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摘要：在现代建筑工程项目中，如何实现空间的合理运用成为一项需要重视关键内容，通过在建筑工程中设置地下室，有效的提升了土地空间的利用率，并且也方便了人们的日常生活。地下室结构是工程设计中的重中之重，地下室设计是否合理直接关乎着建筑整体稳定性，为此，研究地下室结构设计十分必要。文章简要讨论了地下室结构设计难点，并对地下室结构设计方法进行了分析，以供参考。
关键词：建筑结构；地下室；结构设计
引言
建设事业的发展使得人们生活品质大幅度提升，在这种形势下，人们更加注重建筑的质量。为进一步保障建筑的稳定性，基础的处理尤为关键，为满足使用功能与结构等方面要求，当前许多建筑都会设置地下室，并且建筑高度仍然在持续增加。由于地下室存在一定的特殊性，其建设难度也高出地上楼层，且施工环境特殊，为此，地下室结构设计更为关键，这将直接影响到建筑整体品质。
一、地下室结构设计中的难点
地下室工程本身具有一定的特殊性，因此相对于地上结构来说，存在多方面的设计难点。地下室设计期间应当全面分析外界条件因素，包括建筑所处位置与其周边环境。地下室结构设计对地质要求较高，同时也要考虑地下室的结构设计是否具有实用性。因此，在实际设计期间，必须要安排工作人员对周边环境与地质情况进行考察，同时记录相关的数据，并进行研究，从而确定最为科学的设计方案。另外，在地下室结构设计期间，还应考虑到地下室的通风状况与各类灾害的防范，使地下室更加具有实用性。
二、地下室的建筑结构设计方法
1、平面结构设计
在建筑工程中，地下室的平面结构设计要考虑防火要求、使通风、使用功能、排水、采光、坑道、管道等。例如在地下室设计过程中，出现地下室的长度和设计长度不一致的情况，要通过结构专业，看是否需要变形缝的设置。一般来说，应当尽可能的少设置变形缝，或是直接不设置，这主要是因为进行变形缝的设置会导致施工复杂程度提高。许多设计人员为了不设置变形缝，通常会对混凝土外加剂进行利用，或是进行设置后浇带、地下不设缝等的设计，如若地下室较长，那么只依靠设置后浇带是难以解决问题的，设计人员则应当分析具体情况，在几个较小的地下室当中对地下室进行分层，再利用较窄的通道连接各地下室，从而达到良好的效果。这时则可以把变形缝设置在通道位置，这样以来不但能够减少接缝数量，同时变形缝所承受的压力也会减少，出现问题也便于修补。一般在酒店地下室设计时，更多是考虑到地下室车库的设计，确保空间的宽阔并具备足够的承载力。为此，地下室设计中要重点考虑地下室的实际用途，并在此基础上对其平面结构进行科学的设计。
2、地下室的抗震设计
进行地下室设计和施工过程中，要重视地下室的抗震性能，由于地下室是建筑整体最为基础的部位，一旦抗震设计不合理或存在一点差错，都可能导致建筑整体抗震性能大幅度下降，进而导致建筑的使用安全性降低，威胁到用户的生命财产安全。为此，要严格审查地下室抗震设计，坚决不允许出现疏忽。通常情况下，地下室的外地面高度不得高于半地下室的深埋度，这样做的主要目的就是使室外地面的高度得到精确的计算。地下室楼层的上部结构是顶楼，楼盖必须使用梁板结构。
3、地下室底板设计
在地下室底板设计中，抗浮计算与抗渗能力为设计的主要内容，如为人防地下室还应考虑人防荷载。抗浮计算时，地下室底板应按无梁楼盖的方式进行计算，可采用有限元软件计算，如PKPM软件JCCAD模块中的防水板抗浮计算等。按无梁楼盖方式计算时，应考虑独基或承台作为柱帽的有利作用。地下室底板应验算施工阶段和使用阶段两种工况下的的抗浮稳定性。抗浮设防水位由工程地质勘察报告提供，地下水浮力按标准值计算，抗浮安全系数一般取1.05。在地下水作用下，地下室底板应具有足够的强度和刚度，且应进行浮力作用下的抗弯、抗剪和抗冲切承载力验算。抗浮（渗）板厚度一般≥250mm，抗浮板底部还应设置松散材料垫层，以防止柱基沉降时，抗浮板受到向上的土压力。当地下室底板抗浮验算不满足要求时，需采取必要的抗浮措施，如设置抗浮锚杆或抗拔桩，增加结构配重，地下室底板下释放水浮力等。地下室整体抗浮验算时，需对结构自重较小的区域进行局部验算。抗浮验算不满足时，可采取与底板类似的抗浮措施。
4、外墙结构设计的方法
地下室结构设计过程中，重点是外墙结构设计，计算方法是根据水压力和土压力。在外墙结构设计时，主要考虑以下几个方面：（1）土的静止压力系数的计算。静止压力在确定时，是依据试验来确定，如果无法满足试验条件的情况下，选取的粘性土范围可以在0.5至0.7之间，选取的砂土可以是在0.34至0.45之间。（2）荷载力承载设计。总体而言，可以将地下室的外墙荷载力分为竖向与横向荷载力，其中竖向荷载能够承载整体结构性楼盖的自身重力和传递重量，而横向荷载则包括来自侧向压力、人工防护以及地面的荷载，在设计考虑过程中，合理计算各荷载对墙体内部配筋弯曲的程度，一般只考虑横向荷载配筋弯曲力的大小，而对竖向的弯曲力则不予考虑，只对墙体弯曲处进行弯曲配筋曲力的计算。（3）地下室的外墙体配筋计算。对于地下室的外墙处合理配筋的计算，如果设计有扶壁柱形式的外墙，就需要依据设计的要求利用双向板对配筋实施计算，由于整体电算计算法只考虑到了墙体与墙柱的配合与协调，并没有充分考虑到墙柱截面以及内墙钢筋混凝土连接处的承载力。该方法计算出的结果，会导致在设计过程中对地下室的外墙水平配筋较多、力量富余，而扶壁柱的配筋相对少、力量弱，致使墙体竖向配筋承载力不足。因此，在设计配筋计算过程中，要合理考虑墙柱的截面面积与竖向配筋连接处的承载力，只有通过双向板形式的计算，才能使有扶壁柱的墙体的配筋计算更为合理。但对于没有扶壁柱的墙体竖向配筋承载力的计算则可以直接使用单向板计算法。
5、地下室结构超长的情况处理
在很多情况下，地下室的结构设计都可能出现超长的情况，超出40m~50m的情况还是比较常见的，一旦这种情况产生，对于地下室质量的维护是十分不利的，为此，有必要采取针对性的措施。在此种条件下，地下室虽然不容易被温度、湿度等方面影响，但却极容易被周边环境所带来的压缩力与约束力所影响，从而发生裂缝。为此，最为关键的问题就是加强对裂缝的控制。一般来说，可以采取增设后浇带的方法，普通的后浇带宽度设计为80cm~100cm即可，钢筋在后浇带的保护下不容易断裂，而在超长的情况下，后浇带的宽度应当适当改变，根据钢筋搭接需要的最低尺寸和搭接需要的操作空间来实际确定。此外，也可以采取如在混凝土中掺入微膨胀剂、设置膨胀加强带、提升钢筋混凝土抗拉力等方法来防止地下室在结构超长情况下的裂缝产生，增加地下室质量。
结语
建筑工程地下室工程本身就具有一定的复杂性，同时建筑楼层多所产生的负荷也比较大，再加上建筑基础埋深较大，因此如若地下室设计不合理，那么必然会导致建筑稳定性受到影响，降低建筑的使用性能。如今建筑的功能日益完善，在这种背景下，建筑设计人员更应当注重地下室的设计工作，加强对地下室平面结构、外墙结构等关键部分的设计，掌握正确的设计方法，从而使地下室的安全可靠性得到提升，从而为现代建筑整体建设目标的实现奠定基础。
参考文献
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