地下室设计十篇

地下室设计篇1

1、抗震要求

地下室如果设计不当，对整体抗震性能会产生较大影响，根据合肥市施工图审查要点，对于半地下室的埋深要求应大于地下室外地面以上的高度，才能不计其层数，总高度才能从室外地面算起。地下室的墙柱与上部结构的墙柱要协调统一。地下室顶板室内外板面标高变化处，当标高变化超过梁高范围时则形成错层，未采取措施不应作为上部结构的嵌固部位，规范明确规定作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构，地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构嵌固部位。结构计算应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板，但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算，并应包括地下层。

存在的常见问题如：半地下室埋深不够，房屋层数包括半地下室层已达8层，层数和总高度超过要求，违反GB50011-2001第7.1.2条。地下室抗震等级为三级，而上部结构为二级，按GB50011-2001第6.1.3条地下室也应为二级等问题。

2、荷载取值与组合

地下室外墙受弯及受剪计算时，土压力引起的效应为永久荷载效应，可变荷载效应控制的组合时，土压力的荷载分项系数取1.2；永久荷载效应控制的组合时，其荷载分项系数取1.35。对于地面活荷载，同样应乘侧压力系数，许多设计中计算不对。地下室底板的强度计算时，根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)第3.2.5条板、覆土的自重的荷载分项系数取1.0。抗浮计算时，板、覆土的自重的荷载分项系数应取为0.9。地下室外墙的土压力应为静止土压力，根据土性的不同分别采用不同的计算方法，粘性土采用水土合算，砂性土采用水土分算。

如果地下室顶部没有房屋，是空旷场地，其荷载是否要考虑平时消防车荷载或大于消防车的可能荷载，实际中比较取起控制作用的荷载作为设计依据。另如某工程设计在-1.55m标高处一层平面是地下室顶板，活载只考虑4.5KN/m2，未计覆土荷载，消防车荷载。地下车库活载取值6.0KN/m2，不满足GB50009-2001第4.1.1条，未考虑消防车荷载，或者施工过程中和使用过程中可能出现的载重车荷载,与消防车荷载比较取大值。

3、外墙计算模型

地下室外墙配筋计算：有的工程外墙配筋计算中，凡外墙带扶壁柱的，不区别扶壁柱尺寸大小，一律按双向板计算配筋，而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋，又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调的原理，其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋有富余量。建议：除了垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大(如高层建筑外框架柱之间) 外墙板块按双向板计算配筋外，其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。竖向荷载(轴力)较小的外墙扶壁桩，其内外侧主筋也应予以适当加强。外墙的水平分布筋要根据扶壁柱截面尺寸大小，可适当另配外侧附加短水平负筋予以加强，外墙转角处也同此予以适当加强。

地下室外墙计算时底部为固定支座(即底板作为外墙的嵌固端)，侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样，底板的抗弯能力不应小于侧壁，其厚度和配筋量应匹配，这方面问题在地下车道中最为典型，车道侧壁为悬臂构件，底板的抗弯能力不应小于侧壁底部。地下室底板标高变化处也经常发现类似问题：标高变化处仅设一梁，梁宽甚至小于底板厚度，梁内仅靠两侧箍筋传递板的支座弯矩难以满足要求。地面层开洞位置(如楼梯间)外墙顶部无楼板支撑，计算模型和配筋构造均应与实际相符。车道紧靠地下室外墙时，车道底板位于外墙中部，应注意外墙承受车道底板传来的水平集中力作用，该荷载经常遗漏。

4、顶底板和楼梯

设计中存在的常见问题如：地下室顶板，板厚选用100mm，不符合GB50011-2001第6.1.14条；底板配筋Φ14@100，不符合JGJ3-2002第12.2.4条；地下室顶板厚度、地下部分柱配筋不符GB50011-2001 第6.1.14条。地下室混凝土底板、顶板、墙配筋不符合GB50010-2002第9.5.1条及GB50038-94第4.7.8条等。

5、地下水与抗浮

地下水位及其变幅是地下室抗浮设计重要依据，实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态，对施工过程和洪水期重视不足，因而会造成施工过程中由于抗浮不够出现局部破坏。另外，实际中在同一整体大面积地下室上建有多栋高层和低层建筑，而地下室面积大，形状又不规则，加之局部上方没有建筑，此类抗浮问题也相对比较难以处理，须作细致分析处理。

常见设计问题如：地下水位未按勘察报告确定，或勘察报告未提供计算浮力的地下水位及其变幅，违反了GB50007-2002第3.0.2条；斜坡道未进行抗浮验算，斜坡道与主体分缝处未作处理；抗浮验算不满足要求，GB50009-2001第3.2.5条等。

6、裂缝及控制方法

地下室外墙混凝土易出现收缩，受到结构本身和基坑边壁等的约束，产生较大的拉应力，直至出现收缩裂缝，地下室外墙裂缝宽度控制在0.2mm之内，其配筋量往往由裂缝宽度验算控制。

工程中许多设计将地下室防水结构构件的计算弯距调幅、有的下端按铰接、有的未考虑荷载分项系数、多层时未按多跨连续计算，地下室外墙在计算中漏掉抗裂性验算(违反GB50108-2001第4.1.6条)，地下室外墙与底板连接构造不合理，建筑物超长未设缝或留置后浇带(违反GB50010-2002第9.1.1条)，后浇带的位置设置不当，外墙施工缝或后浇带详图未交代，室外出入口与主体结构相连处未设沉降缝等，导致违反设计规范，产生渗漏现象。某工程地下室设计成一个大底盘，而该大底盘下的基础形式同时有天然地基、桩基、刚性桩复合地基（违反GB50011-2001第3.3.4条），此类基础即使设置后浇带也仅适合施工阶段。

地下室整体超长，应采取相应措施，防止裂缝开展，采取的主要措施：①补偿收缩混凝土，即在混凝土中渗入UEA、HEA等微膨胀剂。以混凝土的膨胀值减去混凝土的最终收缩值的差值大于或等于混凝土的极限拉伸即可控制裂缝。②膨胀带，由于混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会与混凝土的早期收缩变形完全补偿，为了实现混凝土连续浇注无缝施工而设置的补偿收缩混凝土带，根据一些工程实践，一般超过60m设置膨胀加强带。③后浇带，作为混凝土早期短时期释放约束力的一种技术措施，较长久性变形缝已有很大的改进并广泛任用。④提高钢筋混凝土的抗拉能力，混凝土应考虑增加抗变形钢筋，对于侧壁，增加水平温度筋，在混凝土面层起强化作用。侧壁受底板和顶板的约束，混凝土胀缩不一致，可在墙体中部设一道水平暗梁抵抗拉力。

7、保护层和垫层厚度

地下室设计篇2

关键词：地下室结构设计；抗浮分析；地下室结构超长；沉降不均匀

Abstract: this paper attempts by the town zhongshan city people a residential area of the basement of structure design project, this paper discusses the basement design difficulties in this problem, and puts forward the specific design optimization measures.

Key words: the basement structure design; Anti-uplift analysis; The basement structure long; Uneven subsidence

中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：

前言

近年来，随着我国经济的高速发展及城市用地资源越发紧张，地下空间的利用价值变得越来越大。地下工程无论从设计周期、工程造价及施工工期来讲所占的比例越来越大。但地下室工程涉及建筑、结构、设备、人防等专业，在设计地下室过程中需要各个专业的互相配合。另外，由于场地土的力学性质的多样性、地下工程施工环境的复杂性、隐蔽性、特殊性，因些对地下室工程的设计及施工有一定要求。本文以中山某住宅小区的地下室结构设计为例，笔者结合具体的工程实例，简要分析并提出一些解决措施。本人水平有限，如有不正确之处请指点修正。

1.项目概况

本住宅小区是位于中山市民众镇中心区域，地上13栋11~18层高层建筑并带一层地下室，七度设防，场地土类别为三类，框架－剪力墙结构。本工程占地约42亩，其中地下车库建筑面积约11742 m2。地下室尺寸长约123m，宽约93m，地下室底板相对室外标高为－2.5m，底板厚350mm，混凝土强度等级为C30，外墙厚300mm，混凝土强度等级为C30，地下室顶板覆土70cm。由于建设单位及建筑的要求，整个地下室不设永久变形缝。地下室结构布置平面图见图一。本文结合该工程实例，分析实际工作过程中遇到的问题，并通过分析给出实际工程措施。希望对以后类似工程的设计提供一些参考。

图一 地下室结构布置平面图

2.地下室抗浮与防水分析

对于大底盘带地下室的高层建筑群体而言，主楼部分不会存在整体抗浮问题。但裙房部分尤其是纯地下室部分，往往由于设计人员认识不足，在地下室抗浮设计中只考虑了正常使用极限状态时，未对地下室进行整体和局部抗浮分析，因而可能造成施工过程中由于抗浮不够而出现局部破坏，甚至在洪水期地下水位的上升造成整个地下室上浮的工程设计事故。因此，要做好地下室抗浮设计，一般要做好以下几个方面：

（1）确定科学合理的抗浮设防水位。地下水位及其变幅是地下室抗浮设计的重要依据。地下室设防水位对地下室整体工程造价有着重要影响。由于珠三角地区夏季可能出现暴雨、洪涝等自然灾害，故按《广东省建筑地基基础设计规范》中的规定，以室外地道路最低点作为地下室抗浮设计水位。对本工程而言，即设防水头高度为2.2m；

（2）采用措施降低建筑层高。在建筑及设备安装允许的条件下，尽可能提高基坑坑底的设计标高，间接降低抗浮设防水位高度。具体措施可采用无梁楼盖和筏板基础。对本工程而言，由于荷载及柱网都比较大，采用无梁楼盖可能造成工程造价增加较多；珠三角地区由于是冲积平原，淤泥层较厚，不适宜采用筏板基础。

（3）设置抗浮桩或抗浮锚杆。一般而言，设置抗浮桩或抗浮锚杆能有效的抵抗地下水位的作用，对本工程而言，由于地下室深度不高以及地下室顶板进行70cm覆土，地下室整体抗浮满足规范规定，只需要对地下室底板进行局部抗浮措施。

3.地下室外墙的设计

地下室外墙所承受的荷载分为水平和竖向荷载。竖向荷载包括上部及地下室结构的楼盖所承受的荷载和自重；水平荷载包括地面活载、侧向土压力和地下水作用。风荷载或水平地震作用对地下室外墙平面内产生的内力较小。在实际工程设计中，竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力一般不起控制作用，墙体配筋

主要由垂直墙面的水平荷载产生的弯矩确定，而且通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用，仅按墙板弯曲计算弯曲的配筋。除了计算外墙承载能力极限状态还应作正常使用极限状态下裂缝验算。在设计中应注意以下要求：

3.1 荷载取值。竖向荷载有上部及各层地下室顶板传来的荷载和外墙自重；水平竖向荷载有地坪活荷载、侧向土压力、地下水压力、人防等效静荷载。

（1）室外地坪活荷载：一般民用建筑的室外地面（包括可能停放消防车的室外地面），按《全国民用工程建筑技术措施》中规定，室外地坪活荷载一般可取10kN/m2。地面活荷载对外墙产生的压力为沿墙高度方向的均布荷载可按室外地坪活荷载乘以静止土压力系数。

（2）水压力：可按地下室设防水位。

（3）土压力：地下室外墙的土压力应为静止土压力，根据土性的不同分别采用不同的计算方法，粘性土采用水土合算，砂性土采用水土分算。

3.2. 外墙计算模型。有的工程外墙配筋计算中，凡外墙带扶壁柱的，不区别扶壁柱尺寸大小，一律按双向板计算配筋，而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋，又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调的原理，其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋有富余量。本工程中，柱距是层高两倍以上，故外墙宜按竖向单向板计算配筋。地下室外墙计算时一般底部为固定支座，外墙底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样，故底板的抗弯能力不应小于侧壁，其厚度和配筋量应匹配。但在计算车道的外墙时尚应按实际支承条件计算。

4.裂缝及地下室超长控制措施

地下室外墙混凝土易出现收缩，受到结构本身和基坑边壁等的约束，产生较大的拉应力，直至出现收缩裂缝，地下室外墙裂缝宽度控制在0.2mm之内，其配筋量往往由裂缝宽度验算控制。由于本工程的长度和宽度均已超过《混凝土结构设计规范》的规定，按以前的实际工程经验，地下室整体超长，应采取相应措施，防止裂缝开展，采取的主要措施：

（1）补偿收缩混凝土。在混凝土中掺入UEA、HEA等微膨胀剂。以混凝土的膨胀值大于混凝土的最终收缩值，即可控制裂缝的产生。但由于混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会与混凝土的早期收缩变形完全补偿，所以此方法仅适用于较不规模地下室，故不适用本工程实际情况。

（2）加强带。为了实现混凝土连续浇注无缝施工而设置的补偿收缩混凝土带，根据一些工程实践，一般超过60m设置膨胀加强带。

（3）后浇带。作为混凝土早期短时期释放约束力的一种技术措施，较长久性变形缝已有很大的改进并广泛应用。根据以前工程实践，故本工程采取本方法。

5.总结

地下室的结构设计是一个综合性很强的问题。笔者希望能够在工作中不断学结，更深入地研究地下室结构设计的技术问题，提高设计水平，真正做到技术与经济同步、安全与适用协调。

参考文献：

1.GB5011－2010,建筑抗震设计规范

2.曹继勇，张尚根，等．人民防空地下室结构设计 北京：中国计划出版社，2006

地下室设计篇3

关键词：地下室；人防设计；探析

中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：

1 多层地下室的特点

多层地下室以附建式工程为主，上部有坚固性的地面建筑物，有利于削弱冲击波、早期核辐射及炸弹的破坏作用，但工程形式及内部布局受上部建筑的影响较大。多层地下室由于埋深大由地面进入人防工程的出入口路径长，且通常地下室在用地红线范围内铺得较满。故室外出入口设置上困难较大。 多层地下室在防护单元和抗爆单元的划分上有其特殊性。当防空地下室满足相关的规范要求时。可不划分防护单元和抗爆单元。人防方案设计存在多种可性。方案的比选对造价影响很大。人防建筑设计主要包括以下几个方面：口部设计、主体设计、防火设计及平战转换设计。其中口部设计与主体设计是人防建筑设计的核心内容。下面结合平日设计工作经验对在多层地下室的人防建筑设计中应注意的一些问题进行分析与探讨。

2 设计中需要注意的问题

2.1人防区域位置的确定

设计方案的第一步，也是很关键的一步，先确定人防区域的基本位置。以某个总部基地人防工程为例，地下室共三层，每层建筑面积约44000m2，平时功能为车库。人防建筑面积16OOOm2功能为甲类六级二等人员掩蔽部。

方案一：人防集中设置于最下一层。人防区域设于地下三层。设8个防护单元。

根据《人民防空地下室设计规范》规定，人防区域宜设在最下层，若未设在最下层，宜在临战时对防空地下室以下各层采取临战封堵转换措施，确保空气冲击波不进入防空地下室以下各层。则防空地下室底板及防空地下室以下各层中间墙柱都要考虑核武器爆炸动荷载作用，这样计算不仅复杂。也很不经济。

优点：人防区域相对独立，自成区域，人防区以上各层仅按平时使用考虑。可利用的出入口数量较多。基本在利用原有出入口的基础上解决人防的主次出入口及疏散宽度问题。

缺点：防护单元和抗爆单元设置数量较多人防口部占用的空间较大，防护单元隔墙及抗爆墙量大，且需考虑防护的顶板区域面积大。

方案二：人防区域分两层设置。成为多层防空地下室。人防区域分上下两层分设于地下二层与地下三层，地下二层8000m2设4个防护单元，地下三层8000m2，设1个防护单元。

人防区域按上下两层迭加设置。这里需要注意的是切忌上一层人防区域下局部为非人防区。多层防空地下室划分防护单元可按水平方向上划分为不同单元也可按垂直方向上划分为不同单元。根据《人民防空地下室设计规范》规定，对于多层的乙类防空地下室和多层的核5级、核6级、核6B级的甲类防空地下室。当其上下相邻楼层划分为不同防护单元时，下层可不分防护单元和抗爆单元。

优点：防护单元和抗爆单元设置数量少，单元隔墙和抗爆隔墙数量减少。

缺点：可利用的出入口数量较少，相应需要增加较多的出入口，来解决最下一层的主次出入口及疏散宽度问题，楼梯出入口位置与地面商业建筑群较难协调，且增设的楼梯在穿过其上部各层地下室时有可能占用更多的停车位，造成经济效益的损失。再之规范对于下一层人防地下室可不分防护单元和抗爆单元的细节规定较多，如上一层有平时设备区或其他功能的非人防区兼杂其中，则很难满足规范对于上一层非人防区不得大于200m2的要求。

两个方案的最终取舍主要集中在地下室布局与停车位布置特点方面，而地下室布局很大程度上决定于地面建筑的平面布置形式和总体布局，该工程地面建筑平面布置规整，地下室停车布置效率高，无较多的建筑多余空间，出入口楼梯设置较困难，因此采用方案一。

2.2主要出入口设计

主要出入口是指战时空袭前、后。人员或车辆进出较有保障，且使用较为方便的出入口。主要出入口必须利用室外出入口设置，室外出入口指通道的出地面段(无防护顶盖段)位于防空地下室上部建筑投影范围之外的出入口。若坡道设为主要出入口后，则其在各层所经区域的顶板及侧墙、柱等均需考虑核爆动荷载。设计变得复杂、不经济。

在室外阶梯出入口数量不足，而坡道虽为室外出入口却在地下室中迂回曲折的情况下，可采取在地下层设置阶梯出入口上至地下一层的坡道出入口处，经阶梯转换至汽车坡道或自行车坡道的方法。这样通过转换，阶梯出入口可作为主要出入口，仅对阶梯及地下一层至室外坡道段及转换涉及区域考虑核爆动荷载。

2.3防护单元分区与防火分区的关系

人防防护单元分区与防火分区尽量结合设置，避免人防分区跨越防火分区。GB50038-2005与GB50038-94相比。防护单元的建筑面积做了较大的改动。原规范中人员掩蔽工程的防护单元按掩蔽面积不大于800m2。划分配套工程按掩蔽面积不大于2400m2。划分新规范中人员掩蔽部工程按建筑面积不大于2000m2。划分配套工程按建筑面积不大于4000m2。这个改动为人防分区与防火分区的结合提供了良好的条件。

2.4口部墙体的上下层对应关系

多层的防空地下室，宜考虑口部混凝土墙体的上、下层对齐。若仅上层地下室设有人防口部墙体，应考虑在下层是否有剪力墙支点，支点如何设置不影响平时的使用，这方面需要建筑与结构专业之间协调后再确定。

2.5人防疏散口设计

人员掩蔽工程战时总的疏散宽度应满足按掩蔽人数每100人不小于0.3m，且每樘门通过人数不应超过700人。对于人防工程的疏散宽度，除计入主要出入口、次要出入口宽度之外。可能还需设若干疏散口。疏散宽度必须考虑各层人防地下室同时进行人员疏散，疏散宽度需相应迭加，即不同单元合用出入口时，疏散宽度应按掩蔽人数之和进行计算。

2.6配套电站的设计

建筑面积大于5000m2的防空地下室需设电站，某地区以设计移动电站为主，当人防区设于最下层地下室时，通常移动电站也设于最下层，此时必须考虑移动发电机的运输问题。这里需要提到的是，移动发电机的运输区域不需参照人防主要出入口那样考虑加固，运输路线迂回曲折也是允许的。需要注意的是电站进风井与排风、排烟井之间的水平距离应不小于15m或高差不小于6m。

2.7人防通风井的平战结合设计

在不允许设置单独的战时专用风口时，人防进风井、排风井、排烟井可与平时的通风竖井结合设置、并应采取防倒塌、防堵塞、防地表水等措施。而附壁式室外通风口的防倒塌棚架必须考虑在地面部分与主体建筑脱开。进风口下缘距室外地坪的高度分两种情况，防倒塌范围内不宜小于1.0m，防倒塌范围外不宜小于0.5m。

3 结束语

目前，我国正处在工业化、城镇化快速发展的时期建设用地的供需矛盾十分突出。国务院发出通知要切实保护耕地，大力促进节约集约用地，对于建设用地要充分提高其土地利用效率是全面落实科学发展观的重要方面。地下空间建设量及开挖深度也不断增加。地下室面积变大层数增加。人防设计涉及的地下室由原先的普通一层增至地下两层、三层以至更多，而多层地下室的人防设计较单层地下室来说也要复杂得多。 本文只对其中设计人员容易困惑及疏忽的几个问题作了探讨。多层地下室中的人防设计较复杂，应坚持在确保战备效益的前提下，提高人防工程经济效益与社会效益的原则，在多层地下室的设计中多动脑筋，满足平战需要。

参考文献：

[1] 俞帆. 地下室人防建筑设计问题探讨[J]. 建设科技. 2009，(14).

[2] 徐锡根. 条件受限时人防工程主要出入口设计的探讨[J]. 山西建筑. 2011，(13).

[3] 苏剑良. 浅谈人防工程相关知识及地下室通风设计中的问题[J]. 商业文化(上半月). 2011，(07).

地下室设计篇4

关键词：普通地下室 结构设计

1、抗震等级的选取

众所周知，对于任何一个建筑工程，抗震设计是必不可少的一项内容。抗震等级的选取对整个建筑物的抗震性能和经济上的投资都有至关重要的影响。地下室的设计也不例外。

《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第6.1.3.3条与《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第3.9.5条指出了地下室设计抗震等级的选取。

当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时：地下一层相关抗震等级按上部结构采用，地下一层以下结构的抗震等级可逐层降低一级，但不应低于四级；纯地下室部分，其抗震等级可视具体情况采用三级或四级。当地下室顶板不作为上部结构的嵌固部位时，地下室的抗震等级根据主体上部结构确定，笔者建议地下二层的以下的抗震等级可适当提高一级。

2、基础和底板的设计

地下室的基础形式有多种多样，常用的比如独立桩承台基础、筏形基础等。独立桩承台这种情况底板不参与承担上部建筑荷载，上部荷载通过柱直接传递给桩基础。底板仅需作正截面受弯承载力和抗浮验算。筏形基础是底板即为基础的一种形式。它从结构上可分为梁板式和平板式两种类型；从基础形式上又可分为筏形天然基础和筏形桩基础。筏形基础的选形应根据工程地质、上部结构体系、柱距、荷载大小及施工等因素确定。筏形基础的平面尺寸应根据地基土的承载力、上部结构的布置及其荷载的分布的因素确定。

地下室的基础和底板设计笔者认为关键在于对地下水抗浮稳定的计算。抗浮有施工时的临时抗浮与永久抗浮，实际上在建有多栋高层或多层建筑的大面积同一整体的地下室， 抗浮一般是满足要求的，往往是那些没有上部主体建筑的纯地下室分抗浮计算不够。地下水位及其变幅是地下室抗浮设计重要依据，实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态，对施工过程和洪水期重视不足，因而会造成施工过程中由于抗浮不够出现局部破坏。常见设计问题如：地下水位未按勘察报告确定，或勘察报告未提供计算浮力的地下水位及其变幅，斜坡道未进行抗浮验算，斜坡道与主体分缝处未作处理；抗浮验算不满足要求。

地下室底板的强度计算时（水位较高，总竖向荷载往上）（桩基时不同），板、覆土的自重的荷载分项系数取1.2，这是不对的，根据《建筑结构荷载规范》GB50009―2012第3.2.5条荷载分项系数应取为1.0。抗漂浮计算时，板、覆土的自重的荷载分项系数应取为0.9。

3、外墙的设计

地下室外墙设计中，首先要考虑的是荷载。土压力引起的效应为永久荷载效应。当可变荷载效应控制时，土压力的荷载分项系数取1.2；当永久荷载效应控制时，其荷载分项系数取1.35。对于地面活荷载，同样应乘侧压系数。地下室外墙的土压力应为静止土压力，根据土性不同分别采用不同的计算方法：粘性土采用水土合算，砂性土采用水土分离。

地下室外墙配筋计算：有的工程外墙配筋计算中，凡外墙带扶壁柱的，不区别扶壁柱尺寸大小，一律按双向板计算配筋，而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋，又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调的原理，其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋有富余量。建议：除了垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大（如高层建筑外框架柱之间） 外墙板块按双向板计算配筋外，其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。竖向荷载（轴力）较小的外墙扶壁柱，其内外侧主筋也应予以适当加强。

地下室外墙计算时底部为固定支座（即底板作为外墙的嵌固端），侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样，底板的抗弯能力不应小于侧壁，其厚度和配筋量应匹配，这方面问题在地下车道中最为典型，车道侧壁为悬臂构件，底板的抗弯能力不应小于侧壁底部。地下室底板标高变化处也经常发现类似问题：标高变化处仅设一梁，梁宽甚至小于底板厚度，梁内仅靠两侧箍筋传递板的支座弯矩难以满足要求。地面层开洞位置（如楼梯间）外墙顶部无楼板支撑，计算模型和配筋构造均应与实际相符。

4、顶板的设计

地下室顶板的设计，需要考虑各种工况的组合。首先在正常使用状态下，应进行恒载、活载共同作用下的强度、裂缝和挠度的验算。除此之外，设计人员还应考虑施工过程中引起的施工荷载以及正常使用状态下可能会出现的消防车、载重车荷载。对于以上两种情况，不作同时考虑处理，而且只需对强度进行验算，不需要做正常使用状态下的裂缝、挠度验算。

其它需要注意的是在计算配筋时地下室顶板板厚的选取要求（作为上部结构嵌固部位的要求，人防上的要求），混凝土强度等级的要求，配筋方式的要求（采用双层双向配筋），最小配筋率的要求，等等。

5、汽车坡道的设计

汽车坡道设计，是地下室设计中必不可少的一项内容。坡道的设计相当灵活，而且形式多样，例如：坡道可与主体完全分离，设置沉降缝进行处理；坡道可利用三角形斜撑，与主体连成一个整体；坡道也可看作是变标高的地下室底板，车道侧壁可视为地下室外墙，而将车道与主体视为一个整体；等等。需要注意的是，车道侧壁为悬臂构件，底板的抗弯能力不应小于侧壁底部，计算模型和配筋构造均应与实际相符。

6、地下室的裂缝及控制

根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）地下室等与土体直接接触的混凝土构件最大裂缝宽度允许值为0.2mm。我们设计人员在施工图设计时各构件的配筋量往往由裂缝宽度验算控制，即便如此，在实际工程中仍有许多地下室会碰到产生裂缝的问题。地下室的裂缝大多属于因温差、收缩徐变、不均匀沉降等因素引起的。

在实际工程设计中可采取以下几点措施来防止裂缝的产生：（1）在混凝土中渗入UEA、HEA等微膨胀剂，以混凝土的膨胀值减去混凝土的最终收缩值的差值大于或等于混凝土的极限拉伸即可控制裂缝。（2）膨胀带，由于混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会与混凝土的早期收缩变形完全补偿，为了实现混凝土连续浇注无缝施工而设置补偿收缩混凝土带，一般超过60m设置膨胀加强带。膨胀带一般设置在板和侧墙长度方向的中间位置，保留时间一般为15天。（3）后浇带，是混凝土早期短时期释放约束力的一种技术措施，一般设置在梁墙内力较小位置，间距为30～40m，保留时间为60天左右。（4）提高钢筋混凝土的抗拉能力，混凝土应考虑增加抗变形钢筋，对于侧壁，增加水平温度筋，在混凝土面层起强化作用。

7、结束语

地下室的结构设计是一个综合性很强的问题，以上笔者所谈到的一些内容只是地下室设计中的比较常规的部分。现代高层建筑由于地下工程庞大，建设工程在地下的投资已经接近甚至超过了地上，因此无论是从技术还是从经济的角度讲都需要我们更深入地研究地下室结构设计的技术问题，提高设计水平，真正做到技术与经济同步、安全与适用协调。

参考文献

1.《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）

2.《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）

3.《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）

地下室设计篇5

摘 要：本文结合作者近几年的工作体会，在对地下室防水内容、防水施工有了一定了解的同时，也对地下室防水设计作了一番思考，深刻的认识到地下室防水设计是一个系统性工程，我们必须充分了解防水材料性能差异性和适用性基础上，设计时结合具体项目的建筑主体设计特点、地质环境条件以及实际施工可行性等客观因素，深入分析、综合权衡，才能够编制一个既经济又行之有效的防水设计方案。

关健词：地下室工程；防水

1、前言

目前，在居住社区大力开发建设的背景下，住区的规划设计成为我们设计同行们一个时期以来主要的设计项目内容。同时，由于居民拥有私家车量增加，所需停车场地面积也在增长，在城市用地紧张的制约下，住区必须以规划建设大面积地下车库来保证地面的绿地、居

民公共活动场地等有限的地上空间。这样，地下室的设计也就成了我们许多住区设计项目中不可或缺的组成部分。

防水设计是地下室设计的重要一环，会直接影响地下室建成后的使用，一旦出现漏水，因补漏施工难度大，其效果都不甚理想，往往是补了又漏， 所以这一问题应引起足够的重视。目前由于种种原因，重视的程度还远远不够，或认为钢筋混凝土本身就可以满足防水要求。作为防水设计负责人的建筑师，也由于重视程度和实践经验的差异，加上普遍对防水理论和防水材料的性能及应用没作深人的研究，很多时候仅仅依赖标准图集和防水材料的广告效应，没有真正做到防水设计深度，加上建材市场鱼龙混杂，竞争激烈，厂家为求生存而降低成本，也往往影响材料的质量。

2、结构类型的导向性原则

在地下室工程的防水设计中，地下室工程的结构型式应作为重要的导向性因素加以考虑。一个地下建筑物一旦其结构型式确定，就意味着结构构件的约束条件、承载模式、重要节点构造等结构要素基本确立，对于防水而言，以上结构要素将确定该地下结构固有的防水薄弱环节、重点设防部位和设防难点所在，如结构裂缝多发部位、混凝土浇筑时振捣困难部位及诱导缝设置部位等。

在地下结构的防水设计中，结构的自防水是至关重要的，它应当作为整个防水体系的核心和主体，其它措施则作为加强和辅助手段。因为如果忽视了结构的自防水，完全指望另设的外防水，一旦外防水一点被突破，修补堵漏工作将不胜其烦，后果不堪设想。

3、地下室防水设计的要求

地下工程的防水应遵循“防、排、截、堵相结合”，因地制宜、综合治理的原则，努力达到防水可靠、经济合理的目的。在设计前应充分掌握地下工程所在地和其附近地下水运动规律及状况（近期及远期），确定设计最高地下水位标高，同时结合地质、地形、地下工程结构、防水材料供应及当地施工条件等全面研究地下工程防水方案。地下钢筋混凝土外墙、底板均应采用抗渗混凝土，抗渗等级应根据防水混凝土的设计壁厚和地下水的最大水头比值，查表确定。

独立式全地下室工程应做全封闭；附建式全地下室或半地下室工程防水设置，则应高出室外地坪标高至±0.000n以上，卷材防水和涂膜防水层可在室外地坪处改用防水砂浆完成设防高度。地下室最高水位高于地下室地面时，地下室设计应考虑整体钢筋混凝土结构，保证防水

效果；在特殊要求下可采用架空地面和夹壁墙。地下室外防水层宜采用软保护层，如聚苯

板或聚乙烯板等。

4、地下室防水设计

4.1主体防水

混凝土自防水主要由结构专业设计，其是在普通混凝土的基础上通过级配调整、掺减水剂与膨胀剂等手段，改善混凝土自身的密实性，使其具有抗渗能力大于S6（6kg/ ）。防水混凝土的抗渗等级取决于埋置深度。与防水混凝土设计有直接关系的是掺膨胀剂。膨胀剂应当选用高效膨胀剂，高效膨胀剂目前均属旋窑生产，品质稳定。而非高效膨胀剂，用于钢筋混凝土抗裂，效果不佳，且大多是立窑生产，质量不稳。另外，使用非高效膨胀剂，掺量较大，含碱量难以控制，可能导致混凝土其他品质的下降，如坍落度损失较大，甚至引起抗压强度的降低。还有，防水混凝土如有条件，可采用混凝土60d 强度作为设计强度，并采用减小配筋直径，同时增加配筋密度的措施减少混凝土的裂缝。

4.2外防水、局部构造防水

⑴外防水

自防水混凝土既然是透气的，也就是说它不是绝对不透水的材料。设计时附加防水层是必要的。建筑工程地下室一向强调外防水。外防水通常以柔性为主，应当是全断面防水，侧璧外防、底板内防的做法不可取。强调外防的主要原因，是防水的同时要考虑混凝土的防护，

使其免受有害地下水的侵蚀。地下混凝土工程的耐久性，也就是钢筋混凝土地下室的寿命。

⑵局部构造防水

局部构造防水节点的出现虽在设计时，在综合考虑、合理布置的前提下可以归并缩减，但绝对的杜绝也是不现实的。

①施工缝

施工缝设计位置尽量考虑在结构受剪力最小的部位，一般做法平缝处设置钢板止水带和遇水膨胀止水条，原理上都是延长渗水路线，等于加大了混凝土的厚度。目前，一些设计和施工对缝进行了“改进”-选用了台阶缝、企口缝、凹缝、凸缝，而这些作法，虽在延长了渗水路线的同时，却降低了混凝土的施工质量，主要是振捣不密实以及产生短路裂缝。缝处混凝土的防水，关键是保证混凝土自身的施工质量。垂直施工缝。垂直缝可选用带钢丝骨架的缓膨型遇水膨胀胶条或腻子条，用混凝土钉固定，同时在修理过的坚实而干净的基层上，经喷水湿润后加作渗透结晶型防水涂层并紧接着浇筑混凝土。

②后浇带

后浇带也可以采取上述构造措施。后浇带由于连续钢筋的粗而密，常给清理工作和固定遇水膨胀腻子条带来困难。如能将止水条与一次性钢模结合起来，在钢模两侧预先固定止水条，则防水效果可能更好。一次性钢模的缺点是：先后浇筑的混凝土，其粗骨料的嵌固被阻

隔。因此，将后浇带改为加强带的作法就值得积极研究。只要作好施工组织设计，令混凝土的配料、搅拌、运输与现场浇筑紧密配合，并采取二次振捣及超时界面处理，就不失为一种好的选择，它可以将后浇带固有的诸多不便一扫而光。

至于后浇带超前止水，应贯穿在整个工程的全过程之中，直到回填土完成。主要应注意的是采取适当措施，防止地表水、养护水及垃圾杂物的落入，必要时，应结合地下室平面排水系统的设计在底板后浇带附近设置集水坑，便于后浇带浇筑前的最后清理。不采用超前止水时，也应设置集水坑，可按上述方法设在地下室室内，也可临时设在地下室室外。

③桩顶防水

桩顶不须设防水的观点是站不住脚的。应在柱顶截断钢筋，将附加防水层连续作好。对于高层建筑，结构要求与承台固结的桩顶，可采用聚合物水泥砂浆防水。聚合物水泥砂浆须经试验，精确配比，以保证抗渗强度达到设计要求的同时，满足抗压强度的要求。国家标准图选用的是渗透结晶型防水涂层；国外多是喷涂环氧砂浆。桩顶的防水层是刚性的，与底板的柔性附加防水层应在垫层交接处用密封材料衔接。桩顶作水泥砂浆找平，是完全错误的。

地下室设计篇6

本文介绍了人防地下室的相关概念及通风设计的计算要点，同时也对人防通风设计中极易出现的问题进行了总结。

关键字： 清洁通风 滤毒通风 隔绝通风平战转换

中图分类号： TU834.3 文献标识码： A 文章编号：

相关重要概念

防空地下室：防空地下室是结合地面建筑修建的防护建筑物，是为保障人民防空指挥\通信\掩蔽等需要，具有预定防护功能的地下室，同时还具有在紧急时刻储存粮食淡水的作用，是人防工程的重要组成部分。

2、人防工程分类：人防工程按构筑形式可分为地道工程、坑道工程、堆积式工程和掘开式工程；按战时功能分为指挥通信工程、医疗救护工程、防空专业队工程、人员掩蔽工程和其他配套工程五大类。

3、通风方式：按防护通风标准，通风系统要满足清洁通风、滤毒通风和隔绝通风的要求。

工程概况

某工程为核6级常6级二等人员掩蔽部，共设有五个防护单元，其中防护单元五为人防移动电站。

建筑概况：防护单元一，建筑面积1328平米，防护面积863平米；防护单元二，建筑面积1490平米，防护面积985平米；防护单元三，建筑面积1770平米，防护面积1100平米；防护单元四，建筑面积1600平米，防护面积990平米；人防移动电站96平米。

我院承担战时人防地下室通风设计，所以平时通风、排烟不做考虑。三种通风的卫生要求根据规范对新风量及对CO2容许浓度的对应要求选取；滤毒通风时，室内要求保持30-50Pa的超压。

通风计算

清洁通风:

根据GB50038-2005规定，二等人员掩蔽≥5m3/(p.h)，即为863x5=4315m3/h。同时根据5.1.3条“除满足防护和使用功能要求外，还应满足防潮、卫生及平时使用时的防火要求”的规定，考虑适量增大通风量。根据防护通风设备样本，选清洁通风为5500 m3/h系列。

滤毒通风:

根据GB50038-2005规定，二等人员掩蔽滤毒通风≥2m3/(p.h)，即为863x2=1726m3/h。

防毒通道的换气次数为40次/h，体积为4.8x3.3=15.84m3,超压排风的风量为15.84x40=633.6m3/h.。

同时，滤毒通风时保持室内超压（30-50pa）所需风量一般为掩蔽部清洁区容积的4%，即为863x3.3x0.04=113.9m3/h

实际需要滤毒风量为：633.6+171.6=805.2m3/h

按人员新风量标准计算的滤毒式风量为1726m3/h>805.2m3/h。

隔绝通风：

根据GB50038-2005规定，二等人员掩蔽隔绝防护时间≥3小时。隔绝防护时间校核计算：

τ=10x3770x(2.5-0.5)/1300x20=75400/26000=3.3小时

防空地下室隔绝防护时间：3.3小时，满足规范≥3h要求。

设计要点：

1、进风系统中清洁通风与滤毒通风的风机可一台双速风机，也可分别设置。值得注意的是，清洁通风风机较滤毒通风风机，是大风量小压头，而滤毒通风是相对大压头小风量，若选一台风机，双速风机必须满足清洁通风的风量及滤毒通风的风压，而这种情况往往会造成风机效率的降低以及滤毒设备型号的增大。由上看来，在机房面积允许的情况下，建议送风系统的风机分别设置。

2. 注意校核防毒通道换气次数：由于建筑整体考虑，平时设计中往往将一些角落无用的面积加入通风机房，但是防毒通道在设计中不宜过大，满足规范要求即可，否则在满足换气次数的情况下，必然会使风道加大，会造成不必要的浪费。

3.气流组织问题：在施工图阶段，暖通专业要积极与建筑专业协调，保证有良好的气流组织，达到最好的通风效果。在满足均匀送风的同时，排风口部要通过设置的通风管道实现合理的气流组织。为保证防毒通道和简易洗消间内部空间换气充分，避免短路，一般情况下自动排气活门设在高处，防毒通道的连通管设在低处，排气出口设在高处，这样适当错开，可以保证换气充分。

4.消防与人防矛盾的处理：根据《高层民用建筑设计防火规范》中规定，地下室每个防火分区最大允许建筑面积为500 m2，当设有火灾自动报警系统和自动灭火系统时，最大允许建筑面积为2000 m2。但地下防火工程根据战时防护功能不同，最大允许建筑面积也不同。虽然完全按照防护单元来独立设置防排烟系统会满足消防和人防要求，但我们从设计角度要结合经济性和合理性进行比较，尤其在消防改造项目中。当消防风道确须穿防护隔墙时，我们要给出平战转换方案及战时封堵措施。

5.平战转换问题：

a、在防空地下室平时和战时合用一个通风系统时，应按最大新风量选取清洁通风管道、粗过滤器、密闭阀门和通风机等设备；按清洁通风风量选取防爆波活门，并按门扇开启时的平时通风量校核；按滤毒风量选取滤毒设备及风管。

b、当平时和战时通风分设系统时 ，按各自要求选取设备，但要给出平战转换方案，以便临战转换时限内完成战时功能转换。

c、平时通风竖井的临战转换一般有三种方法：一是在风井的防护工事顶板战前加盖预制板，加水泥、沙袋封堵；二是风井壁预埋法兰穿墙短管，战前拆除风管后，用满足防护厚度钢板加橡皮垫与预埋法兰短管螺栓连接；三是设置集气室，井壁两端分设防护密闭门及密闭门，竖井设钢爬梯，战时门关闭，人员通过钢爬梯运送水泥、沙袋在外部进行封堵。

6.细节问题：

a、留洞和预埋件问题：由于人防部分的墙体采用预制装配整体式钢筋混凝土结构，所以穿墙部分的风管及密闭翼环均应事先预埋处理。具体尺寸详国家建筑标准设计图集FK01~02(2007)。

地下室设计篇7

【关键词】地下室；结构设计；计算应用

近年来，我国基础建设数量逐年增多，使得土地资源越来越紧张，建筑建设逐渐朝着地下发展。当今的大部分建筑都设置有地下室，地下室的结构设计与施工建设已经受到了工程界的广泛关注。因此，在建筑的建设施工过程中要充分重视地下室的设计施工工作。

1．地下室在结构设计中存在的相应难点

地下室建筑工程建设所涉及的专业范围广泛，技术要求较为繁杂。在实际的地下室结构设计过程中，需要有效综合配置各项专业进行具体的设计，其中，包括人防要求、排水、采光以及通风、使用功能、管道、设备用房以及防火、坑道等等专业。一般来说，所进行实际的地下室抗浮设计通常考虑的只有其正常使用时的极限状态值，总是忽视具体的施工过程以及洪水期的有效防治，这样就很容易在施工过程中出现由于抗浮能力不够而造成的建筑局部被破坏的现象，作为一项系统工程，地下室防水工程建设因素涉及了设计、材料、施工等等多个领域，由此可见，进行地下室的结构设计时所存在的各项难点较多，这些设计难点包括地下室工程的结构平面设计以及抗浮、渗设计、外墙结构设计、抗震设计等等方面。

2．地下室在结构设计中的计算分析

构建配置有地下室的建筑计算的实际模型时，应该注意几个核心问题，具体来说，包括地下室刚度的合理设置以及室外回填土约束能力的正确反馈、综合分析基础所造成的相关影响。可以通过建立相应的模型来进行分析地下室结构楼层与其所毗邻的上部结构楼层之间的侧向刚度比值为地下室结构的实际嵌固作用所造成的相应影响。

（1）

分离模型

（2）

整体模型

注：在分离模型中，可以把地下室的顶板结构作为相应的嵌固端来实现上部结构的有效运算；在整体模型的构建与计算中，要将上部结构以及地下室作为一个有机整体来实现计算模型的有效构建，其中，不考虑地下室所受到的回填土约束作用。在以上两个模型中，要将规则机构以及剪力墙结构作为主要的研究分析对象，来进行模型二者之的计算周期、地下室上面一层结构单位的剪力以及顶点位移差异。

在综合考虑到地下室刚度结构是比较简单的情况下，可以将整个建筑结构中的地下室及其上部结构看做是一个有机整体，综合构建一个包含着两部分机构的综合模型。近几年来，针对建筑上部结构所承受的基础变形以及地下室结构所受到的回填土约束作用所作的相应研究取得了不错的实际成果，但是，要想把这些研究直接运用到真正的工程建造设计中的话，还是会出现较大的难度。就目前而言，在具体的设计过程中，一般不会去考虑上部结构所承受的基础影响，只是在所假定的相应接触面上进行嵌固约束行为，有时候也会在进行模拟施工的有效加载时采取近似思维方法。总体来说，地下室与回填土之间使存在着一定的相互作用的。由于当前时下的规范中的相关反应谱论是在刚性的基础上进行有效假定的，所以，针对地下室所受到的回填土约束作用所开展的有效分析所采用的两种方法为弹簧刚度法以及嵌固水平位移法。

2.1 弹簧刚度法

在进行弹簧刚度法的实际计算模型的有效构建时，选用的是整体模型。从整体的角度出发，要在基础的相关底板处进行嵌固端的有效获取，同时将水平位置的弹簧刚度引入到地下室建筑结构中楼板位置，此处水平弹簧刚度值的实际大小能够充分展示出回填土约束地下室的相应作用力的强弱效果。这主要是运用了水平刚度值进行作用模拟的具体方法，这种计算方法是一种近似法。在进行有效的建筑工程设计分析是若是采用上述方法，则要求相关的设计人员必须有效确定水平弹簧刚度的实际值，取值工作的实际难度是比较大的。因为地下室一直会受到回填土的相应约束作用力，这种约束作用力的产生以及影响因素是非常复杂的，比较难以具体观察出来的，所以约束作用的大小是很难被准备确定的。这就需要相关设计人员采用一些计算软件来实现对所需值的计算，比如说，可以使用建筑设计软件SATWE间接地进行地下室自身刚度与回填土约束刚度的比值计算来得到所想要的结果。在实际的设计过程中，相关的设计人员应该将地下室自身的相关抗震侧仪的实际大小搞清楚，然后取一个间接的相对刚度比值来进行设计计算分析，这样操作起来就简单地多了。在实际的比较过程中，会出现两种极端情况，一种是刚度比值为零时，这时候就不需要考虑回填土的实际约束刚度值了；另一种情况是刚度比值超过5.0，甚至是更大，这时候的进行地下室嵌固的顶板的具体水平位移是与相应的计算结构相一致的。真正的工程情况应该是处在这两个极端情况之间的。

2.2 嵌固水平位移法

相关的设计人员应该充分参照《抗震规范》第6．1．14条以及《高规》第5．3．7条中相关的规定的具体理念，把地下室以及其建筑上部的相应结构作为一个有机整体来进行全局考虑。其也是在基础的地板处进行嵌固端的有效获取，并根据建筑上部结构以及地下室结构中相应楼层的实际刚度比来实现通过确定恰当的位置进行水平位移的有效限制，简单来说，就要要取相应的水平位移值为零。这种方法一种比较简化的近似法。在进行该种方法的有效运用时，首先应该考虑的是要进行楼层侧向刚度比的具体计算，在实际的计算过程中，可以参照相关设计规范、剪切刚度以及剪弯刚度来进行地下室侧向刚度比的合理估算。具体来说，相关设计人员可以根据《高规》培训材料中所建议的选用剪切刚度比值，此外，其也可以根据《抗震规范》选用楼层剪力与层间位移的实际比值。当设计满足了规范比值计算要求，则可以进行水平位移嵌固部位的有效确定。

3．计算公式应用

3.1 抗浮计算

（1）水浮力

在上述公式中，的实际取值为10，表示的是地下室底板标高至地下水位标高之间的距离，A表示的是单根柱子所属底板面积。

（2）抗浮力

在上述公式中，表示的是顶板上覆土重荷载，其中包括地下水自重，表示的是顶板自重荷载，表示的是底板自重荷载，表示的底板上素砼面层荷载，表示的是柱自重，表示的是顶板柱帽重，底板柱帽重。

3.2 地基承载力的相关计算

在进行地基承载力额有效计算时应该将基底持力土层的抗剪强度作为具体具体指标，并将所计算出的相关值作为地基承载力的相应设计值。

（1）（《规范》4．2．3—2）

（2）地基承载力设计值（《规范》4．2．3—1）

（3）上部荷载作用下地基净反力

注意：若小于，则满足地基承载力的实际要求。

3.3 地下室侧墙荷载计算

处于地下水位以上的侧墙所受的侧向土压力

其中，表示的是侧墙上位置处的土侧压强度,表示的是第层土在天然状态下的容重,表示的是各层土的厚度，表示的是位置处土层的内摩擦角。注意，工程上常不考虑内聚力而将值提高。

综上可知，实际的地下室工程所处的建设环境较为特殊，施工所涉及的技术工种较多，施工程序较为复杂，可以说，地下室工程一项较为隐蔽的建筑工程，所以，要充分重视地下室结构设计工作的有效开展，从而达到保证建筑质量的目的。

参考文献：

[1]李公明.非周边约束地下室高层结构计算高度的论证[J].城市建设理论研究（电子版）,2011(27).

[2]王艳玲.浅谈地下室结构设计[J].城市建设理论研究（电子版）,2012(4).

地下室设计篇8

关键词：天然气；焊接；检测；电磁切断阀；报警器。

中图分类号：TE1文献标识码： A

引言：

随着城市雾霾等污染防治以及新型能源利用的开展，我国从过去煤、油，逐步过渡到天然气等其他清洁能源的广泛使用。自2002年开始的西气东输建设，经过十余年天然气的利用与发展，天然气的清洁、热稳定、经济价值高等优越性日益显现。工业、商业天然气管道利用大幅增加，加之城乡建筑的密集发展，天然气于地下室、半地下室及地上等密闭场所的情况也越来越多，用户安装意愿强烈。本文对上述场所天然气管道的规范设计进行分析、讨论，以进一步促进天然气的规范设计、安全使用，以有效减轻不当设计、施工、运行而造成的人身伤害和财产损失。

一 、什么是密闭场所。

本文房间、场所即指使用天然气燃器（具）的房间，密闭房间指无直通室外的门和窗的房间，为密封或闭塞的环境。密闭空间存在巨大的危险性，包括容易引起爆燃及爆炸等致命性的现象。故此，在密闭场所燃气燃气管道设计需采用特殊设计要求。自然通风良好是衡量密闭房间的主要特征。

实践中，有用户指出，该密闭用气房间已安装了独立机械通风措施，应可称为通风良好，不需采取提高设计压力等级、不用采取报警切断等安全措施，以求造价降低，这些都是没有根据的。密闭用气房间采用独立的机械通风措施，只是密闭房间燃气管道设计要求之一，其他措施仍必须按照密闭房间的要求执行。

二、密闭场所安装天然气管道的设计要求

1）建筑要求

密闭用气房间的房间应有相应的净高要求，通常不宜小于2.2m，以利空气流通。房间净间过底，各种管道设备安装较底，使用过程中热气上浮，加之通风不好，极不利于人员操作安全。

2）天然气管道要求

密闭房间敷设燃气管道时宜采用钢号为10、20的无缝管或具有同等以上性能的其他金属管材；除阀门、仪表等部位和采用加厚管的低压管道外，均应焊接和法兰连接。施工中，普通壁厚热浸镀锌焊接钢管虽具有取材方便、便于施工等特点，但不应直接使用于密闭用气场所。

管材、管件及阀门、阀件的公称压力应按提高一个压力等级进行设计。如现为3Kpa输入压力要求的设备供气，该管道应提高到中压B级（0.1Mpa≤P≤0.2Mpa）为设计压力。提高设计压力等级，有利于检验焊接及管道质量，提高管道运行稳定性。

地下室内敷设燃气管道时，因管道的吹扫、置换等操作，管道末端应设放散管并应引出地上。放散管的出口位置应保证吹扫放散时的安全和卫生要求。

管道焊接后的压力试验是检验焊接的重要措施，密闭房间管道焊缝应尽量减少焊缝数量，钢管道的固定焊口应进行100%射线照相检验，活动焊口应进行10%射线照线检验。施焊过程中固定焊口为管子不动，焊工进行全方位焊接，特别是仰焊时，焊接方法不好操作，对焊工技术要求高，容易产生缺陷，所以固定焊口的检验必须严格要求。

3）密闭场所通风、燃气泄漏报警与自动切断

因密闭房间空气量有限，所以用气房间应有良好的通风设施，且应保证用气场所通风量、换气时间满足设备用气要求，否则会产生燃具无法正常运行、甚至发生人员窒息的安全事故。通风机械设施应为防爆型，房间换气次数不得小于3次/小时，并应有独立的事故机械通风设施，其换气次数不应小于6次/h。其中，事故机械通风设施为有效的安全屏障，在发生事故时能及时、快速排除易爆空间可燃气体，避免爆炸可能性的发生。

地下、半地下室的密闭房间通常采光不良，应设置有固定的防爆照明，特别是易产生火花的开关、灯座等处，应采用防爆型且应定期检查密封性。

密闭用气房间应设置燃气浓度检测报警器，报警器与电磁切断阀、事故送排风系统联动能有效排除燃气泄漏事故产生爆燃、爆炸的发生。电磁切断阀宜设置于室外主管道上，且应为常闭型（断电时燃气不流通）。燃气泄漏报警系统安装时，也应防爆，且应按规范、设备厂家安装说明正确安装，报警系统应集中管理监控，同时应定期进行人员安全培训，以杜绝人员思想麻痹、业务处理不熟而造成意外事故。报警系统应定期进行检测，以防探头老化、电气故障等现象产生的有险不报、误鸣、误动作等现象发生。

4）燃气管道防雷、防静电

因燃气管道为金属管道，特别是放散管防雷非常重要，放散管应设置在接闪器保护范围之内，且应加阻火器，并应就近与屋面防雷装置可靠电气连接。如不在接闪保护范围之内时，在满足上述加装阻火器、圆钢与避雷网跨接条件下，置于高层建筑物外墙的立管及层顶放散管，壁厚不应小于4.0mm。上述二种条件下管道接地电阻值应小于10Ω。防静电接地可与防雷接地共用，接地电阻值应小于100Ω。

三、如何正确运营与维护

管道验收时，管道焊缝无损检测或返修不合格、检测记录不合格、安全隐患处理不彻底、报警系统动作无检测合格记录等，不应通过竣工验收，不予以通气。

管道竣工验收合格、交付使用后，应做好用户的岗前培训工作，以促使用户规范操作，且应有应对险情具备必要的操作、报警能力。

结束语：

密闭场所天然气管道的设计受建筑结构、其他设施的布置等条件影响较大，往往燃气管道处于后期建设，故存在燃气管让电管、水管、风管的现象较多，造成燃气管道弯头增加、管线增长等不利情况，所以认真执行燃气设计规范，优化管道设计是避免事故隐患的重要措施。

做好密闭场所天然气管道设计是一难点，但做好此类管道设计及施工，也是加大市场影响力、发展城市建设的主要动力之一。本文针对有关天然气管道密闭场所中所涉及到的相关设计要求进行了分析与说明, 希望能够对实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

参考文献：

[1]《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB 50058-92。

[2] 《城镇燃气设计规范》GB 50028-2006

地下室设计篇9

关键词：地下室；结构设计；地下室底板；地下室顶板

1工程概况

某工程地上为二十层的钢筋混凝土结构，地下为二层结构，主要用途是停车为停车库。建筑高度为69.7米，建筑设计使用年限为50年。该工程采用平析式筏板基础形式，桩型为预应力高强混凝土桩，桩端持力层为全风化岩。建筑抗震设计类别为丙类，工程所处地区的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g。框架和剪力墙的抗震等级均为二级、其中框支柱、框支梁为一级。裙楼结构部分的抗震等级与主体结构相同，仍为二级。地下室在平时主要作为停车库，战时则作为人防工程，人防等级设计为六级。

2设置有地下室的高层建筑的嵌固位置

钢筋混凝土高层建筑在进行结构分析之前，必须首先确定结构嵌固端所在位置，其直接关系到计算模型与实际受力态的符合程度。目前实际工程中大多数单塔或多塔高层建筑都带有面积较大的地下室以及层数不多的裙房，而且裙房可能相连成大底盘。《建筑抗震设计规范》规定高层建筑地下室在满足一定条件下，地下室顶板可以作为上部结构的嵌固端。在确定带地下室的高层建筑嵌固位置时需要特殊注意以下几点；

（1）地下一层结构侧向刚度应不小于地上结构侧向刚度的2倍。结构层侧向刚度可近似按等效剪切刚度计算。

（2）“应采用现浇梁板结构，其楼板厚度不宜小于180mm，混凝土强度等级不宜小于C30，应采用又层双向配筋，且每层每个方向配筋率不且小于0.25g%”。对楼盖结构形式、楼板厚度以及配筋提出详细要求。相对梁板结构而言，无梁盖结构平面外刚度较小，难以符合刚性楼板假定的基本要求，因此，作为上部结构嵌部位的地下室顶板，主楼范围以及与之相连裙房地下室顶板的相关范围应采用现浇梁板结构，无地上地下室顶板其它位置可采用无梁楼盖结构。对于地下室形成大底盘结构而言，其中的“相关范围”指距主楼两跨且不小于15m范围。具体范围如图（1）

（3） 计算多塔大底盘地下室结构楼层剪切刚度比时，大底盘地下室的整体刚度与所有塔楼的总体刚度比应满足上述（1）中刚度比的要求，而且每栋塔楼范围内（塔楼周边向外扩出与地下室高度相等的水平长度）的地下室剪切刚底与相邻上部结构塔楼剪切刚度的剪切刚度不宜小于1.5。

3地下室结构设计

3.1地下室顶板设计。

主楼室内部分地下室顶板设计。工程由于主楼室内部分的地下室顶板作为上部结构的嵌固端，根据施工单位要求适宜考虑施工阶段的承载力验算，因此考虑施工荷载后楼板荷载取为10kN/m2;对于地下室顶板的活荷载，笔者认为根据极限状态下的基本组合，活荷载取值为5kN/m2已满足要求。

（1）露天顶板设计。对于出现纯地下室车库或者高层建筑地下室上部局部无建筑物进，则地下室顶板应按露天顶板进行设计，而本工程由于出现部分纯地下室车库，因些地下室顶按露天顶板设计，取露天荷载为10kN/m2。

（2）人防地下室的荷载取值。工程的地下室一层为人防地下室，所以对于本工程中的露天顶板要考虑到爆动荷载影响，但鉴于人防地下室顶板的爆动等效荷载要比消防车作用的板面等效荷载较大，因此人防地下室顶板的荷载按照六级人防顶板的等效荷载考虑，取为60kN/m2，但在设计中不同时考虑这两种荷载的组合，仅需按人防爆动等效荷载进宪地下室顶板计算。

3.2地下室底板设计

（1）地下室底板的结构布置应做到传力明确而且经济合理，一般适宜采用梁板式结构，这样有助于把地下室底板设计为双向板，有利于荷载均匀传递到周围的基础梁上。为了满足底板抗渗要求，底板厚度取值不少于300mm。

（2） 地下室底析的钢筋布置要合理。笔者认为，地下室底板同一方向的梁板面筋应布置在相同标高上，没必要把两个方向的板面筋布置在梁面筋以下。这是由于基础梁两个方向的面筋本身就存在高差，而若把底板双向的面筋都布置在基础面筋下，则会造成底板面筋的面筋保护层过大，造成窝顶情况出现。

（3 ）地下室抗浮验算与设计。 地下室应验算地下水压是否超出地下室部分的恒载，验算时应取恒载分项系数为0.9，水的发项系数为1.0。若验算发现恒载不能满足地下室的抗浮要求，则应通过设置抗拨桩来抵抗地下水的浮力。这时可在基础梁跨中设置抗拨桩，按水浮力配置钢筋时抗拨桩可作为来支座考虑。

4建筑物上部结构、地下室、地基的相互作用关系

（1） 高层建筑的基础上部整体连接着层数很多的框架、剪力墙或筒体结构，地下室四周很厚的挡土墙又紧贴着有效侧限的密实回填土，下部又连接着沿深度变化的地基。无论在竖几荷载还是水平荷载的作用下，它们都会有机地共同作用，相互协调变形。尽管在这方面的设计计算理论仍不够完善，但如果仅仅把基础从上部结构和下部地基的客观边界条件中完全隔离出来进行计算，是根本无法达到真正设计要求的目的的。

（2）高层建筑基础的分析与设计经历了不考虑上、下共同相互作用的阶段、仅考虑基础和地基共同作用的阶段，到现今开始全面考虑上部结构和地基基面相互作用的新阶段。我国目前也有了专门的高层建筑与地基基础共同作用理论的相关计算程序，如果设计人员所用的计算机结构分析软件仍是沿袭着不客观充分考虑相互作用的常规计算方法，设计的计算结果往往和工程实测的结果相差甚远，达不到经济合理性的要求。

出现这种基础底板内力远远小于常规计算方法的因素很多，如在基础底板施工是时，只有底板的自重，且无任何上部结构的边界约束，而混凝土的硬化收缩力大，在底板的收缩应变的过程中，使混凝土中的纵向钢筋产生了预压应力。另外，基础底面和地基土之间巨大的摩擦力起着一定程度的反弯曲作用。摩擦力是整栋建筑的客观边界条件，不能视而不见。特别是对于天然地基的箱形和筏形基础来讲，地基土都比较坚实，变形模量和基床系数都比较大，则基础底板的内力和相应的绕曲率势必会相应减少。

结束语

由于地下室的特殊位置，其结构设计是较复杂的设计问题，要考虑以及涉及的内容繁多，甚至对于一些关于地下室结构的设计问题目前还没得到思想一致，如基础与地基的相互作用、上部结构刚度对地基基础的影响程度等。鉴于地下室的复杂设计因素，这要求我们设计人员在进行地下室结构设计是应把握安全可靠、经济合理的协调原则，从技术以及经济方面去深入研究地下室结构的设计技术问题。

参考文献

[1]杨照夫，金马同 大厦地下室结构设计分析[j]科技创新导报，2009.18（24）；28-29

地下室设计篇10

【关键词】：建筑地下室外墙；结构设计

中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：

引言

随着城市建设的发展，地下空间的开发利用日益受到重视，多数建筑均建有地下室。地下室的结构设计是否合理正确，直接影响工程造价和结构的安全。

本文通过对建筑地下室外墙荷载分析与确定，阐述设计过程中的注意事项。

1.地下室外墙结构设计

在工程实践中, 地下室外墙所承受荷载有：结构自重，地面堆载及活载、侧向土压力、地下水压力等，对人防地下室还存在水平人防等效静载。由于地下室埋在土内，一般可认为地震力和风荷载对地下室结构的影响很小，外墙上竖向荷载对结构安全有利且不起控制作用。因此目前在地下室外墙设计时,往往近似只考虑水平荷载的作用,而不考虑风荷载、地震和竖向荷载的作用，已能够满足工程设计的需要。

1.1地下室外墙上的荷载及其组合

由于建筑物的整体作用，地下室外墙一般不会发生变形和位移,土侧压力可按静止土压力计算。在工程设计中静止土压力系 数k。可取0.5~0.55,如考虑基坑支护桩的作用，静止土压力系数还对根据支护桩的实际情况进行折减。

当为普通地下室时,外墙上荷载为地面活载引起的侧压力与水压力、土侧压力的组合，当为人防地下室计算战时工况时，其荷载为人防等效静载与水压力、土侧压力的组合。

1.2普通地下室外墙计算简图及荷载计算简图

当建筑的地下室外墙有较大尺寸框架柱,或有垂直于外墙的钢筋混凝土墙与之相交,外墙设计按双向板计算比较合理,对建筑外墙框架柱还需考虑外墙水平荷载对柱的作用力,其它的情况应按单向板计算，这样才能符合工程实际情况。

单向板计算简图为：将地下室底板作为嵌固端,地下室各层楼板作为支点,根据地下室层数,取lm宽的外墙按竖向单跨板或多跨连续板计算,外墙计算简图见图1，外墙水平荷载简图见图2。

1.3防空地下室外墙计算简图及荷载计算简图

1.3.1平时荷载作用

平时荷载作用下的外墙计算与普通地下室的外墙计算相同。

1.3.2战时荷载作用

战时荷载作用的外墙计算简图同普通地下室的外墙计算简图 (图1)。但外墙荷载增加了核武器爆炸产生人防等效静荷载作用,见图3。

根据人防规范,土侧压力荷载分项系数和水浮力产生的侧压力荷载分项系数均取1.2。人防等效静荷载分项系数取1.0。分别计算土压力、水压力、人防等效荷载作用产生的弯矩，然后将同一截面的弯矩叠加进行截面配筋设计。

战时荷载计算土压力、水压力、人防等效荷载产生的弯矩需要注意:①材料强度设计值应取动荷载作用下的材料强度设计值;②由于外墙近似按受弯钢筋混凝土构件设计,所以不必按人防规范第4.10.5条规定将混凝土轴心抗压动力强度设计值乘以折减系数0.8。

人防地下室外墙应分别按平时和战时工况的要求，进行二种使用状态组合设计，

外墙结构的最终配筋取平时和战时荷载作用计算结果的较大值。

2.地下室外墙的裂缝宽度验算

混凝土结构的裂缝分为荷载裂缝和非荷载裂缝。根据规范规定,结构不仅要满足承载能力极限的要求,同时也要满足正常使用极限的要求,为保证结构正常使用，应对其构件的裂缝宽度进行限制。根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010) [2] (简称混凝土规范)及《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008) [4] (简称防水规范)规定,地下室外墙的裂缝宽度限值为0.2mm。对于普通地下室，应对其正常使用极限状态下的裂缝宽度进行验算。

防空地下室在人防荷载作用下, 根据人防规范第4.1.6条规定对其结构变形、裂缝可不进行验算。所以对防空地下室只需考虑平时荷载作用下的裂缝宽度验算，计算方法与普通地下室的相同。

3.地下室外墙的构造

3.1地下室外墙的构造规定

地下室外墙构造应同时满足混凝土规范及防水规范的要求，外墙厚度不宜小于250mm; 防水规范规定迎水面纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于50mm，混凝土强度等级不应小于C15;最小配筋率应满足混凝土规范和人防规范的要求。地下室外墙的水平钢筋配置在外侧，竖向钢筋配置在内侧。为了更有效的防止地下室混凝土墙体裂，混凝土强度等级不宜取得太高，在混凝土中可掺入抗裂膨胀剂。

4.结束语

根据设计实践，地下室外墙是地下室结构的重要构件。在设计时,根据外墙不同的条件选取合理的计算简图，区分普通地下室与人防地下室外墙设计方法上的不同，从材料、施工、设计等多方面采取措施控制裂缝。只有这样才能保证地下室外墙结构设计的安全可靠，经济合理。

参考文献

GB50009-2012建筑结构荷载规范[S},北京:中国建筑工业出版社,2012

GB50010-2010混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社，2010