民用建筑大型地下室設(shè)計探究重點(diǎn)分析

楊莉娜

天津市天友建筑設(shè)計股份有限公司 天津 300384

地下室是低于室外設(shè)計地面的平均高度，大于房間平均凈高的1/2。地下室的建設(shè)為高層建筑物的發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)，需要遵循整個設(shè)計工程，在進(jìn)行設(shè)計的過程中，需要充分考慮合理和適用的原則，要遵循《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中的相關(guān)內(nèi)容，設(shè)計最優(yōu)的建筑地下室的結(jié)構(gòu)方案，充分發(fā)揮其社會效益和經(jīng)濟(jì)作用。

1 民用建筑大型地下室設(shè)計的要求

1.1 抗震要求

在對地下室的設(shè)計過程中，需要滿足整體的抗震性能，對于半地下室的埋深需要大于地下室外地面以上的高度，總高度需要從室外的地面算起，地下室的墻、柱結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)的墻、柱需要協(xié)調(diào)統(tǒng)一[1]。在地下室頂板室內(nèi)外板面標(biāo)高位置，如果標(biāo)高變化超過梁高范圍就很容易形成錯層。在《建筑設(shè)計規(guī)范》中有明確規(guī)定，作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位地下室樓層的頂樓蓋需要采用梁板結(jié)構(gòu)，地下室頂板為無梁樓蓋時不應(yīng)作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位，需要從上往下計算滿足嵌固端要求的地下室樓層或底板。半地下室埋深不夠時，房間的結(jié)構(gòu)地面需要低于室外地面的高度小于該房間凈高的一半，地下室抗震等級不能低于上部結(jié)構(gòu)抗震等級。

1.2 外墻計算要求

地下室外墻的配筋計算需要考慮到是否帶扶壁柱，如果帶扶壁柱，是不會區(qū)別扶壁柱的尺寸大小，會按照雙向板計算配筋，扶壁柱主要是按照地下室整體結(jié)構(gòu)計算結(jié)果配筋的，沒有按照外墻雙向板傳遞荷載配筋的。在針對地下室外墻進(jìn)行計算時，底部是固定支座，側(cè)壁底部彎矩與相鄰底部彎矩大小是一樣的，底板的抗彎能力是不能小于側(cè)壁，厚度和配筋量需要匹配，車道側(cè)壁是懸臂構(gòu)件，底板的抗彎能力需要小于側(cè)壁底部，在地下室底板標(biāo)高處發(fā)現(xiàn)標(biāo)高的位置僅設(shè)一梁，梁寬是小于底板厚度，在梁內(nèi)僅僅靠兩側(cè)的筋作為支座彎矩是不能滿足要求的。

1.3 地下水與抗浮能力設(shè)計

地下水位及其變幅是地下室抗浮設(shè)計的重要依據(jù)，針對地下室抗浮設(shè)計只考慮到正常使用極限狀態(tài)，對整個地下室的施工狀態(tài)不夠重視，對可能出現(xiàn)的洪水期設(shè)計不夠重視，會造成在整個施工過程中由于抗浮工作沒有做到位，發(fā)生局部破壞情況。另外，在大面積地下室上建有多棟高層和建筑，地下室的面積較大，形狀也不規(guī)則，在地下室的局部上方也沒有任何建筑，對抗浮問題的處理也是比較困難，需要充分做好細(xì)致處理和分析。在進(jìn)行對相關(guān)問題的設(shè)計過程中，針對地下水位的勘查工作，沒有計算浮力和地下水位，沒有做好對斜坡道的抗浮驗算。

2 對民用建筑大型地下室的外墻設(shè)計

在針對民用建筑大型地下室的外墻進(jìn)行設(shè)計過程中，地下室外墻厚度設(shè)計一般不能小于250mm，采用的混凝土強(qiáng)度等級是C20-C30。①荷載設(shè)計，豎向荷載有上部和各層地下室頂板傳來的荷載和外墻自重，水平荷載有地坪荷載、側(cè)向土壓力和地下水壓力等荷載的計算；②室外地坪活荷載的計算是針對民用建筑室外地面，有特殊較重荷載時，需要按照實際情況進(jìn)行確定。③在水壓力方面的確定需要按照3-5年的最高水位確定，不能將上層滯水情況計算在內(nèi)；④土壓力的計算，地下室施工時采用的是大開挖方式，如果沒有護(hù)坡樁和連續(xù)墻支護(hù)時，地下室外墻承受的土壓力是一種靜止土壓力，一般取得是0.5；在對地下室進(jìn)行施工的過程中，采用護(hù)坡樁和連續(xù)墻進(jìn)行支護(hù)時，地下室外墻土壓力的計算需要充分考慮到基坑支護(hù)和地下室外墻的共同作用，要考慮地下水位以下土的容重。⑤對大型地下室的設(shè)計，如果地下室沒有橫墻或者是橫墻間距大于層高2倍時，底部通常是與剛度很大的基礎(chǔ)板或基礎(chǔ)梁相連，將其作為嵌固端，頂部的支座條件需要按照主體結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計。當(dāng)外墻對應(yīng)主體結(jié)構(gòu)墻是剪力墻時，第一層墻體與地下一層外墻連續(xù)時，會對外墻造成一定的約束，在建筑主體結(jié)構(gòu)的外墻上會有較大的門窗洞口，不會對外墻有很大約束。如果主體結(jié)構(gòu)是框架類結(jié)構(gòu)，外墻是與底板相連的，首層底板對外墻的剛度較小，約束較弱。地下室中間層可以按照連續(xù)絞支座進(jìn)行設(shè)計。

3 民用建筑大型地下室的設(shè)計重點(diǎn)

3.1 商業(yè)設(shè)計的疏散與防火

在疏散跟防火設(shè)計過程中，需要對人員密度、疏散距離進(jìn)行嚴(yán)格的控制，對于一些地下人員密集的場所，對于房間疏散門、安全出口以及疏散樓梯的總凈寬度能夠達(dá)到100人不小于1.00m來進(jìn)行計算。在疏散距離確定過程中，需要滿足《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的具體要求，還要咨詢當(dāng)?shù)叵啦块T的意見，要求同時滿足37.5米以的半徑距離以及45米的折線距離這一疏散需求。在防火分區(qū)的劃分過程中，需要在結(jié)合了地下建筑物具體使用情況基礎(chǔ)上來進(jìn)行，在自動滅火系統(tǒng)以及火災(zāi)報警系統(tǒng)設(shè)置工作中也需要采用不燃或者難燃裝修材料來進(jìn)行施工[2]。

3.2 商業(yè)空間的分析

在進(jìn)行商業(yè)空間分析過程中，可以結(jié)合具體施工情況進(jìn)行區(qū)域的劃分，隨后通過中空中庭或者十字走道來進(jìn)行商業(yè)空間的劃分。在商業(yè)流線設(shè)計過程中需要盡量接近首層，因此首層的可開發(fā)價值是最高的，只有保障首層商業(yè)的利用效率，才能夠讓民用建筑大型地下室的經(jīng)濟(jì)效益得到充分的發(fā)揮。此外在商業(yè)流線考慮過程中還要對如何發(fā)揮地下一層商業(yè)價值跟定位進(jìn)行充分的考慮。

3.3 人防設(shè)計功能的區(qū)分與考慮

在人防地下室的設(shè)計過程中需要充分考慮到以下幾點(diǎn)問題。首先需要在結(jié)合了當(dāng)?shù)厝朔老嚓P(guān)部門建設(shè)意見基礎(chǔ)上做好設(shè)計與深化工作，其次需要在結(jié)合了車道出入口選擇基礎(chǔ)上來進(jìn)行人防區(qū)域的合理劃分，并在此基礎(chǔ)上做好人防電站以及物資庫的布置工作。對于不同標(biāo)高的功能分區(qū)可以采用坡道的方式來進(jìn)行處理，這樣也就能夠滿足人防地下室的設(shè)計需求。在人防防護(hù)單元的設(shè)計過程中需要結(jié)合平時的出入口進(jìn)行主次出入口的設(shè)置，在必要情況下要增設(shè)能夠直接達(dá)到首層室外的手段，保障地下室的使用安全性[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前隨著建筑規(guī)?；陌l(fā)展，基礎(chǔ)地下室能夠為高層建筑的發(fā)展提供堅實的物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，地下室的設(shè)計工作也是比較復(fù)雜，設(shè)計過程是錯綜復(fù)雜的，需要以合理設(shè)計為前提，要充分考慮設(shè)計的適用性和合理性，要使對民用建筑地下室的設(shè)計發(fā)揮到最大的經(jīng)濟(jì)作用和社會效益，實現(xiàn)對建筑空間的充分利用。