民用建筑大型地下室设计探究重点分析

时间：2024-04-25

杨莉娜

天津市天友建筑设计股份有限公司天津 300384

地下室是低于室外设计地面的平均高度，大于房间平均净高的1/2。地下室的建设为高层建筑物的发展提供了坚实的基础，需要遵循整个设计工程，在进行设计的过程中，需要充分考虑合理和适用的原则，要遵循《建筑设计防火规范》中的相关内容，设计最优的建筑地下室的结构方案，充分发挥其社会效益和经济作用。

1 民用建筑大型地下室设计的要求

1.1 抗震要求

在对地下室的设计过程中，需要满足整体的抗震性能，对于半地下室的埋深需要大于地下室外地面以上的高度，总高度需要从室外的地面算起，地下室的墙、柱结构与上部结构的墙、柱需要协调统一[1]。在地下室顶板室内外板面标高位置，如果标高变化超过梁高范围就很容易形成错层。在《建筑设计规范》中有明确规定，作为上部结构的嵌固部位地下室楼层的顶楼盖需要采用梁板结构，地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构嵌固部位，需要从上往下计算满足嵌固端要求的地下室楼层或底板。半地下室埋深不够时，房间的结构地面需要低于室外地面的高度小于该房间净高的一半，地下室抗震等级不能低于上部结构抗震等级。

1.2 外墙计算要求

地下室外墙的配筋计算需要考虑到是否带扶壁柱，如果带扶壁柱，是不会区别扶壁柱的尺寸大小，会按照双向板计算配筋，扶壁柱主要是按照地下室整体结构计算结果配筋的，没有按照外墙双向板传递荷载配筋的。在针对地下室外墙进行计算时，底部是固定支座，侧壁底部弯矩与相邻底部弯矩大小是一样的，底板的抗弯能力是不能小于侧壁，厚度和配筋量需要匹配，车道侧壁是悬臂构件，底板的抗弯能力需要小于侧壁底部，在地下室底板标高处发现标高的位置仅设一梁，梁宽是小于底板厚度，在梁内仅仅靠两侧的筋作为支座弯矩是不能满足要求的。

1.3 地下水与抗浮能力设计

地下水位及其变幅是地下室抗浮设计的重要依据，针对地下室抗浮设计只考虑到正常使用极限状态，对整个地下室的施工状态不够重视，对可能出现的洪水期设计不够重视，会造成在整个施工过程中由于抗浮工作没有做到位，发生局部破坏情况。另外，在大面积地下室上建有多栋高层和建筑，地下室的面积较大，形状也不规则，在地下室的局部上方也没有任何建筑，对抗浮问题的处理也是比较困难，需要充分做好细致处理和分析。在进行对相关问题的设计过程中，针对地下水位的勘查工作，没有计算浮力和地下水位，没有做好对斜坡道的抗浮验算。

2 对民用建筑大型地下室的外墙设计

在针对民用建筑大型地下室的外墙进行设计过程中，地下室外墙厚度设计一般不能小于250mm，采用的混凝土强度等级是C20-C30。①荷载设计，竖向荷载有上部和各层地下室顶板传来的荷载和外墙自重，水平荷载有地坪荷载、侧向土压力和地下水压力等荷载的计算；②室外地坪活荷载的计算是针对民用建筑室外地面，有特殊较重荷载时，需要按照实际情况进行确定。③在水压力方面的确定需要按照3-5年的最高水位确定，不能将上层滞水情况计算在内；④土压力的计算，地下室施工时采用的是大开挖方式，如果没有护坡桩和连续墙支护时，地下室外墙承受的土压力是一种静止土压力，一般取得是0.5；在对地下室进行施工的过程中，采用护坡桩和连续墙进行支护时，地下室外墙土压力的计算需要充分考虑到基坑支护和地下室外墙的共同作用，要考虑地下水位以下土的容重。⑤对大型地下室的设计，如果地下室没有横墙或者是横墙间距大于层高2倍时，底部通常是与刚度很大的基础板或基础梁相连，将其作为嵌固端，顶部的支座条件需要按照主体结构形式进行设计。当外墙对应主体结构墙是剪力墙时，第一层墙体与地下一层外墙连续时，会对外墙造成一定的约束，在建筑主体结构的外墙上会有较大的门窗洞口，不会对外墙有很大约束。如果主体结构是框架类结构，外墙是与底板相连的，首层底板对外墙的刚度较小，约束较弱。地下室中间层可以按照连续绞支座进行设计。

3 民用建筑大型地下室的设计重点

3.1 商业设计的疏散与防火

在疏散跟防火设计过程中，需要对人员密度、疏散距离进行严格的控制，对于一些地下人员密集的场所，对于房间疏散门、安全出口以及疏散楼梯的总净宽度能够达到100人不小于1.00m来进行计算。在疏散距离确定过程中，需要满足《建筑设计防火规范》的具体要求，还要咨询当地消防部门的意见，要求同时满足37.5米以的半径距离以及45米的折线距离这一疏散需求。在防火分区的划分过程中，需要在结合了地下建筑物具体使用情况基础上来进行，在自动灭火系统以及火灾报警系统设置工作中也需要采用不燃或者难燃装修材料来进行施工[2]。

3.2 商业空间的分析

在进行商业空间分析过程中，可以结合具体施工情况进行区域的划分，随后通过中空中庭或者十字走道来进行商业空间的划分。在商业流线设计过程中需要尽量接近首层，因此首层的可开发价值是最高的，只有保障首层商业的利用效率，才能够让民用建筑大型地下室的经济效益得到充分的发挥。此外在商业流线考虑过程中还要对如何发挥地下一层商业价值跟定位进行充分的考虑。

3.3 人防设计功能的区分与考虑

在人防地下室的设计过程中需要充分考虑到以下几点问题。首先需要在结合了当地人防相关部门建设意见基础上做好设计与深化工作，其次需要在结合了车道出入口选择基础上来进行人防区域的合理划分，并在此基础上做好人防电站以及物资库的布置工作。对于不同标高的功能分区可以采用坡道的方式来进行处理，这样也就能够满足人防地下室的设计需求。在人防防护单元的设计过程中需要结合平时的出入口进行主次出入口的设置，在必要情况下要增设能够直接达到首层室外的手段，保障地下室的使用安全性[3]。