工过程和洪水期的情况，如果不同时重视这两者，施工中就容易发生破损。 另外，在整个大面积的地下室中，也有面积大、形状不规则的地下室。 另外，由于这些地下室上面也缺少建筑物，在对该地下室进行抗浮设计时，需要花费更多的劳动力，需要对各种影响因素进行全面细致的分析后再进行处理。 在上面有建筑物的地下室，不会发生本馆的抗浮问题。 裙子纯粹的地下室，由于设计者不重视某些因素，最终往往会出现问题，影响正常使用，而且在施工中容易发生损害，导致整个建筑物的工程事故。
结束语
随着时代的发展，未来的建筑物将面临更多的难题，建筑物在追求高度的同时，其深度也将不断加深，这表明地下室的设计难度正在加大。 但是，泄漏、裂缝、浮力、不均匀沉降问题总是不可避免的，通过科学优化、合理设计，在确保设计质量的同时，用简便经济的方法解决问题，是每个设计者的责任和义务。
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