２０１１年第０９期 总第１５９期 Ｎ００９・２０１１ Ｖｏｌ・１５９ 两层地下室结构设计探讨 林更亮 （福建省集泰建筑设计有限公司摘福建福州 ３５００１１） 要：本文以福清市超高层建筑两层地下室结构设计为实例，阐述了设计中容易被忽略，但是又与设计的经济性合理性密切相 经济合理 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４－－６１３５（２０１１）Ｏ９—０¨Ｏ３７一Ｏ２ 关的技术措施。 关键词：地下室 结构设计中图分类号：ＴＵ９３ ２ Ｆ ．ｉ｜ Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｂａｓｅｍｅｎｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｌｉｎ Ｇｅｎｇｌｉａｎｇ 福帅 ｄ （Ｆｕｊｉａｎ ＪｉＴａｉ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． Ｆｕｚｈｏｕ ３５００１１） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｃｌｅ ｔａｋｅ ｔｈｅ ｂａｓｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｆｕｑｉｎｇ Ｃｉｔｙ ＳＵＰＥＲ ＨＩＧＨ ＢＵＩＬＤＩＮＧＳ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ，ａｎｄ ｄｅｓｃｒｉｂｅ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ 建眦 ｓ ａｒｔｉｍｅａｓｕｒｅｓ ｗｉｃｈ ｉｓ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ ｂｕｔ ｃａｎ ｂｅ ｅａｓｉｌｙ ｉｇｎｏｒｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂａｓｅｍｅｎｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄｅｓｉｇｎ Ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ 建 。 筑 工程概况：福清市某超高层建筑（７度设防），上部裙房４ 构造要求：顶板的板厚取值分成室内室外两部分来确定， 室外由于有覆土和消防车荷载，板厚取值不宜太小，根据跨度 层，双塔楼高层建筑３４层两座，设置两层地下室。地下一层为 停车库，地下二层平时为停车库及设备用房，战时部分为核六 级甲类人员隐蔽库；共设２个人防防护单元，设８个抗爆单元。 大小取值２５０ｍｍ￣３００ｍｍ；顶板的室内部分荷载不大，框架的 跨度也不大，板厚只需按嵌固端构造要求取值１８０即可（见图１）。 １抗震等级的确定 我国现行抗震规范明确了在一定条件下考虑地震与结构 相互作用，可考虑各楼层地震剪力的折减。 本工程上部高层为框架一筒体结构，上部框架抗震等级为 二级。嵌固部位为地下室一层顶板，因此可取地下室一层（包 含顶板与地下一层柱子）的抗震等级为二级，地下室二层的抗 震等级就可以折减为三级，既符合规范要求且较经济。 ２荷载的确定 本工程地下室的使用功能主要是停车库，人防单元平时为 停车库和设备用房，战时部分为核六级甲类人员隐蔽库，在结 图１地下一层楼板局部结构平面图（原设计） 地下一层楼板取值则根据停车库区域和人防单元区域分 别取值。地下室一层的楼板在停车库区域应当定性为普通楼 板，在８．４ｍ跨度时板厚得取值在２５０ｍｍ；而在２５０厚板的构 造配筋还是挺大的，在荷载比较小的情况下，考虑在８．４ｍ框 架区格Ｘ、Ｙ方向各设置一道２５０×６００的次梁，划分而成的板 构设计开始之前就应该确定各个部位的合理荷载取值。 ３梁板几何截面的确定 本工程地下室一层层高为３．９ｍ，地下二层层高为４．１ｍ， 柱距基本都是８．４ｍ，经过与设备专业协商，以及建设方建议 下，最后确定梁高≤８００ｍｍ。 作者简介：林更亮，男，１９８０年出生，工程师，土木工程专业。 收稿日期：２０１１－－０６—２０ 跨度为４．２ｍ，因此板厚取值为１２０ｍｍ，楼板配筋时的板面钢 筋也无需拉通。经过验算，板配筋大大降低，而双向各设置一 道次梁之后，８．４ｍ跨度的框架梁的配筋增大幅度仅在８ ～ １０ 左右，框架梁截面无需增大，次梁本身的配筋也不大，配筋 率都控制在１．２％左右。在梁配筋增加幅度不大的情况下，由 ２０１１年０９期总第１５９期 林更亮・两层地下室结构设计探讨 ・３８・ 于板厚取值大大降低，构造钢筋的用量也随之下降，混凝土用 量也有一定的下降（见图２）。 度，所以外墙仍有足够的抗渗能力。 （３）墙配筋计算：外墙除承受水平荷载外，还承受上部结构 及各层地下室顶板传来的荷载和外墙自重等竖向荷载。所以， 严格来讲，外墙应按偏心受压构件计算配筋。但在实际工程设 计中，考虑竖向荷载产生的截面应力很小，而且为了计算方便， 仅按墙板平面外受弯计算配筋。当竖向荷载很大时，也可分别 按受弯和轴心受压计算墙体配筋，然后将二者叠加。 外墙根部节点：一般外墙厚度远小于基础底板，底板计算 时在外墙端常按铰支座考虑，外墙计算时在底板端常按固端考 图２地下一层楼板局部结构平面图（优化设计） 如果地下室一层楼板的人防部分也设置次梁的话会不会 更经济合理呢？根据人防规范对于早期核辐射的防护要求，人 防板的最小厚度为２５０ｍｍ，增加次梁，并不能进一步减小板 厚。而且人防荷载比较大，经过验算，增加次梁时，框架梁的配 筋大幅度增加，局部区域的配筋率超过了２．５ ，必须增大梁 截面。因此，在荷载比较大的情况下，例如顶板的覆土区域和 地下一层楼板，增加次梁是很不经济的。 ４外墙设计 考虑到荷载和防水的要求，地下室外墙的厚度一般不应小 于２５０ｍｍ，混凝土强度等级控制在Ｃ２５～Ｃ３０，有利于控制混 凝土裂缝。 （１）计算简图（见图３） 地下室外墙底部与刚度很大的基础底板相连，可认为是嵌 固端；顶板相对于外墙而言平面外刚度很小，对外墙的约束很 弱。所以，外墙顶部应按铰接考虑。地下室中问层可按连续铰 支座考虑。这样，地下室外墙就如同下端嵌固、上端铰支的连 续梁。 此外，在顶板靠近外墙一侧开洞的地方（例如靠外墙坡道 位置），外墙的计算简图有所不同，顶板相对于外墙而无约束， 地下室中问层可按连续铰支座考虑，地下室外墙底部与刚度很 大的基础底板相连，这样，地下室外墙就如同下端嵌固、上端悬 臂的连续梁。 （２）为了便于配筋构造和节省钢筋，外墙可考虑塑性变形 内力重分布。塑性计算不仅可以在有外防水的墙体中采用，也 可在混凝土自防水的墙体中采用。塑性变形可能只在截面受 拉区混凝土中出现较细微的弯曲裂缝，不会贯通整个截面厚 虑，所以底板上下钢筋伸至外墙外侧即可，端头不必设弯钩。 外墙外侧竖向钢筋在底板底部弯后直段长度满足与底板下筋 搭接要求，即可形成对外墙的嵌固。 料｛｝羹｛ｊＩ 计算筒圈 图３外墙计算简图 ５小结 本文对两层地下室结构设计中容易碰到的问题进行了初 步的探讨。根据项目的实际情况，确定合理计算参数，按照建 筑的功能区域分别确定不同的梁板布置，选择合理的外墙计算 模型，两层地下室的结构设计就可以做到既合理又经济。 参考文献 ［１］吴涛，谢金容，杨延军．人民防空地下室建筑设计［Ｍ］．北京：中 国计划出版社，２００６． ［２］曹继勇，张尚梁．人民防空地下室结构设计ＥＭ］．ｊＥ京：中国计 划出版社，２００６． ［３］ＧＢ ５００３８－２００５，人民防空地下室设计规范［ｓ］． ［４］王铁梦．工程结构裂缝控制［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社， １９９９． Ｅｓ］卓毅刚．人防地下室结构设计经验总结［Ｊ］．广东建材，２００９，１２．
