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摘 要：我国的建筑用地面积在工业化的快速发展脚步中逐渐变的紧张，地下室的设计筑建则是考虑在建筑过程中扩大使用空间的产物，大大提高土地的利用率，因而受到人们的广泛欢迎。但同时由于地下室存在光线阴暗、通风效果差且防水效果差的缺点需要对结构设计进行优化处理。因此本文对综合楼地下室的结构设计进行浅析。
关键字：综合楼；地下室；结构设计
一、综合楼地下室结构设计
按照建筑工程建筑面积计算规范的要求，当高度超过房屋净高1/2的建筑、地平面低于室外地平面的可称为地下室。在日益紧张的住房、商业用地的背景下，在房屋底层建造地下功能场所，可以有效提高建筑用地效率。综合楼是一种集餐饮、商业、住宿、娱乐等为一体的多功能高层建筑，它的地基埋深深度很大，所以充分利用这一深度来建造功能建筑，能够充分利用空间营造经济高效益。
地下室的结构设计首先要对综合楼的地基与基础进行仔细的勘察，通常情况下，综合楼地下室的埋深要求应该大于地下室外地面以上的高度，地下室的墙柱与上部结构的墙柱应该协调一致。由于高层综合楼的塔楼与裙房的地上层数相差较大，要满足塔楼与裙房之间的差异沉降在规范要求的范围内，就必须根据具体工程的特点来选择地下室的结构设计方案。当房屋荷载明显不同时，可能导致房屋产生过大的不均匀沉降，促使基础、地面、墙面以及屋面产生裂缝。这种情况下应该设置沉降缝，从基础到屋顶将整个房屋分开，让各部分自由沉降互不影响。当主楼与裙房采用不同的基础形式，调整土压力使沉降基本接近，地基承载力较高，沉降计算较为可靠时，主楼与裙房的标高预留沉降差，先施工主楼，后施工裙房，最后是两者的标高一致。对于横跨度超长的地下室应该采取通过给混凝土中添加膨胀剂，用混凝土的膨胀值抵消由于自身收缩产生的拉伸应力，从而控制裂缝的产生，或者在混凝土连续浇注无缝施工的过程中设置补偿收缩混凝土带以及提高钢筋混凝土的抗拉能力，增抗变形钢筋。另外地下室侧壁受底板和顶板的约束，混凝土收缩不一致可以在墙体中设置水平暗梁来抵抗拉力。
综合楼的地下室设计对柱网的设计有严格要求，通常设有结构转换层，转换层通常为剪力墙，部分短肢剪力墙或者异形柱的结构，为了使转换层上下部分的侧向刚度相近，大底盘部分要将原位剪力墙增厚或者额外增加新的剪力墙，从而使综合楼下的大底盘部分具有足够的侧向刚度。地下室平时作停车场使用时由于柱间距离较大，侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩一样，底板抗弯力不应小于侧壁而且厚度应该与配筋量一致，地下室一层顶板人防荷载远大于平时停车场的荷载，所以应该采取人防控制。人防控制也就是人民防空是动员群众所采取的一种防护措施，与一般的结构设计不同点在于它的结构设计可靠性能可以降低，但是在建筑用料的设计上必须要利用强度高的材料。重视构造要求人防设计的构造要求更为严格需要同时考虑受力影响以及构造措施。地下室底板和侧板由于承受地下水和土的压力，其荷载必然大于实际荷载，因此不用采用人防验算，只要按照实际受力情况进行设计。上部結构采用框架式结构，由于地下室柱间跨度大，梁柱截面主要有水平荷载引起的弯矩，建立控制，所以要根据强柱弱梁，强剪弱弯的设计理念，柱子的轴压比全部控制，框架梁在竖向荷载的作用下，梁端有较大的负弯矩，梁支座配筋较多，为了避免施工困难可以适当减少配筋。
二、综合楼地下室的防水设计
地下室外墙设计除了满足承载力计算以外还要满足抗渗防水设计的要求。因为地下建筑的外墙和底板都深埋在地下，直接接触到的土壤及其地下渗水，防潮防水问题是地下建筑设计中所要解决的一个重要问题。通常可以根据地下室的结构特点、水文、地质条件等来确定防潮、防水方案。
地下室所处的地质条件不同、结构功能的差异以及设计方案的因素，使得地下室漏水的方式和漏水部位多种多样。漏水方式包括构造性漏水、波动渗漏、潜流和涌水，而漏水部位70%位于底板和室内阴交角处，少部分位于地下室外墙壁的中下部。地下室防水层根据土质水文条件在迎水面和背水面所处的建筑层次结构的不同位置，但通常是位于基桩的上部、细石混凝土保护层和地下室底板的下部。地下室四壁以及底板之外的表面称为防水层，这个防水层又分为两种类型。其中刚性防水层是指将适量的防水剂加入至浇筑用的水泥砂浆中，并通过施工工艺来达到五层的刚性防水要求。刚性防水层防水技术的改革会使隔水效果较为明显。韧性防水层是指在四壁以及底板结构之外的表面增加柔性的防水材料，增加水渗入的难度。柔性防水层的隔水效果改良则相对于刚性的效果改良效果表现弱。
刚性防水层的涂料在防水创新技术中主要靠添加物来加强“自闭性”，增强自我修复能力，从而达到防水的作用。新型技术主要靠的就是在混凝土中掺入新型聚合类物质，该类方式的主要代表是首先由日本面世的聚合物水泥类防水添加剂产品，该产品不仅在耐候性和耐盐碱性有不俗的表现外，还对粘结性的提高做了很大的改进。对基层的缝隙具有跟踪行，在防水膜发生细小裂缝时，通过水对树脂成分的溶胀、水泥析出生成的碳酸钙与树脂中的活性胶凝剂吸附固化填补罅隙来达到自行封闭的作用。
在这种自闭性材料的研究过程中，现在产生的新型的聚合物水泥添加剂——水泥基渗透结晶型防水材料。该种材料是由硅酸盐水泥、经过特殊选材的石英砂和特殊活性的聚合物等材料混合成的粉末状涂料，多数呈灰色或者白色。其工作原理是：水在渗入水泥层的罅隙中时，与水泥中的聚合材料发生物化反应，并形成不溶于水的枝蔓状结晶体，该结晶体又将混凝土微孔和毛细管封闭，进而达到防止水渗入的效果。将检验材料置于室外半年，检测可知其液体渗透深度为100～150mm。配料中的化学催化剂与渗入的水发生的化学反应，使材料内部休眠中的活性物质被激活，并产生新的晶体将罅隙密封，防治渗漏，检测试验表明，宽度小于0.4mm的裂缝都可以进行自闭型修复。同时，物化反应产生的结晶体又具有硅酸盐的特性，耐液体腐蚀性也得到保障。韧性防水层从材料类型来划分的防水工程有卷材防水、涂膜防水和密封防水三种。
（一）卷材防水材料
国内在近几年高分子防水材料的领域有创新型的突破，主要表现在三元乙丙橡胶（EPDM）和聚氯乙烯（PVC）防水卷材的品种日趋完善、大规模合成和实施应用日渐成熟。
（二）膜类防水材料
以氨基甲酸乙酯橡胶类、丙烯橡胶类、沥青橡胶类、氯丁二烯橡胶类、丙烯树脂类为主要原材料的膜类防水材料，需要配合底漆、加固织物、辅助保护材料等。
（三）密封防水材料
在建筑工程接缝部分防水施工过程中，常采用的就是密封防水材料。在国际市场中的三大主要密封材料有聚硫、聚氨酯、硅酮，它们因为具有高弹性、大延伸率和高耐久性的特点而在众多的密封材料中取得较高的欢迎度。
三、结束语
综合楼是一个具有地下室，裙楼以及上部较大间距的高层建筑，在持力层地基条件较好的情况下，结构形式如果选择合适、构造措施足够，也可以不用设置结构缝，这样既能满足建筑的外观要求，也能很好的解决地下室设置结构缝多带来的防水问题。通过对综合楼地下室的设计，对地下室沉降缝以及防水工程进行了改进，给以后的类似设计带来了更多更好的启发和经验。
参考文献：
[1]蔡晓宏.地下室设计中的几个问题[J].工程建设与档案，2010.
[2]韩维良.高层建筑地下室的设计探讨[J].青岛建筑工程学院学报，2008.
[3]程志辉；李晓敏.带地下室高层结构在地震作用下的时程分析[J].工程抗震与加固改造，2005.
[4]胡庆昌.带地下室的高层建筑抗震设计[J].建筑结构学报，2009.
[5]程志辉；张俊胜.带地下室高层结构的动力计算模型[J].华南理工大学学报，2005.
关键字：综合楼；地下室；结构设计
一、综合楼地下室结构设计
按照建筑工程建筑面积计算规范的要求，当高度超过房屋净高1/2的建筑、地平面低于室外地平面的可称为地下室。在日益紧张的住房、商业用地的背景下，在房屋底层建造地下功能场所，可以有效提高建筑用地效率。综合楼是一种集餐饮、商业、住宿、娱乐等为一体的多功能高层建筑，它的地基埋深深度很大，所以充分利用这一深度来建造功能建筑，能够充分利用空间营造经济高效益。
地下室的结构设计首先要对综合楼的地基与基础进行仔细的勘察，通常情况下，综合楼地下室的埋深要求应该大于地下室外地面以上的高度，地下室的墙柱与上部结构的墙柱应该协调一致。由于高层综合楼的塔楼与裙房的地上层数相差较大，要满足塔楼与裙房之间的差异沉降在规范要求的范围内，就必须根据具体工程的特点来选择地下室的结构设计方案。当房屋荷载明显不同时，可能导致房屋产生过大的不均匀沉降，促使基础、地面、墙面以及屋面产生裂缝。这种情况下应该设置沉降缝，从基础到屋顶将整个房屋分开，让各部分自由沉降互不影响。当主楼与裙房采用不同的基础形式，调整土压力使沉降基本接近，地基承载力较高，沉降计算较为可靠时，主楼与裙房的标高预留沉降差，先施工主楼，后施工裙房，最后是两者的标高一致。对于横跨度超长的地下室应该采取通过给混凝土中添加膨胀剂，用混凝土的膨胀值抵消由于自身收缩产生的拉伸应力，从而控制裂缝的产生，或者在混凝土连续浇注无缝施工的过程中设置补偿收缩混凝土带以及提高钢筋混凝土的抗拉能力，增抗变形钢筋。另外地下室侧壁受底板和顶板的约束，混凝土收缩不一致可以在墙体中设置水平暗梁来抵抗拉力。
综合楼的地下室设计对柱网的设计有严格要求，通常设有结构转换层，转换层通常为剪力墙，部分短肢剪力墙或者异形柱的结构，为了使转换层上下部分的侧向刚度相近，大底盘部分要将原位剪力墙增厚或者额外增加新的剪力墙，从而使综合楼下的大底盘部分具有足够的侧向刚度。地下室平时作停车场使用时由于柱间距离较大，侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩一样，底板抗弯力不应小于侧壁而且厚度应该与配筋量一致，地下室一层顶板人防荷载远大于平时停车场的荷载，所以应该采取人防控制。人防控制也就是人民防空是动员群众所采取的一种防护措施，与一般的结构设计不同点在于它的结构设计可靠性能可以降低，但是在建筑用料的设计上必须要利用强度高的材料。重视构造要求人防设计的构造要求更为严格需要同时考虑受力影响以及构造措施。地下室底板和侧板由于承受地下水和土的压力，其荷载必然大于实际荷载，因此不用采用人防验算，只要按照实际受力情况进行设计。上部結构采用框架式结构，由于地下室柱间跨度大，梁柱截面主要有水平荷载引起的弯矩，建立控制，所以要根据强柱弱梁，强剪弱弯的设计理念，柱子的轴压比全部控制，框架梁在竖向荷载的作用下，梁端有较大的负弯矩，梁支座配筋较多，为了避免施工困难可以适当减少配筋。
二、综合楼地下室的防水设计
地下室外墙设计除了满足承载力计算以外还要满足抗渗防水设计的要求。因为地下建筑的外墙和底板都深埋在地下，直接接触到的土壤及其地下渗水，防潮防水问题是地下建筑设计中所要解决的一个重要问题。通常可以根据地下室的结构特点、水文、地质条件等来确定防潮、防水方案。
地下室所处的地质条件不同、结构功能的差异以及设计方案的因素，使得地下室漏水的方式和漏水部位多种多样。漏水方式包括构造性漏水、波动渗漏、潜流和涌水，而漏水部位70%位于底板和室内阴交角处，少部分位于地下室外墙壁的中下部。地下室防水层根据土质水文条件在迎水面和背水面所处的建筑层次结构的不同位置，但通常是位于基桩的上部、细石混凝土保护层和地下室底板的下部。地下室四壁以及底板之外的表面称为防水层，这个防水层又分为两种类型。其中刚性防水层是指将适量的防水剂加入至浇筑用的水泥砂浆中，并通过施工工艺来达到五层的刚性防水要求。刚性防水层防水技术的改革会使隔水效果较为明显。韧性防水层是指在四壁以及底板结构之外的表面增加柔性的防水材料，增加水渗入的难度。柔性防水层的隔水效果改良则相对于刚性的效果改良效果表现弱。
刚性防水层的涂料在防水创新技术中主要靠添加物来加强“自闭性”，增强自我修复能力，从而达到防水的作用。新型技术主要靠的就是在混凝土中掺入新型聚合类物质，该类方式的主要代表是首先由日本面世的聚合物水泥类防水添加剂产品，该产品不仅在耐候性和耐盐碱性有不俗的表现外，还对粘结性的提高做了很大的改进。对基层的缝隙具有跟踪行，在防水膜发生细小裂缝时，通过水对树脂成分的溶胀、水泥析出生成的碳酸钙与树脂中的活性胶凝剂吸附固化填补罅隙来达到自行封闭的作用。
在这种自闭性材料的研究过程中，现在产生的新型的聚合物水泥添加剂——水泥基渗透结晶型防水材料。该种材料是由硅酸盐水泥、经过特殊选材的石英砂和特殊活性的聚合物等材料混合成的粉末状涂料，多数呈灰色或者白色。其工作原理是：水在渗入水泥层的罅隙中时，与水泥中的聚合材料发生物化反应，并形成不溶于水的枝蔓状结晶体，该结晶体又将混凝土微孔和毛细管封闭，进而达到防止水渗入的效果。将检验材料置于室外半年，检测可知其液体渗透深度为100～150mm。配料中的化学催化剂与渗入的水发生的化学反应，使材料内部休眠中的活性物质被激活，并产生新的晶体将罅隙密封，防治渗漏，检测试验表明，宽度小于0.4mm的裂缝都可以进行自闭型修复。同时，物化反应产生的结晶体又具有硅酸盐的特性，耐液体腐蚀性也得到保障。韧性防水层从材料类型来划分的防水工程有卷材防水、涂膜防水和密封防水三种。
（一）卷材防水材料
国内在近几年高分子防水材料的领域有创新型的突破，主要表现在三元乙丙橡胶（EPDM）和聚氯乙烯（PVC）防水卷材的品种日趋完善、大规模合成和实施应用日渐成熟。
（二）膜类防水材料
以氨基甲酸乙酯橡胶类、丙烯橡胶类、沥青橡胶类、氯丁二烯橡胶类、丙烯树脂类为主要原材料的膜类防水材料，需要配合底漆、加固织物、辅助保护材料等。
（三）密封防水材料
在建筑工程接缝部分防水施工过程中，常采用的就是密封防水材料。在国际市场中的三大主要密封材料有聚硫、聚氨酯、硅酮，它们因为具有高弹性、大延伸率和高耐久性的特点而在众多的密封材料中取得较高的欢迎度。
三、结束语
综合楼是一个具有地下室，裙楼以及上部较大间距的高层建筑，在持力层地基条件较好的情况下，结构形式如果选择合适、构造措施足够，也可以不用设置结构缝，这样既能满足建筑的外观要求，也能很好的解决地下室设置结构缝多带来的防水问题。通过对综合楼地下室的设计，对地下室沉降缝以及防水工程进行了改进，给以后的类似设计带来了更多更好的启发和经验。
参考文献：
[1]蔡晓宏.地下室设计中的几个问题[J].工程建设与档案，2010.
[2]韩维良.高层建筑地下室的设计探讨[J].青岛建筑工程学院学报，2008.
[3]程志辉；李晓敏.带地下室高层结构在地震作用下的时程分析[J].工程抗震与加固改造，2005.
[4]胡庆昌.带地下室的高层建筑抗震设计[J].建筑结构学报，2009.
[5]程志辉；张俊胜.带地下室高层结构的动力计算模型[J].华南理工大学学报，2005.