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中圖分類號：TU318文獻標識碼： A 文章編號：

引言

隨著城市建設的發展，地下空間的開發利用日益受到重視，多數建筑均建有地下室。地下室的結構設計是否合理正確，直接影響工程造價和結構的安全。

本文通過對建筑地下室外墻荷載分析與確定，闡述設計過程中的注意事項。

1.地下室外墻結構設計

在工程實踐中, 地下室外墻所承受荷載有：結構自重，地面堆載及活載、側向土壓力、地下水壓力等，對人防地下室還存在水平人防等效靜載。由于地下室埋在土內，一般可認為地震力和風荷載對地下室結構的影響很小，外墻上豎向荷載對結構安全有利且不起控制作用。因此目前在地下室外墻設計時,往往近似只考慮水平荷載的作用,而不考慮風荷載、地震和豎向荷載的作用，已能夠滿足工程設計的需要。

1.1地下室外墻上的荷載及其組合

由于建筑物的整體作用，地下室外墻一般不會發生變形和位移,土側壓力可按靜止土壓力計算。在工程設計中靜止土壓力系 數k。可取0.5~0.55,如考慮基坑支護樁的作用，靜止土壓力系數還對根據支護樁的實際情況進行折減。

當為普通地下室時,外墻上荷載為地面活載引起的側壓力與水壓力、土側壓力的組合，當為人防地下室計算戰時工況時，其荷載為人防等效靜載與水壓力、土側壓力的組合。

1.2普通地下室外墻計算簡圖及荷載計算簡圖

當建筑的地下室外墻有較大尺寸框架柱,或有垂直于外墻的鋼筋混凝土墻與之相交,外墻設計按雙向板計算比較合理,對建筑外墻框架柱還需考慮外墻水平荷載對柱的作用力,其它的情況應按單向板計算，這樣才能符合工程實際情況。

單向板計算簡圖為：將地下室底板作為嵌固端,地下室各層樓板作為支點,根據地下室層數,取lm寬的外墻按豎向單跨板或多跨連續板計算,外墻計算簡圖見圖1，外墻水平荷載簡圖見圖2。

1.3防空地下室外墻計算簡圖及荷載計算簡圖

1.3.1平時荷載作用

平時荷載作用下的外墻計算與普通地下室的外墻計算相同。

1.3.2戰時荷載作用

戰時荷載作用的外墻計算簡圖同普通地下室的外墻計算簡圖 (圖1)。但外墻荷載增加了核武器爆炸產生人防等效靜荷載作用,見圖3。

根據人防規范,土側壓力荷載分項系數和水浮力產生的側壓力荷載分項系數均取1.2。人防等效靜荷載分項系數取1.0。分別計算土壓力、水壓力、人防等效荷載作用產生的彎矩，然后將同一截面的彎矩疊加進行截面配筋設計。

戰時荷載計算土壓力、水壓力、人防等效荷載產生的彎矩需要注意:①材料強度設計值應取動荷載作用下的材料強度設計值;②由于外墻近似按受彎鋼筋混凝土構件設計,所以不必按人防規范第4.10.5條規定將混凝土軸心抗壓動力強度設計值乘以折減系數0.8。

人防地下室外墻應分別按平時和戰時工況的要求，進行二種使用狀態組合設計，

外墻結構的最終配筋取平時和戰時荷載作用計算結果的較大值。

2.地下室外墻的裂縫寬度驗算

混凝土結構的裂縫分為荷載裂縫和非荷載裂縫。根據規范規定,結構不僅要滿足承載能力極限的要求,同時也要滿足正常使用極限的要求,為保證結構正常使用，應對其構件的裂縫寬度進行限制。根據《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010) [2] (簡稱混凝土規范)及《地下工程防水技術規范》(GB50108-2008) [4] (簡稱防水規范)規定,地下室外墻的裂縫寬度限值為0.2mm。對于普通地下室，應對其正常使用極限狀態下的裂縫寬度進行驗算。

防空地下室在人防荷載作用下, 根據人防規范第4.1.6條規定對其結構變形、裂縫可不進行驗算。所以對防空地下室只需考慮平時荷載作用下的裂縫寬度驗算，計算方法與普通地下室的相同。

3.地下室外墻的構造

3.1地下室外墻的構造規定

地下室外墻構造應同時滿足混凝土規范及防水規范的要求，外墻厚度不宜小于250mm; 防水規范規定迎水面縱向受力鋼筋的混凝土保護層厚度不應小于50mm，混凝土強度等級不應小于C15;最小配筋率應滿足混凝土規范和人防規范的要求。地下室外墻的水平鋼筋配置在外側，豎向鋼筋配置在內側。為了更有效的防止地下室混凝土墻體裂，混凝土強度等級不宜取得太高，在混凝土中可摻入抗裂膨脹劑。

4.結束語

根據設計實踐，地下室外墻是地下室結構的重要構件。在設計時,根據外墻不同的條件選取合理的計算簡圖，區分普通地下室與人防地下室外墻設計方法上的不同，從材料、施工、設計等多方面采取措施控制裂縫。只有這樣才能保證地下室外墻結構設計的安全可靠，經濟合理。

參考文獻

GB50009-2012建筑結構荷載規范[S},北京:中國建筑工業出版社,2012

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中圖分類號 TU895 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2012）19-0232-01

由于許多建設單位不重視防雷安全，在新建建筑物過程中防雷意識淡薄，尤其是疏忽了防雷裝置隱蔽施工規范，因此在防雷工程質量監督管理中發現許多問題。防雷裝置施工人員對防雷相關規范的理解不一致，防雷工程不按照規范施工，有些工程是施工人員變動頻繁致使施工不連貫導致工程施工質量，還有一些更為嚴重，未設計先開工的情況普遍存在。這些均是施工過程中往往存在的問題，給建筑物及人的生命財產留下了安全隱患。建筑物防雷工程是防雷減災工作的一個重要的組成部分，建筑防雷工程又是一個系統工程，必須綜合考慮建筑物的重要性，完善好防雷措施，按照規范、圖紙嚴格施工[1-4]。

1 雷電的形成對建筑物的危害

雷電是一種極為宏偉壯觀的自然現象，一些云團分別帶有正、負電荷，因此在雷電形成過程中，由于這些云團對大地產生靜電感應，使得地面也帶有電荷，其極性與云團相反。當云團電荷不斷積累到一定程度時，其形成強大的電場產生先導放電，即云團與大地之間，或不同電荷的云團之間擊穿空氣的游離放電，強度達25～35 kV/cm。由于云團向地面的先導放電是逐漸發展的，呈階梯式（跳躍式），當其到達架空輸電線、高聳建筑物時，地面產生逆主放電，對地面建筑物形成危害。高層民用建筑物及其電子和網絡設備等容易遭受雷擊，如雷電波入侵、雷電感應、側擊雷、直擊雷等，均將產生嚴重損害。因此，對防雷工程必須予以高度重視，確保防雷系統的可靠性。

2 防雷工程規范施工措施

2.1 燃氣管道防雷措施

《城鎮燃氣設計規范》GB50028-2006第10.8.5條規定：進出建筑物的燃氣管道的進出口處、室外的屋面管、立管、放散管、引入管和燃氣設備等處均應有防雷、防靜電接地設施。根據上述規范要求，燃氣管道需做防雷接地。利用建筑物現有的防雷裝置，系統規范的與建筑物防雷裝置進行等電位聯結是最經濟、簡捷、有效的方法。一般情況下，建筑物主體外墻裝飾完工后，燃氣管道敷設完才安裝到建筑物，因此在設計制作建筑電氣施工圖時，應當注意預留燃氣管道的防雷接地端子的設計，使電氣專業施工時可以確保預留燃氣管道的防雷接地端子，以減輕防雷接地安裝難度和不便。安裝燃氣管道前期準備工作應當事先安排好計劃事項，由燃氣公司與建筑業主商談妥當，從而可以避免日后安裝的麻煩，因為在建筑物主體完工時再協商燃氣管道安裝等事宜就極為不便了。最佳方案是保持建筑主體工程與防雷接地裝置在設計、施工以及投入使用3個階段的同步進行[5]。

2.2 建筑物外墻的空調室外機防雷措施

根據《建筑物防雷設計規范》GB50057-1994規定：應將45 m及以上外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物與防雷裝置連接。在建筑工程完工驗收投入使用后，用戶在建筑外墻安裝分體空調，一般未采取室外機防雷措施。另一方面，也由于沒有防雷接地裝置預留端子，所以無法進行等電位聯結。規范中還規定，高度超過60 m的建筑物，其防側擊雷的等電位的保護措施應符合本規范第3.3.10條一、二、四款的規定，并將60 m及以上外墻的欄桿、門窗等較大的金屬物與防雷接地連接。因此，建筑物外墻上安裝的空調室外機，只要其安裝高度超過規范要求，其金屬支架和金屬外殼就應與防雷裝置連接[6]。

2.3 浴室等電位聯結

《住宅設計規范》GB50096—1999中規定，設洗浴設備的衛生間應作等電位聯結（LEB）。而在建筑施工過程中，浴室等電位聯結常被疏忽。在主體施工過程中也要完成浴室等電位設置，其屬于隱蔽工程的部分，但是往往在施工過程中未按要求設置安裝，也有安裝了等電位聯結盒未與建筑的柱、梁鋼筋焊接導通形同虛設。為了實現衛生間內的電位高于地電位，應當進行衛生間內局部等電位聯結，使各個金屬構件、金屬管道等通過等電位聯結線連接，使之處在同一電位上，從而避免電位差的產生而導致雷擊事故。人體在洗浴時皮膚完全濕透，較小電壓通過金屬構件和管道便可導致電擊事故，造成人員的傷亡。該類事故無法通過隔離變壓器、裝漏電保護器等來防范，只能通過局部等電位聯結解決。由此，通過等電位聯結的作用，可以避免任何來源

導入的不正常電壓產生電位差，從而有效避免了電擊事故的發生。

2.4 其他防雷措施

根據《防雷設計規范》第3.5.4條規定：固定在建筑物上的節日彩燈、航空障礙信號燈及其他用電設備的線路，應根據建筑物的重要性采取相應的防止雷電波侵入的設施。因此，在配電箱（盤）內，宜在開關的電源側與外殼之間裝設過電壓保護器。

3 結語

以上介紹了雷電的危害及防雷施工存在的問題，對于這些存在普遍性的問題，施工單位應加強防雷意識，在圖紙會審或在防雷施工時注意檢查防雷保護環節，并及時向設計單位提出補充，避免安全隱患的產生。總之，采取綜合防雷措施有效地防御雷電災害的發生，是建筑物建設中的一項主要任務[7]。

4 參考文獻

[1] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.建筑物防雷設計規范GB50057-1994[S].北京：中國計劃出版社，2001.

[2] 中華人民共和國建設部.城鎮燃氣設計規范GB50028-2006[S].北京：中國建筑工業出版社，2006.

[3] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.住宅設計規范GB50096-1999[S].北京：中國建筑工業出版社，1999.

[4] 黃杰，石田斗.一次雷電災害的調查和防雷隱患分析及對策[J].沙漠與綠洲氣象，2010，4（S1）：118-119.

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Abstract: the low rent housing (low-rent house or low-rent housing) in mainland China is the introduction which aimed at resolving the city poor population housing problem of safeguard measures. China’s low rent housing rent not sell, lease to residents in cities and towns lowest income. Low rent housing policy to promote better Shanghai for example, the 2003 April [1], low-cost housing standards by the per capita in the living area of 5 square meters to 6 square meters per capita below.

Key words: low rent housing; design

中圖分類號：TU113.5+41 文獻標識碼：A 文章編號

一、引言

當今世界，住房難題幾乎困擾著所有國家的平民百姓。即使在發達國家，“居者有其房”也不是所有人單靠自己的力量就可以實現的。但在這些國家，政府對這個重要的民生環節，已經總結出了豐富的經驗及政策。中國建設部明確要求，全國所有市縣在2008年年底前必須建立“廉租房”制度。

二 、 現行設計規范

《民用建筑設計通則》（GB50352-2005）

《城市道路和建筑物無障礙設計規范》 JGJ 50-2001

《城市居住區規劃設計規范》（GB5018-93(2002)）

《住宅設計規范》 (GB50096-2003)

《住宅建筑規范》 (GB50368-2005)

《住宅設計標準》 (DB62／25-3011-2002)

《建筑設計防火規范》（ GB50016-2006年版）

《采暖居住建筑節能設計標準》（DB62／T25-3003-2006）

《城市道路和建筑物無障礙設計規范》( JGJ50-2001)（J114-2001）

《工程建設強制性條文（房屋建筑部分） 》

三、 建筑特征概述

1.1.1本工程為民樂縣房產管理局廉租住房4#住宅樓，擬建在民樂縣城北陽光花苑住宅小區內。建筑面積3580㎡，設計考慮低收入居住人群的特點，在滿足國家對于廉租住房套型建筑面積的嚴格控制以及現行的住宅設計規范的前提下，方案采用單元式住宅，一梯三戶，六層，主體為六層，框架結構。

1.1.2本工程設計類別為民用三級。

1.1.3本工程結構形式為框架結構；建筑結構的類別為乙類；設計使用年限為50年；抗震設防烈度7度。

1.1.4本工程建筑防火設計為二類，建筑耐火等級為二級。

1.1.5防水等級：屋面防水為三 。

1.1.6本工程地區屬嚴寒區C氣候地帶,根據《民用建筑熱工設計規范》要求和地區節能標準，進行節能設計。

1.1.7建筑平面：共四個單元一梯三戶，戶均面積不超過50平方米，建筑面積為3580平方米，南北朝向，采光良好。建筑入口設有無障礙坡度（圖1）。

其特點：

戶型空間形態緊湊，把公共交通及公攤面積降到最小，使戶內使用面積最大；

在滿足適用性的基礎上，盡量做到舒適度，改善居住環境；

適應家庭類型變化和家庭結構變化，空間布局有可調整行；

節約性設計，一梯三戶整體六層，提高土地利用率；外墻、屋面、門窗、地面樓梯間均做采取了保溫措施，節能性能大大提高；就地取材推廣當地高性能、低能耗、可再生利用的建筑材料。

1.1.8剖面設計

廉租房地上為6層，地下一層，高度2.5米，一至六層層高均為2.9米,室內外高差 1.10 m，建筑總高18.8 m。

1.1.9豎向交通設計

本工程豎向交通以樓梯為主，單元式住宅，樓梯間均為封閉樓梯間。所有樓梯間直通屋面。

1.1.10立面設計

立面采用褐色涂料為主，灰色涂料為輔。主要采用長條窗為主，使得室內有一個良好的采光。建筑采用簡潔的大體量構圖方式，體量穿插豐富，很有大家庭氛圍。

1.1.11節能設計

根據《民用建筑熱工設計規范》本工程處于嚴寒地區，應滿足冬季保溫要求。本工程體形系數0.25，窗墻比南側（0.31）西側0.06）北側0.21）東側0.06），采取外保溫措施，外墻采用300厚加氣混凝土砌塊，50厚A級復合水泥發泡保溫板；屋面采用80厚A復合水泥發泡保溫板；外門鋼制保溫防盜門；外窗選用斷橋鋁合金型平開窗18厚雙玻中空玻璃。

1.1.12 無障礙設計

根據《城市道路和建筑物無障礙設計規范》,入口處設 1.5m寬,坡度為1：12 的無障礙坡道（或設地面坡度為的無障礙入口）。

1.1.13建筑裝修做法

1.1.13.1外裝修：外墻采用涂料外墻

1.1.13.2墻體材料外墻：加氣混凝土砌塊。內隔墻：200厚大孔空心磚

1.1.13.3防水做法：屋面防水1.5厚高分子防水卷材兩道。

地下室防水等級為Ⅱ級,防水層選用高聚物改性瀝青防水卷材要求防水層厚度大于等于4mm,側墻防水層的保護層選用50厚的聚苯乙烯泡沫塑料板,底板防水層保護層為100mm厚細石混凝土,同時地下室側墻及底板為鋼筋混凝土自防水其他未盡事宜均應參照05J2卷材防水有關的說明及具體做法執行。

四、結束語

近一兩年來，在建設部等國務院有關部門的要求下，各地已經加大了廉租房的建設和推行力度。在國務院出臺的《意見》中，對廉租房的建設作出了很多硬性的要求，尤其是在保障廉租房建設資金方面，規定得非常具體。但目前的成效還不顯著。很多地方的政府對廉租房的建設和廉租房制度的推行并不積極，這顯然不符合國務院的要求，也不符合十七大報告的精神。這種狀況應該早日改變。

參考文獻

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1.地基承載力特征值與地質報告矛盾。

2.地下工程防水混凝土底板混凝土墊層應按《地下工程防水技術規范》（GB50108—2001）要求不應小于C15，厚度不應小于100&nbspmm，在軟弱土層中的厚度不應小于150mm.防水混凝土結構厚度不應小于250mm.

3.地下工程防水混凝土迎水面鋼筋保護層厚度《地下工程防水技術規范》（GB50108—2001）要求不應小于50mm.并應進行裂縫寬度的計算，裂縫寬度不得大于0.2mm，并不得貫通。設計中許多設計人將地下室防水結構構件的計算彎距調幅、有的下端按鉸接、有的未考慮荷載分項系數、多層時未按多跨連續計算等，也不進行裂縫計算，導致違背強條。

4.地下室外墻與底板連接構造不合理；外墻鋼筋的搭接不符合《混凝土結構設計規范》（GB50010—2002）根據縱向鋼筋搭接接頭面積百分率修正搭接長度的要求。

5.地下室外墻設計中應考慮樓梯間，車道等支承條件不同的外墻計算與設計，不能與一般外墻相同。當頂板不在同一標高時，應注意外墻上部支座水平力的傳遞問題。

6.地下水位較高時，應特別注意只有地下室部分和地面上樓層不多時的抗浮計算，采用樁基時應計算樁的抗拔承載力。

7.高層地下室采用獨立柱基或條基加抗水底板時，應在抗水板下設褥墊，以保證實際受力與設計計算模型相同。

8.地基基礎設計等級為甲級、乙級的建筑物應按《建筑地基基礎設計規范》（GB&nbsp50007—2002）3.0.2條進行地基變形設計。

9.對一下建筑物的樁基應進行沉降驗算：（強條）

1）地基基礎設計等級為甲級的建筑物樁基。

2）體形復雜、荷載不均勻或樁端以下存在軟弱土層的設計等級為乙級的建筑物樁基。

3）摩擦型樁基。

樁基礎的沉降不得超過建筑物的沉降允許值，并應符合《建筑地基基礎設計規范》（GB&nbsp50007—2002）表5.3.4的規定。

10.對建筑在施工期間及使用期間的變形觀測要求，設計人普遍不夠重視。變形觀測工程范圍根據《建筑地基基礎設計規范》（GB&nbsp50007—2002）第10.2.9條（強條），下列建筑物應在施工期間及使用期間進行變形觀測。

a.地基基礎設計等級為甲級的建筑物；

b.復合地基或軟弱地基上的設計等級為乙級的建筑物；

c.加層、擴建建筑物；

d.受鄰近深基坑開挖施工影響或受場地地下水等環境因素變化影響的建筑物；

e.需要積累建筑經驗或進行設計反分析的工程。

觀測的方法和要求，要符合國家行業標準《建筑變形測量規程》（JGJ/T&nbsp8—97）的規定。

11.沉降縫基礎與偏心基礎：

砌體結構的沉降縫基礎作成下圖形式：根據力的平衡原理，大部分基礎存在零壓力區，所設計基礎不能提供設計所需的地基承載力。許多柱邊與基礎對齊的偏心柱基也同樣存在問題。零應力區不能滿足《建筑抗震設計規范》GB&nbsp50011—2001第4.2.4條的要求。

12.防潮層以下墻體采用水泥砂漿時應注意驗算其強度。（因為水泥砂漿對強度的折減）。

13.個別工程的柱基高度不滿足柱縱向鋼筋的錨固長度要求。柱基的抗沖切、抗剪不夠。

14.墻下條形基礎相交處，不應重復計入基礎面積。

15.砌體結構的地下室問題。（240）

16.地基承載力應為特征值。地基基礎設計時，所采用的荷載效應最不利組合與相應的抗力限值應按下列規定：（《建筑地基處理技術規范》JGJ79—2002第3.0.4條）

A.按地基承載力確定基礎底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數時，傳至基礎或承臺底面上的荷載效應應按正常使用極限其對應荷載效應的標準組合。相應的抗力應采用地基承載力特征值或單樁承載力特征值。

B.計算地基變形時，傳至基礎底面上的荷載效應應按正常使用極限狀態下荷載效應的準永久組合，不應計入風荷載和地震作用。相應的限值應為地基變形允許值。

C.計算擋土墻土壓力、基礎或斜坡穩定及滑坡推力時，荷載效應應按承載能力極限狀態下荷載效應的基本組合，但其分項系數均為1.0.D.在確定基礎或樁臺高度、支擋結構截面、計算基礎或支擋結構內力、確定配筋和驗算材料強度時，上部結構傳來的荷載效應和相應的基地反力，應按承載力極限狀態下荷載效應的基本組合，采用相應的分項系數。

17.地下一層墻體能否作為筏板的支座問題。這個問題在磚混及混凝土結構中都存在。

18.地下室墻的門（窗）洞口應按計算設置基礎梁。

19.基礎零應力區的面積問題：高寬比大于4的高層建筑，在地震作用下基礎底面不宜出現拉應力；其他建筑，基礎底面與地基土之間零應力區面積不應超過基礎底面面積的15%.在設計輕鋼結構時，應特別注意。

20.地下室頂板作為鋼筋混凝土結構房屋上部的嵌固部位時，不能采用無梁樓蓋的結構形式。

21.位于地下室的框支層，是否計入規范的框支層數的問題：

若地下室頂板作為上部結構的嵌固部位，則位于地下室的框支層，不計入規范允許的框支層數之內。

22.確定建筑的抗震等級時，如果地下室頂板不作為上部建筑物的嵌固點，建筑物的高度該如何確定？是從室外地面算起還是從基礎算起？

確定建筑的抗震等級時，建筑物的高度是從室外地面算起。

23.場地采用樁基（包括攪拌樁）不能改變場地的類別。

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1、抗震等級的選取

眾所周知，對于任何一個建筑工程，抗震設計是必不可少的一項內容。抗震等級的選取對整個建筑物的抗震性能和經濟上的投資都有至關重要的影響。地下室的設計也不例外。

《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）第6.1.3.3條與《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2010）第3.9.5條指出了地下室設計抗震等級的選取。

當地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時：地下一層相關抗震等級按上部結構采用，地下一層以下結構的抗震等級可逐層降低一級，但不應低于四級；純地下室部分，其抗震等級可視具體情況采用三級或四級。當地下室頂板不作為上部結構的嵌固部位時，地下室的抗震等級根據主體上部結構確定，筆者建議地下二層的以下的抗震等級可適當提高一級。

2、基礎和底板的設計

地下室的基礎形式有多種多樣，常用的比如獨立樁承臺基礎、筏形基礎等。獨立樁承臺這種情況底板不參與承擔上部建筑荷載，上部荷載通過柱直接傳遞給樁基礎。底板僅需作正截面受彎承載力和抗浮驗算。筏形基礎是底板即為基礎的一種形式。它從結構上可分為梁板式和平板式兩種類型；從基礎形式上又可分為筏形天然基礎和筏形樁基礎。筏形基礎的選形應根據工程地質、上部結構體系、柱距、荷載大小及施工等因素確定。筏形基礎的平面尺寸應根據地基土的承載力、上部結構的布置及其荷載的分布的因素確定。

地下室的基礎和底板設計筆者認為關鍵在于對地下水抗浮穩定的計算。抗浮有施工時的臨時抗浮與永久抗浮，實際上在建有多棟高層或多層建筑的大面積同一整體的地下室， 抗浮一般是滿足要求的，往往是那些沒有上部主體建筑的純地下室分抗浮計算不夠。地下水位及其變幅是地下室抗浮設計重要依據，實際地下室抗浮設計中往往只考慮正常使用極限狀態，對施工過程和洪水期重視不足，因而會造成施工過程中由于抗浮不夠出現局部破壞。常見設計問題如：地下水位未按勘察報告確定，或勘察報告未提供計算浮力的地下水位及其變幅，斜坡道未進行抗浮驗算，斜坡道與主體分縫處未作處理；抗浮驗算不滿足要求。

地下室底板的強度計算時（水位較高，總豎向荷載往上）（樁基時不同），板、覆土的自重的荷載分項系數取1.2，這是不對的，根據《建筑結構荷載規范》GB50009―2012第3.2.5條荷載分項系數應取為1.0。抗漂浮計算時，板、覆土的自重的荷載分項系數應取為0.9。

3、外墻的設計

地下室外墻設計中，首先要考慮的是荷載。土壓力引起的效應為永久荷載效應。當可變荷載效應控制時，土壓力的荷載分項系數取1.2；當永久荷載效應控制時，其荷載分項系數取1.35。對于地面活荷載，同樣應乘側壓系數。地下室外墻的土壓力應為靜止土壓力，根據土性不同分別采用不同的計算方法：粘性土采用水土合算，砂性土采用水土分離。

地下室外墻配筋計算：有的工程外墻配筋計算中，凡外墻帶扶壁柱的，不區別扶壁柱尺寸大小，一律按雙向板計算配筋，而扶壁柱按地下室結構整體電算分析結果配筋，又未按外墻雙向板傳遞荷載驗算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協調的原理，其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。建議：除了垂直于外墻方向有鋼筋混凝土內隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大（如高層建筑外框架柱之間） 外墻板塊按雙向板計算配筋外，其余的外墻宜按豎向單向板計算配筋為妥。豎向荷載（軸力）較小的外墻扶壁柱，其內外側主筋也應予以適當加強。

地下室外墻計算時底部為固定支座（即底板作為外墻的嵌固端），側壁底部彎矩與相鄰的底板彎矩大小一樣，底板的抗彎能力不應小于側壁，其厚度和配筋量應匹配，這方面問題在地下車道中最為典型，車道側壁為懸臂構件，底板的抗彎能力不應小于側壁底部。地下室底板標高變化處也經常發現類似問題：標高變化處僅設一梁，梁寬甚至小于底板厚度，梁內僅靠兩側箍筋傳遞板的支座彎矩難以滿足要求。地面層開洞位置（如樓梯間）外墻頂部無樓板支撐，計算模型和配筋構造均應與實際相符。

4、頂板的設計

地下室頂板的設計，需要考慮各種工況的組合。首先在正常使用狀態下，應進行恒載、活載共同作用下的強度、裂縫和撓度的驗算。除此之外，設計人員還應考慮施工過程中引起的施工荷載以及正常使用狀態下可能會出現的消防車、載重車荷載。對于以上兩種情況，不作同時考慮處理，而且只需對強度進行驗算，不需要做正常使用狀態下的裂縫、撓度驗算。

其它需要注意的是在計算配筋時地下室頂板板厚的選取要求（作為上部結構嵌固部位的要求，人防上的要求），混凝土強度等級的要求，配筋方式的要求（采用雙層雙向配筋），最小配筋率的要求，等等。

5、汽車坡道的設計

汽車坡道設計，是地下室設計中必不可少的一項內容。坡道的設計相當靈活，而且形式多樣，例如：坡道可與主體完全分離，設置沉降縫進行處理；坡道可利用三角形斜撐，與主體連成一個整體；坡道也可看作是變標高的地下室底板，車道側壁可視為地下室外墻，而將車道與主體視為一個整體；等等。需要注意的是，車道側壁為懸臂構件，底板的抗彎能力不應小于側壁底部，計算模型和配筋構造均應與實際相符。

6、地下室的裂縫及控制

根據《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）地下室等與土體直接接觸的混凝土構件最大裂縫寬度允許值為0.2mm。我們設計人員在施工圖設計時各構件的配筋量往往由裂縫寬度驗算控制，即便如此，在實際工程中仍有許多地下室會碰到產生裂縫的問題。地下室的裂縫大多屬于因溫差、收縮徐變、不均勻沉降等因素引起的。

在實際工程設計中可采取以下幾點措施來防止裂縫的產生：（1）在混凝土中滲入UEA、HEA等微膨脹劑，以混凝土的膨脹值減去混凝土的最終收縮值的差值大于或等于混凝土的極限拉伸即可控制裂縫。（2）膨脹帶，由于混凝土中膨脹劑的膨脹變形不會與混凝土的早期收縮變形完全補償，為了實現混凝土連續澆注無縫施工而設置補償收縮混凝土帶，一般超過60m設置膨脹加強帶。膨脹帶一般設置在板和側墻長度方向的中間位置，保留時間一般為15天。（3）后澆帶，是混凝土早期短時期釋放約束力的一種技術措施，一般設置在梁墻內力較小位置，間距為30～40m，保留時間為60天左右。（4）提高鋼筋混凝土的抗拉能力，混凝土應考慮增加抗變形鋼筋，對于側壁，增加水平溫度筋，在混凝土面層起強化作用。

7、結束語

地下室的結構設計是一個綜合性很強的問題，以上筆者所談到的一些內容只是地下室設計中的比較常規的部分。現代高層建筑由于地下工程龐大，建設工程在地下的投資已經接近甚至超過了地上，因此無論是從技術還是從經濟的角度講都需要我們更深入地研究地下室結構設計的技術問題，提高設計水平，真正做到技術與經濟同步、安全與適用協調。

參考文獻

1.《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）

2.《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2010）

篇（6）

Abstract：In the actual project , the design of the basement will encounter many problems, especially the basement wall need to consider more factors, such as the calculation model selection, the loads value and pass the protective layer thickness of the external walls and external walls of steel and external wall crack resistance problem.

Keywords: basementthe calculation model of external wallload value

中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：

目前，人們的居住水平越來越好，樓房建設發展的越來越迅速，高層建筑越來越多，城市化 規模越來越明顯，地下空間的利用越來越重要。建造最多的就是地下室，地下室可作為車庫、儲藏間、自行車庫或是設備用房使用，這樣避免了在地面上建倉庫或自行車棚，增加小區綠化和公共場地面積，節約了土地面積的使用率，對住戶來說也經濟適用，是很受歡迎的。然而由于潮濕，通風采光較差使得地下室外墻的設計極其重要。在實際的設計過程中，具體情況具體分析，對地下室的頂板、底板、內隔墻、壁柱進行合理的評價，從而選擇相應的支座類型，通過分析選擇合理的簡化模型，只有這樣，才能保證選擇的計算模型符合實際，才能保證地下室外墻結構的經濟與安全。對于設計地下室外墻來說，計算模型的選取和荷載取值都十分重要，最后還要注意是否由裂縫控制變形。

1 計算模型

(1) 地下室無橫墻或橫墻間距大于層高2倍時，其底部與剛度很大的基礎底板或基礎梁相連，可認為是嵌固端；頂部的支座條件應視主體結構形式而定。當與外墻對應位置的主體結構墻為剪力墻時，首層墻體與地下一層外墻連續，可以對外墻形成一定的約束。但是，主體結構的外墻開有較大的門窗洞口時，其對外墻的約束很有限。當主體結構為框架類結構（包括純框架和框-剪結構）時，外墻僅與首層底板相連，首層底板相對于外墻而言平面外剛度很小，對外墻的約束很弱。所以，外墻頂部應按鉸接考慮。地下室中間層可按連續鉸支座考慮。這樣，地下室外墻就如同下端嵌固、上端鉸支的連續梁。

另外，如果地下室頂板處有采光井或室外車道等開洞時，該處外墻與頂板的連接應按自由端考慮[1]。

(2) 地下室內橫墻較多且間距不大于層高2倍時，地下室外墻就如同下端嵌固、上端鉸支的連續雙向板。

(3) 有的工程外墻配筋計算中，凡外墻帶扶壁柱的，不區別扶壁柱尺寸大小，一律按雙向板計算配筋，而扶壁柱按地下室結構整體電算分析結果配筋，又未按外墻雙向板傳遞荷載驗算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協調的原理，其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。建議：除了垂直于外墻方向由鋼筋混凝土內隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大(如高層建筑外框架柱之間)外墻板塊按雙向板計算配筋外，其余的外墻宜按豎向單向板計算配筋為妥。地下室外墻計算時底部為固定支座(即底板作為外墻的嵌固端)，側壁底部彎矩與相鄰的底板彎矩大小一樣，底板的抗彎能力不應小于側壁，其厚度和配筋量應匹配[2]。地下室無橫墻但外墻上有壁柱時，除非柱設計時考慮了外墻傳來的水平荷載，否則該柱不應作為外墻的支座，仍應按(1)考慮。對于側墻，主要考慮影響地下室結構剛度，在計算時地震力會變大。

(4) 有的工程基礎底板上有較厚的覆土，這時最下層外墻的計算高度應視該層地面做法確定。如為混凝土面層較厚的剛性地面，且在基坑肥槽回填之前完成地面做法，則外墻的計算高度可算至地下室地坪。而實際施工順序往往是出地面后肥槽立即回填，而地下室地面在完成機電管線布置后才施工，相隔很長時間。這種情況下，外墻計算高度就應算至底板上皮。為了減小外墻計算高度，可在外墻根部與基礎底板交接處覆土厚度范圍內設八字角，并配構造鋼筋，作為外墻根部的加腋，加腋坡度按1：2。這時外墻計算高度仍可算至地下室地坪[6]。

2 荷載

地下室外墻所承受的荷載分為水平和豎向荷載。豎向荷載有上部及地下室結構的樓蓋傳重和自重，水平荷載有地面活載、側向土壓力、人防等效靜荷載。當地下室外墻直接承受上部結構的豎向荷載時，墻身計算應計入豎向荷載影響，否則偏不安全；當上部結構的豎向荷載由扶壁柱直接傳遞給基礎時，可不考慮上部結構的豎向荷載[1]。風荷載或水平地震作用對地下室外墻平面內產生的內力較小。在實際工程設計中，豎向荷載及風荷載或地震作用產生的內力一般不起控制作用，墻體配筋主要由垂直墻面的水平荷載產生的彎矩確定，而且通常不考慮與豎向荷載組合的壓彎作用，僅按墻板彎曲計算彎曲的配筋。當豎向荷載很大時，也可分別按受彎和軸心受壓計算墻體配筋，然后將二者疊加。計算側向水壓力時要注意地下水位的選取。非人防工況時，應考慮地下水位一般隨季節變化，水壓力的計算不能完全依靠地質報告中的常年地下水位計算，應根據建筑物最高澇水位確定。側向土壓力的計算：a. 當地下室采用大開挖方式，無護坡樁或連續墻支護時，地下室外墻承受的土壓力宜取靜止土壓力。b. 當地下室施工采用護坡樁或連續墻支護時，地下室外墻土壓力計算中可以考慮基坑支護與地下室外墻的共同作用，宜取主動土壓力。c. 地下水位以下土的容重，可近似取11 kN/ m [1]。

3 外墻保護層厚度

按《地下工程防水技術規范》“迎水面鋼筋保護層厚度不應小于50mm”。但因外墻截面有效厚度損失較大，厚度比較厚，且拆模早，養護困難，為了避免開裂，則在保護層內附加Φ8@200構造筋，與外墻受力筋間距很小，垂直澆搗混凝土困難。按《混凝土結構設計規范》，外墻外側環境類別為“二類b”，內側“二類a”，據此，外側保護層厚度25mm，內側20mm[9]。

4 外墻鋼筋

水平筋：外墻按連續梁計算時，水平筋為構造配筋。但當外墻較長時，考慮到混凝土硬化過程及溫度影響產生收縮裂縫的現象極為普遍，水平鋼筋配筋率宜適當加大，宜采用變形鋼筋，直徑宜小間距宜密，最大間距不宜大于200mm。外墻的水平分布筋要根據扶壁柱截面尺寸大小，可適當另配外側附加短水平負筋加強，外墻轉角處也同此適當加強，考慮外墻水平鋼筋受力時應注意滿足最小配筋率要求。

外墻根部節點：一般外墻厚度遠小于基礎底板，底板計算時在外墻端常按鉸支座考慮，外墻計算時在底板端常按固端考慮，所以底板上下鋼筋伸至外墻外側，端頭不必設彎鉤。外墻外側豎向鋼筋在底板底部彎后直段長度滿足與底板下筋搭接要求，即可形成對外墻的嵌固[6]。

5 地下室外墻抗裂性驗算

按正常使用極限狀態下進行裂縫寬度驗算。外墻的厚度目前做得比較薄，外墻鋼筋保護層比較厚，其裂縫寬度控制在0.2mm之內，往往配筋量由裂縫寬度驗算控制。

參考文獻

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[2]. 梁月清，張清波，唐國慶.淺談普通地下室設計.山西建筑，2010，11

[3]. 蔡舒.淺析地下室外墻計算和設計.Value Engineering.2011

[4]. 儲加健，地下室外墻計算模型的選擇.中國高新技術企業，2009,08

[5]. GB 50011-2010, 建筑抗震設計規范[S].

[6]. GB 50009-2001, 建筑結構荷載規范[S].

篇（7）

中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A 文章編號：

Abstract: with the development of our national economy, high building more and more. Because of its high building architecture function and structure the requirements of itself, most of the need to set up cutting one layer or layers in the basement. Underground engineering construction projects in the whole of the proportion of the too more and more big, so how to make the basement of the economic and reasonable design is particularly important.

Keywords: high building; The basement; design

一． 地下室的設計

1.1 基礎的選型：

1.1.1《高規》12.1.1 條規定，高層建筑基礎設計，應綜合考慮建筑場地的地質狀況及水位、上部結構類型、使用功能、施工條件以及鄰近建筑的相互影響，以保證建筑物不致發生過量沉降或傾斜，并能滿足正常使用功能要求。還應注意了解鄰近地下構筑物及各類地下設施的位置和標高，以保證基礎的安全和確保施工中不發生意外問題。

1.1.2 基礎形式應選用整體性好，能滿足地基承載力和建筑物容許變形的要求，并能調節不均勻沉降，達到安全實用和經濟合理的目的。

根據上部結構類型、層數、荷載及地基承載力，中小高層建筑地下室基礎可采用條形交叉梁基礎、滿堂筏板、樁筏或箱形等基礎形式。筏板基礎可以是梁板式和平板式，當建筑物層數較多、地下室柱距較大、基底反力很大時，宜優先采用平板式。當采用梁板式筏基時，基礎梁截面大必然增加基礎埋置深度，當水位高時更為不利，梁板混凝土需分層澆筑，而且梁支模費事，因而增長工期，綜合經濟效益不一定比平板好。

1.2 抗浮設計

1.2.1《地基規范》3.0.3 條規定，巖土工程勘察報告應提供用于計算地下浮力的設計水位。結構抗浮驗算必須根據巖土工程勘察單位提供的地下水浮力的設計水位來驗算。

1.2.2 抗浮驗算時永久荷載的分項系數取值，各地區可能與《荷載規范》不同，當有地區標準按當地的標準，無地區標準則按《荷載規范》。驗算建筑物抗浮能力必須滿足：(建筑物永久荷載 / 水浮力)≥1.0式中建筑物永久荷載為標準值（不計算可變荷載），按《規范荷載》3.2.5 條應乘分項系數 0.9。

1.2.3 當抗浮設計水位較高，裙房滿堂地下室或地下車庫需要采用抗浮措施時，應按工程具體情況區別對待。如果裙房滿堂地下室或地下車庫是獨立建筑，與高層主樓基礎沒有連接成整體，并有一定距離不會因差異沉降造成影響時，抗浮措施可以根據經濟技術比較采用：抗浮錨桿、抗拔樁或壓重等方法；如果高層主樓基礎與裙房滿堂地下室或地下車庫連接成整體，均采用樁基，通常抗浮可采用抗拔樁的方法來解決，這幾年預應力管樁應用也比較普遍，可以節約樁基成本大約 15%，提高樁基工期大約10%；如果高層主樓基礎與裙房滿堂地下室或地下車庫連接整體，并且高層主樓采用的是天然地基預估有若干沉降量，裙房或地下車庫抗浮宜采用壓重（采用素混凝土，重度不小于 30KN/M2 鋼渣混凝土或砂石料）方法，不宜采用抗拔樁或抗浮錨桿，否則必將與高層主樓之間形成差異沉降而造成底板開裂的影響，尤其如北方很多城市的抗浮設計水位由于考慮南水北調提供的較高，但實際地下水位目前而言都是非常低的，如果抗浮采用抗拔樁或抗浮錨桿，裙房或地下車庫與主樓間基礎沉降差異將是非常突出的問題。

二． 地下室與基礎設計應注意的問題

2.1 地下室外墻與底板連接構造不合理，外墻鋼筋的搭接不符合《混凝土結構設計規范》（GB50010- 2002）根據縱向鋼筋搭接接頭面積百分率修正搭接長度的要求。

2.2 地下室外墻設計中應考慮樓梯間，車道等支承條件不同的外墻計算與設計，不能與一般外墻相同。當頂板不在同一標高時，應注意外墻上部支座水平力的傳遞問題。

2.3 地下水位較高時，應特別注意只有地下室部分和地面上樓層不多時的抗浮計算，采用樁基時應計算樁的抗拔承載力。

2.4 高層地下室采用獨立柱基或條基加抗水底板時，應在抗水板下設褥墊，以保證實際受力與設計計算模型相同。

2.5 地基基礎設計等級為甲級、乙級的建筑物應按《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007- 2002)3.0.2條進行地基變形設計。

2.6 對建筑在施工期間及使用期間的變形觀測要求，設計人普遍不夠重視。變形觀測工程范圍根據《建筑地基基礎設計規范》(GB50007- 2002)第 10.2.9 條（強條），下列建筑物應在施工期間及使用期間進行變形觀測。

a.地基基礎設計等級為甲級的建筑物；b.復合地基或軟弱地基上的設計等級為乙級的建筑物；c.加層、擴建建筑物；d.受鄰近深基坑開挖施工影響或受場地地下水等環境因素變化影響的建筑物；e.需要積累建筑經驗或進行設計反分析的工程。觀測的方法和要求，要符合國家行業標準《建筑變形測量規程》（JGJ/T 8- 97）的規定。

2.7 沉降縫基礎與偏心基礎：砌體結構的沉降縫基礎作成下圖形式：根據力的平衡原理，大部分基礎存在零壓力區，所設計基礎不能提供設計所需的地基承載力。許多柱邊與基礎對齊的偏心柱基也同樣存在問題。零應力區不能滿足《建筑抗震設計規范》GB 50011- 2001第4.2.4條的要求。

2.8 防潮層以下墻體采用水泥砂漿時應注意驗算其強度。（因為水泥砂漿對強度的折減）

2.9 個別工程的柱基高度不滿足柱縱向鋼筋的錨固長度要求。柱基的抗沖切、抗剪不夠。

2.10 墻下條形基礎相交處，不應重復計入基礎面積。

2.11 砌體結構的地下室問題。

2.12 地基承載力應為特征值。

地基基礎設計時，所采用的荷載效應最不利組合與相應的抗力限值應按下列規定：（《建筑地基處理技術規范》JGJ79- 2002 第3.0.4條）。

a. 按地基承載力確定基礎底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數時，傳至基礎或承臺底面上的荷載效應應按正常使用極限其對應荷載效應的標準組合。相應的抗力應采用地基承載力特征值或單樁承載力特征值。b.計算地基變形時，傳至基礎底面上的荷載效應應按正常使用極限狀態下荷載效應的準永久組合，不應計入風荷載和地震作用。相應的限值應為地基變形允許值。c.計算擋土墻土壓力、基礎或斜坡穩定及滑坡推力時，荷載效應應按承載能力極限狀態下荷載效應的基本組合，但其分項系數均為1.0。d.在確定基礎或樁臺高度、支擋結構截面、計算基礎或支擋結構內力、確定配筋和驗算材料強度時，上部結構傳來的荷載效應和相應的基地反力，應按承載力極限狀態下荷載效應的基本組合，采用相應的分項系數。

2.13 地下一層墻體能否作為筏板的支座問題。這個問題在磚混及混凝土結構中都存在。

2.14 基礎零應力區的面積問題：高寬比大于 4 的高層建筑，在地震作用下基礎底面不宜出現拉應力；其他建筑，基礎底面與地基土之間零應力區面積不應超過基礎底面面積的15%。在設計輕鋼結構時，應特別注意。

三．結語

總之，只要嚴格執行操作規程，加強責任心，那么地下室與基礎設計中存在的問題是完全可以杜絕的。

篇（8）

中圖分類號：TU895 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）11-0119-02

武漢市新洲區泰安煙花爆竹有限公司巴山煙花爆竹專用儲存倉庫（簡稱泰安煙花倉庫），因原庫不符合安全要求，需遷址重建。選址在武漢市新洲區邾城街巴山村，由武漢市祥盟工程設計院設計，其中泰安煙花倉庫防雷由武漢市新洲區防雷中心設計。武漢市新洲區中心在收到了泰安煙花爆竹有限公司報送的煙花倉庫設計圖紙后，進行了防雷設計。

1 查看現場

①根據圖紙設計，勘察現場，掌握第一手資料。該倉庫設計擬建在新洲區邾城街巴山村的一座山包上，占地40.7畝，東邊是廢棄的磚瓦廠，東北是武漢市新洲區火葬場，南面為魚塘，西南和西面為小山包，距新徐公路（三級公路）500 m，距巴山村最近村莊280 m（西面），距其它方向的距離均在500 m以上。場址為一座小山包，為風化紅砂石，上有

②測量土壤電阻率，采用四電極法，取一直線，相隔2 m打入一鐵樁，共打4樁，每樁深度15 cm，用接地電阻表測得的數值為49.2Ω，根據ρ=2παR（Ω·m）=2×3.14×2×49.2，計算得出土壤電阻率為617.95Ω·m。

2 客觀環境

武漢市新洲區泰安煙花爆竹有限公司巴山煙花爆竹專用儲存倉庫，設計建筑六棟煙花倉庫，其中五棟規格為（77×13×6.3），計算藥量為每棟10 000 kg；一棟規格為（50×13×6.3），計算藥量為6 500 kg。每棟煙花倉庫間距25 m，與院墻相隔5 m。底部50 cm高防潮，中部為夾墻柱，上部設計為輕鋼瓦結構。武漢市新洲區泰安煙花爆竹有限公司要求以輕鋼瓦為接閃器或在輕鋼瓦上安裝避雷帶和短針，專家組也是這樣建議，根據《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第四章防雷裝置第4.1.4 條第三款、金屬板下面有易燃物品時，其厚度，鐵板不應小于4 mm，銅板不應小于5 mm，鋁板不應小于7 mm；泰安煙花倉庫不能適應此條款，因為煙花爆竹不僅易燃，同時易爆。因此泰安煙花倉庫必須設計防直擊雷設施。

3 確定防雷類別

①根據煙花爆竹生產儲存性質，依據《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版）第2.0.2條第一款，凡制造使用或貯存炸藥火藥起爆藥火工品等大量爆炸物質的建筑物,因電火花而引起爆炸會造成巨大破壞和人身傷亡者。第二款,具有0區或10區爆炸危險環境的建筑物。第三款,具有1區爆炸危險環境的建筑物，因電火花而引起爆炸，會造成巨大破壞和人身傷亡者。屬于第一類防雷建筑物。第2.0.3條第五款,具有1區爆炸危險環境的建筑物，且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者。第六款,具有2區或11區爆炸危險環境的建筑物。屬于第二類防雷建筑物。

②依據《建筑物防雷裝置檢測技術規范》GBT21431-2008附錄A表A.4,庫房危險區域和防雷類別中射孔彈、延期藥、導火索、硝酸銨、硝酸鈉對應的是危險區域F0區，屬于第一類防雷類別。

③依據《煙花爆竹工程設計安全規范》GB50161-2009第12.1危險場所類別的劃分表12.1.1-2儲存危險品的場所、中轉庫和倉庫危險場所分類和防雷類別中：煙火藥（包括裸藥效果件），開球藥，黑火藥，引火線，未封口含藥半成品，單個裝藥量在40 g及以上已封口的煙花半成品及含爆炸音劑、笛音劑的半成品，已封口的B級爆竹半成品，A、B級成品（噴花類除外），單筒藥量25 g及以上的C級組合煙花類成品對應的是危險區域F0區，屬于第一類防雷類別。電點火頭，單個裝藥量在40 g以下已封口的煙花半成品（不含爆炸音劑、笛音劑），已封口的C級爆竹半成品，C、D級成品（其中，組合煙花類成品單筒藥量在25 g以下），噴花類成品，對應的是危險區域F1區，屬于第二類防雷類別。

④泰安煙花倉庫總建筑面積5 600 m2，煙花爆竹藥量為56 500 kg，少部分為一類，大部分為二類，綜上確定為二類。

4 設計依據

設計依據以相關建筑物防雷設計規范和煙花爆竹安全防范規范為主，主要包括以下規范：《建筑物防雷設計規范》（GB50057-94 2000年版）；《建筑物防雷裝置檢測技術規范》GBT21431-2008；《民用爆破器材工程設計安全規范》（GB50089-2007）；《地下及覆土火藥炸藥倉庫設計安全規范》（GB50154-2009）；《煙花爆竹工廠設計安全規范》（GB50161-2009）。《安全防范工程技術規范》（GB50348-2004）；《建筑物防雷設施安裝》（99D501-1/99（03）D501-1）；《等電位連接安裝》（02D501-2）；《利用建筑物金屬體做防雷及接地裝置安裝》（03D501-3）；《接地裝置安裝》（03D501-4）；《建筑物電子信息系統防雷技術規范》（GB50343-2004）。

5 防雷設計分析

①按第二類防雷建筑物標準設計，經計算，1～5號倉庫，每號倉庫須安裝3支23 m高三角鋼管型避雷鐵塔，6號倉庫須安裝2支23 m高三角鋼管型避雷鐵塔, 避雷鐵塔保護半徑范圍如圖1所示，避雷鐵塔型式如圖2所示。23 m避雷鐵塔在倉庫屋脊6.3 m高度上保護半徑有16.29 m，在倉庫屋檐4.5 m的高度上保護半徑有19.64 m。整個倉庫要安裝23 m高鐵塔17座。東避雷鐵塔即在1～5號倉庫距東山墻9 m，離倉庫外墻≥5 m；中避雷鐵塔即在1～5號倉庫距東山墻38.5 m，離倉庫外墻≥5 m；西避雷鐵塔即在1～5號倉庫距西山墻9 m，離倉庫外墻≥5 m；北避雷鐵塔即在6號倉庫距北山墻9 m，離倉庫外墻≥5 m；南避雷鐵塔即在6號倉庫距南山墻9 m，離倉庫外墻≥5 m。每個避雷鐵塔點各開挖150 cm×150 cm×150 cm坑1個，布接地網30 cm×30 cm鋼筋和環形接地體1圈，φ≥8 mm，澆灌避雷鐵塔基座。接地電阻≤10 Ω。由于風化紅砂石土壤電阻率較大，如未達到接地要求，沿避雷鐵塔基座向兩邊做延長接地極，即每2 m打1個接地樁，接地樁深1.0 m，并與避雷鐵塔基座連接。

②泰安煙花倉庫1～5號，每號倉庫設計6個門，6號倉庫設計3個門。每號倉庫門前必須安裝防靜電裝置，設計每個門前第一步臺階安裝一個靜電球，高度1.2 m左右。防靜電裝置接地電阻≤100 Ω。可與煙花倉庫基礎鋼筋相連接。在大門平臺邊設計安裝一個靜電球，高度1.2 m左右。整個倉庫要安裝33個防靜電球裝置。

③倉庫內如安裝LED射燈應采用金屬套鋼管地埋敷設，地埋深度≥60 cm，兩端接地，中間每隔25 m接地一次，接地電阻≤10 Ω，電源引出處安裝電涌保護器并接地，接地電阻≤4 Ω。

④倉庫內如安裝監控系統，倉庫值班室其電源和信號線路應安裝電涌保護器，接地電阻≤4 Ω。引出的電源和信號線路均應穿鋼管地埋敷設，埋深0.6 m，兩端接地，長度應≥20 m，監控探頭其電源和信號線也應穿鋼管敷設。電話系統、電視系統應按上述辦理。

⑤倉庫內照明燈桿線路應采用金屬套鋼管地埋敷設，兩端接地，接地電阻≤10 Ω。中間每隔25 m接地一次，燈桿可利用地埋鋼管形成整體接地，避免形成地電位反擊。燈管應采用防爆型。

⑥倉庫內如敷設消防水管，應做好兩端接地，距倉庫100 m內時，每隔25 m接地一次，并做好法蘭盤跨接。

參考文獻：

[1] GB50057-94,建筑物防雷設計規范[S].

篇（9）

2、套內墻體面積，商品房各套（單元）內使用空間周圍的維護或承重墻體，有共用墻及非共用墻兩種。商品房各套（單元）之間的分隔墻、套（單元）與公用建筑空間之間的分隔墻以及外墻（包括山墻）均為共用墻，共用墻體水平投影面積的一半計入套內墻體面積。非共用墻墻體水平投影面積全部計入套內墻體面積。

篇（10）

中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A文章編號：

Abstract: with the rapid development of the high-rise building, the construction equipment room, underground fire pools and multi-function car parking Spaces are used in the basement, so in high-rise building design, the basement structure design difficulties of various, is of great significance. This paper analyzes the structural design of the difficulties in the basement, and accordingly put forward the optimized design scheme.

Keywords: building engineering; The basement structure design; Structure design, Seismic design

1.引言

目前城市土地資源日益緊缺，建筑及城市交通有逐漸向地下發展的趨勢。然而，建筑由于其功能和結構本身的需要，大多設置了地下室。隨著建筑層數的日益增高，地下結構已向多層發展，其結構設計、施工及防水等日益成為建筑工程界關注的熱點。由于地下室工程的施工環境特殊、隱蔽性大、涉及的工種多、施工復雜，也容易出現質量問題，因而對設計和施工有一定的特殊要求。

2.地下室結構設計難點概述

地下室工程涉及的專業極為復雜，在建筑的地下室結構設計時，需綜合考慮防火、使用功能、人防要求、設備用房及管道、坑道、排水、通風、采光等各專業的配合。對于具有大底盤地下室的高層建筑群體而言，塔樓部分一般在使用階段不會存在抗浮問題，但裙房及純地下室部分經常會有抗浮不滿足要求的問題。而且由于實際地下室抗浮設計中往往只考慮正常使用極限狀態，對施工過程和洪水期重視不足，因而也會造成施工過程中由于抗浮不夠而出現局部破壞，加上地下室防水工程是一項系統性工程，涉及設計、施工、材料選擇等諸多方面因素，因此造成了地下室結構設計難點繁多，一般來講概括起來為：（1）結構平面設計；（2）抗震設計；（3）地下室抗浮、抗滲設計；（4）外墻結構設計。

3.建筑工程地下室結構優化設計

3.1結構平面設計

在高層建筑的地下室結構設計時，需綜合考慮防火、使用功能、人防要求、設備用房及管道、坑道、排水、通風、采光等各專業的配合。例如地下室的長度超過設計規定長度時，需要與結構專業配合，確定是否設置變形縫，通常應盡可能少設或不設變形縫，因為設置變形縫會使得變形縫處的防水處理變得復雜。設計人員可以通過設置后澆帶和合理使用混凝外加劑或地上設縫、地下不設縫等方式，達到不設縫的目的。若地下室過長依靠設置后澆帶的方法難以解決，設計人員應合理地調整平面將地下室分割成幾個小地下室，中間用較窄的通道相連，以滿足使用及管道相連的要求，而將變形縫設置在通道處，這樣可以使接縫較少且處于受力較小處，便于補救。在結構設計時應合理地設置采光通風井，若高層建筑采光通風井位置設計不當，例如在側壁外作附加通長采光井，而采光井外壁又不能與地下室頂板整體連接，會造成地下室保證結構穩定功能的喪失，不能有效地將上部的地震及風力作用傳至側壁及地面，不能滿足高層建筑的埋深要求。

3.2抗震設計

一般來講地下室抗震設計中較為常見的問題為：多層建筑中半地下室埋深不夠，房屋層數包括半地下室層已達8層，層數和總高度超過要求，違反GB50011-2001第7.1.2條。地下室頂板為上部結構嵌固端，地下室一層抗震等級定為三級，而上部結構為二級，按GB50011-2001第6.1.3條地下室也應為二級。

若地下室設計不當，對其整體的抗震性能會產生較大的影響。根據施工圖審查要點，一般來講，對于半地下室的埋深要求應大于地下室外地面以上的高度，才能不計算其層數，總高度才能從室外地面算起。地下室的墻柱與上部結構的墻柱應協調統一。對地下室頂板室內外板面標高變化處，當標高變化超過梁高范圍時則形成錯層，應采取一定的措施進行處理，否則不應作為上部結構的部位。相關規范明確規定，作為上部結構部位的地下室樓層的頂樓，蓋應采用梁板結構，地下室頂板為無梁樓蓋時不應作為上部結構的部位。結構計算應向下計算至滿足要求的地下室樓層或底板，但剪力墻底部加強區層數應從地面往上計算，并應包括地下層。

3.3地下室抗浮、抗滲設計

一般來講，此類設計常見問題為：地下水位未按勘察報告確定，或勘察報告未提供計算浮力的地下水位及其變幅，違反了GB50007-2002第3.0.2條；斜坡道未進行抗浮驗算，斜坡道與主體分縫處未作處理；抗浮驗算不滿足要求，不符合GB50009-2001第3.2.5條。

地下水位及其變幅是地下室抗浮設計的重要依據。實際在地下室抗浮設計時僅考慮正常使用的極限狀態，而對施工過程和洪水期重視不足，因而會造成地下室施工過程中因抗浮不夠而出現局部破壞。另外，在同一整體大面積地下室的上部常建有多棟高層和低層建筑，由于地下室的面積較大、形狀又不規則，且地下室上方的局部沒有建筑，此類抗浮問題相對難以處理，須作細致分析后再進行處理。地下室結構設計除應滿足受力要求外，抗滲也是其中一個重點。由于鋼筋混凝土結構通常帶裂縫工作，要達到抗滲目的，一般可采取以下措施：（1）補償收縮混凝土。在混凝土中摻微膨脹劑，以混凝土的膨脹值抵消混凝土的最終收縮值。當其差值大于或等于混凝土的極限拉伸時，即可控制裂縫；（2）膨脹帶。混凝土中膨脹劑的膨脹變形不會完全補償混凝土的早期收縮變形，而設置補償收縮混凝土帶可以實現混凝士連續澆注無縫施工；（3）后澆帶。后澆帶作為混凝土早期短時期釋放約束力的一種技術措施，較長久性變形縫已有很大的改進并廣泛應用；（4）提高鋼筋混凝土的抗拉能力。混凝土應考慮增加抗變形鋼筋，如側壁增加水平溫度筋，在混凝土面層起強化作用；側壁受底板和頂板的約束，混凝土脹縮不一致，可在墻體中部設置一道水平暗梁抵抗拉力。當然，在采取以上措施時，同時要注意混凝土的養護。

3.4地下室外墻結構設計

為了滿足抗滲要求，地下室外墻（以下簡稱外墻）的厚度一般不應小于250mm，混凝土強度等級常用C20~C30。

3.4.1．荷載：豎向荷載有上部及各層地下室頂板傳來的荷載和外墻自重；水平荷載有室外地坪活荷載、側向土壓力、地下水壓力、人防等效靜荷載。

3.4.1.1室外地坪活荷載：一般民用建筑的室外地面（包括可能停放消防車的室外地面），活荷載可取5kN/m2。有特殊較重荷載時，按實際情況確定。

3.4.1.2水壓力：水位高度可按最近3~5年的最高水位確定，不包括上層滯水。

3.4.2荷載設計值：以前的算法地面活荷載取1.4外，其他包括水壓力均取1.2。現依據《建筑結構荷載規范》，當活荷載占總荷載之比值不大于20%時，γG=1.35, γQ=1.40,ΨC=0.7，綜合分析后外墻各項荷載分項系數均取1.30。

3.4.3荷載計算：

3.4.3.1地下室無橫墻或橫墻間距大于層高2倍時，其底部與剛度很大的基礎底板或基礎梁相連，可認為是嵌固端；頂部的支座條件應視主體結構形式而定。當與外墻對應位置的主體結構墻為剪力墻時，首層墻體與地下一層外墻連續，可以對外墻形成一定的約束。但是，主體結構的外墻往往開有較大的門窗洞口，其對外墻的約束很有限。當主體結構為框架類結構（包括純框架和框剪）時，外墻僅與首層底板相連，首層底板相對于外墻而言平面外剛度很小，對外墻的約束很弱。所以，外墻頂部應按鉸接考慮。地下室中間層可按連續鉸支座考慮。這樣，地下室外墻就如同下端嵌固、上端鉸支的連續梁。

3.4.3.2地下室內橫墻較多且間距不大于層高2倍時，地下室外墻就如同下端嵌固、上端鉸支的連續雙向板。

3.4.3.3有的工程基礎底板上有較厚的覆土，這時最下層外墻的計算高度應視該層地面做法而定。如為混凝土面層較厚的剛性地面，且在基坑肥槽回填之前完成地面做法，則外墻計算高度可算至地下室地坪。而實際施工順序往往是出地面后肥槽立即回填，而地下室地面在完成機電管線布置后才施工，相隔很長時間。這種情況下，外墻計算高度就應算至底板上皮。為了減小外墻計算高度，可在外墻根部與基礎底板交接處覆土厚度范圍內設八字角，并配構造鋼筋，作為外墻根部的加腋，加腋坡度按1：2。這時外墻計算高度仍可算至地下室地坪。

3.4.4為了便于配筋構造和節省鋼筋，外墻可考慮塑性變形內力重分布。塑性計算不僅可以在有外防水的墻體中采用，也可在混凝土自防水的墻體中采用。塑性變形可能只在截面受拉區混凝土中出現較細微的彎曲裂縫，不會貫通整個截面厚度，所以外墻仍有足夠的抗滲能力。

3.4.5 墻配筋計算：外墻除承受水平荷載外，還承受上部結構及各層地下室頂板傳來的荷載和外墻自重等豎向荷載。所以，嚴格來講，外墻應按偏心受壓構件計算配筋。但在實際工程設計中，考慮豎向荷載產生的截面應力很小，而且為了計算方便，僅按墻板平面外受彎計算配筋。當豎向荷載很大時，也可分別按受彎和軸心受壓計算墻體配筋，然后將二者疊加。

3.4.6外墻保護層厚度：按〈地下工程防水技術規范〉50108-2001-4.1.6條，“迎水面鋼筋保護層厚度不應小于50mm。”為強制性條文。但實際操作有困難之處。一方面外墻截面有效厚度損失較大，另一方面外墻一般較厚，且拆模早，養護困難。施工單位為了避免開裂，在50mm厚保護層內附加Φ8@200構造筋，與外墻受力筋間距很小，垂直澆搗混凝土困難。按〈混凝土結構設計規范〉50010-2002，外墻外側環境類別為“二b”，內側“二a”，據此，外側保護層厚度25mm，內側20mm。也是強制性條文。按〈混凝土結構設計規范〉執行。

5.結論

高層建筑地下室結構設計顯然是一個復雜的過程，但是，只要把握設計要點，抓住設計重點，以合理的設計為前提，進行全面考慮，使建筑地下室結構設計工作發揮其最大的經濟作用和社會效益、戰略效益。

參考文獻

[1]地下工程防水技術規程（GB50108-2001）[S]．

[2]建筑抗震設計規范（GB50011-2001）[S]．