高层民用建筑地下室结构设计

高层民用建筑地下室结构设计
摘要：高层建筑已经成为我国现今城市化发展的标志，也是我国合理利用土地
资源的重要措施。

而高层建筑中地下室的合理利用，不仅可以满足人们生活的需求，还可以降低土地的占有率，所以提升高层建筑地下室结构的设计工作已经成
为现今建筑行业关注的重点内容。

关键词：高层建筑；地下室；结构设计
1 高层建筑地下室设计中存在的困难之处
在进行地下室结构设计的过程中，其涉及到的主要内容有：地下室的功能、
防御功能、相关设备、通道以及通风和采光等。

另外在进行一些大型建筑的地下
室设计时，在裙房和地下室等位置还会出现抗浮的问题，如果对其不能进行很好
的解决，可能会造成地下室抗洪能力的下降，导致结构的破坏，影响建筑的整体
质量。

除此之外，防水功能的建设也是确保地下室质量的主要因素，但因其涉及
到的内容以及施工的项目比较繁杂，故而会为实际的设计工作带来了一些阻碍。

2 高层建筑地下室设计
2.1 外墙设计
在进行地下室外墙结构设计时，首先，要考虑墙体设计的支撑情况，荷载系
数是否符合实际的需求。

如果是遇到多层地下室的结构，要对整体外墙的承压性
进行合理的检测工作，之后结合结合外墙的具体情况进行合理的设计工作。

其次，在设计过程中，要确保底板弯矩与墙壁底部的弯矩、地板的厚度和筋配量、都是
可以相互匹配的，同时要确保其抗弯能力不得小于侧壁，最典型的是在地下车道
中出现该类问题。

在对车道侧壁的位置进行设计时，大多都是利用悬臂的方式。

而像楼梯间这
类的位置，因为这个区域外墙的支撑板强度不够，因此在设计过程中需要对其进
行合理的计算，以免出现质量问题。

除此之外，在地下室设计中，如果外墙的结
构是临近车道的位置，那么就要加强对外墙中部的承压能力，以免造成超负荷现象，影响实际的质量。

在进行外墙配筋数量的计算工作时，要结合外墙的具体情况选择合理的计算
方式，通常情况下，都是按照竖向单板来计算配筋数量的，不过如果外墙扶壁柱
截面尺寸较大或垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连接等情况，通常都是采
用双向板计算配筋数量的。

同时在配筋的设计过程中，还有一项是需要重点注意的：针对外墙的转角位置，其自身的负荷能力是比较小的，不过外墙的水平分布
筋需要利用扶壁柱的截面尺寸，因此需要不断的加强配外侧附加短水平负筋的能力，并对地下室外墙裂缝宽度的宽度进行合理的计算，最好是保证其宽度在
0.2mm以内，且不得贯通。

2.2 承压能力设计
地下室承压能力的设计内容主要包括：核爆动负荷、土压力、上部结构重力
负荷情况、水压力以及地下室自重等几个方面。

由于地下室的功能不同，其承压
能力也会出现相应的变化，因此需要结合实际的情况，进行合理的设计规划。

其
中需要对其进行重点关注的部位有：
A顶板。

主要涉及的内容有核爆动的承压情况以及静止状态下的承压情况。

B内承重墙。

其涉及的内容有：顶板核爆动负荷值与静负荷值、建筑上部结
构自重以及内承重墙自重的数值等，另外在设计的过程中，还要掌握各楼层活动
时所承受的压力情况，提升设计的准确性。

C侧墙。

除了正常所需要承受的压力负荷外，还要考虑到承重墙的压力负荷
情况，另外，在设计中，还要掌握流动性的压力负荷情况以及水、土所带来的压
力状况。

D基础。

其包含的主要内容有：底板核爆动负荷情况，墙身的自重符合情况
以及顶板的符合情况等。

2.3 平面设计
平面设计是地下室设计中涉及内容比较多的一个环节，其不仅要对各个功能
结构的细节进行合理的规划和设计工作，还要对地下室内铺设的线路、水、火等
的防御功能进行严格的规划和设计工作。

另外，在平面设计中，最不可忽视的就
是给排水功能的设计工作，其是确保地下室合理使用的重要部分。

另外，为了保
证地下室的稳定性，在平面设计中，还应结合地下室承压能力的实际情况，设置
相应的变形缝，以免因温度或者材料的影响导致结构出现变形问题，对结构造成
不必要的损毁。

不过变形缝的设置会对防水系统产生一定的影响，需要对该部分
做出合理的调整工作，通常情况下都是利用后浇带、地上设缝以及混凝土添加外
加剂等方式来降低其对防水系统的影响，保证其功效的合理发挥。

另外，在进行
平面设计中，要结合整体的结构情况，进行空间的设计布局，设置合理的变形缝，尤其是通道部位，可以利用减少变形缝的方式来提升整体的承压性能，提升结构
的强度，降低损毁的概率。

2.4 防水设计
很多高层建筑的地下室会被作为满足人们生活需求的场所，比如说停车场。

因此在设计过程中，一定要加强防水系统的设计工作。

在进行设计工作时，要结
合地下室的环境特征以及可能出现渗漏现象的原因，进行科学合理的规划和设计
工作，在提升地下室整体抗渗性的同时，保证结构的质量，减少损毁现象的发生。

地下室的建筑材料大多都是以钢筋混凝土材料为主的，如果其长期的浸泡在水中，会造成混凝土结构的服饰以及钢筋的膨胀变形现象的发生，导致墙体承压能力下降，为整体结构带来一定的安全隐患。

所以，在设计中，首先要严格按照标准要
求进行设计工作，提升防水结构的质量，减少渗水现象的产生；其次，根据建筑
的实际情况以及地下室的功能，合理的设计防水结构，尤其是对细节的处理，要
结合具体情况具体分析，以确保防水质量。

再次，在进行防水设计时，还要对防
水材料的使用进行严格的要求，并结合防渗漏的实际情况进行合理的选择工作。

最后，在对后浇带、变形缝、施工缝等薄弱位置进行防水设计时，要建立相应的
防水构造措施，比如说，设置成企口缝延长渗水路线，来提升地下室整体结构的
防水性能。

2.5 抗震设计
抗震设计是建筑在施工过程中，最为关注的一个重点环节，抗震质量的好坏
直接影响着建筑的使用安全，其中地下室的抗震设计工作，则是保证整体建筑安
全的重要因素。

在进行抗震设计时，一定要保证其埋深的深度大于地面的高度，
因此在进行总高度的计算过程中，会将地下部分排除，只从地面以上开始计算。

根据我国有关规定，在进行地下室抗震设计时，必须保证其上部结果为梁板，禁
止出现无梁屋顶的建筑结构。

如果地下室的高度已经超出了梁的高度，其是不可
以归类为上部结构的，只有经过相应处理后，方可在考虑的范围内。

总结
大多的高层建筑地下室都会设有停车场、消防水池以及设备房，将地下空间
进行合理的规划利用，这样不仅可以提升人们生活的便利性，还可以提升我国土
地资源的利用率，因此加强地下室结构设计的工作是十分必要的。

参考文献
[1]广宽云.高层建筑人防地下室结构设计[J].门窗.2015(01)。