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摘要：由于我国的人口基数较大，如今土地资源日渐短缺，建筑工程必然会越来越多地向地下转移发展，并呈现出多层地下室结构的趋势。但是地下室工程因其特殊的施工环境，具有较强的隐蔽性，在施工过程中，涉及较多的工种，施工工艺较为复杂，容易产生各种质量问题，所以对地下室结构的设计提出了较高的要求。基于此，本文就从建筑工程中的地下室结构设计方法展开分析。
关键词：建筑工程；地下室结构；设计方法
1、地下室结构设计面临的难点概述
地下室工程由于涉及较多工种，施工十分复杂，因此，在建筑工程地下室结构的设计过程中，应该严密考量其采光、通风、排水、坑道、管道、防火、使用功能、设备用房、人防要求等各个方面。部分高层建筑群具有大底盘地下室，在使用阶段，通常塔楼部分不会出现抗浮问题，但是纯地下室部分以及裙房容易有抗浮不符合要求的情况出现。并且，因为在地下室结构抗浮的设计中，一般只重视其正常的使用状态，但是没有充分考虑洪水期和施工过程。所以在地下室施工时，会出现抗浮不符合要求，进而破坏建筑物局部的现象。另外，作为一项系统性的工程，地下室工程涉及到设计、材料选择、施工等多方面的因素，进而导致地下室结构在设计过程中会遇到很多难点。一般来说，地下室结构设计的难点主要集中在外墙结构设计、地下室抗渗、抗浮、抗震设计、结构平面设计、结构超长设计等方面。
2、建筑工程中地下室结构设计的方法分析
2.1地下室的抗渗、抗浮设计
地下室的抗浮设计应充分考虑地下水位的变化。因为在地下室结构抗浮的设计中，一般只重视其正常的使用状态，但是没有充分考虑洪水期和施工过程。所以在地下室施工时，会出现抗浮不符合要求，进而破坏建筑物局部的现象。或者，大面积整体地下室上面有多栋建筑物，因为地下室本身形状不规则且面积大，局部地上部分无建筑物，处理难度大，事先需进行严密地分析。此外，地下室结构设计应充分考虑抗渗的问题，通常有如下几种方法：将膨胀剂掺入混凝土，补偿收缩的混凝土；设置膨胀加强带；设置后浇带；增强钢筋混凝土自身的抗拉能力。
2.2結构平面设计
在建筑工程地下室结构的设计过程中，应该严密考量其采光、通风、排水、坑道、管道、防火、使用功能、设备用房、人防要求等各个方面。例如地下室设计长度若超过规定长度，应配合结构专业，由于变形缝会增加防水处理的复杂性，一般来说，不需要设置或者少设变形缝。为了避免设置变形缝，结构平面设计人员可合理采用地下不设缝、地上设缝、混凝土外加剂、设置后浇带等方式。如果地下室过长，后浇带无法解决问题，则需要把地下室分为若干小地下室。为符合管道相连和使用的需求，方便采取补救措施，小地下室彼此间需通过窄通道连接，这样可减少接缝，并减少接缝处的受力。另外，还要设置一些采光通风井，但是为将地上的风力和地震力传到地面和侧壁，避免其对地下室稳定性产生影响，采光通风井应当合理设计。
2.3抗震设计
如果地下室的设计不合理，则会严重影响到地下室的抗震能力。通常地下室的埋深需为全埋，且地下室顶板的板面无形成错层的高差，才能将地下室顶板作为嵌固端。地下室顶板若作为上部结构的嵌固端，则需尽量设计成梁板结构，若地下室顶板是无梁楼盖，则不宜作为上部结构的嵌固端。此时计算嵌固端需下移至地下室楼层或基础顶才能符合要求，不过剪力墙下端的加强区层数要自地面向上计算，且需延伸至计算嵌固端。退而求其次，当地下室顶板是无梁楼盖，又需要作为上部塔楼的嵌固端，则至少在塔楼的相关范围内应做成梁板结构。
2.4地下室外墙结构设计
通常地下室外墙结构设计应充分考虑荷载、静止土压力系数、外墙配筋计算等方面的要求。地下室外墙承受的荷载通常有竖向荷载和水平荷载。水平荷载分为人防、侧向力压力、地面荷载等效静荷载，竖向荷载分为地下室的自重和楼盖传重。在地下室外墙的设计过程中，地震作用、风荷载、竖向荷载通常无法发挥控制作用，起控制板的为垂直墙面水平荷载所产生的弯矩，并且一般只通过墙板弯曲来计算弯曲的配筋，而无需考虑竖向荷载的压弯作用。应该通过试验来确定静止土压力，若因各种因素，无法进行相关试验，则粘性土通常取0.6左右，砂土通常取0.4左右。很多人设计时，地下室外墙的配筋通常根据双向板计算。扶壁柱的配筋则是根据地下室结构整体的电算分析结果，而非根据外墙的双向板传递的荷载。按照扶壁柱和外墙相互协调的原则，这样的设计会导致外墙分布筋出现富余、扶壁柱的配筋过少、受力筋的配筋不够。因此，在对地下室外墙进行配筋计算时，对于有较长剪力墙连接的外墙板块及平面外连有较大尺寸扶壁柱的外墙板块，一般按照双向板进行配筋计算，其他的板块应根据竖向单向板进行计算。部分外墙的扶壁柱有着较小的竖向荷载，还应当适当增强其内外侧主筋。外墙水平分布筋通常要按扶壁柱的截面的尺寸配上外侧的短水平负筋进行适当的加强，同时要适当加强的还有外墙的转角处。以底板当作外墙嵌固端，底板的弯矩与其相邻的侧壁底部的弯矩一致，底板的厚度需要匹配配筋量，外墙的侧壁抗弯能力不能大于外墙底板抗弯能力。典型的例子例如地下车道，其侧壁作为悬臂的构件，侧壁底部抗弯的能力不能大于底板抗弯的能力。
2.5结构超长设计
因建筑总体设计要求，地下室的结构时常会出现超长现象。很多情况都会超过40～60m。虽然在温度影响的角度来看，地下室受的影响相对来讲较小，但是周边环境对于地下室的约束力较大，所以应当采取有效的防止裂缝设计。当下较为成功的做法有下面数种：
设置伸缩后浇带。普通伸缩后浇带一般宽度在八十至一百公分，钢筋不被切断。而对平面尺寸超长的结构，应当设置断开钢筋的后浇带。其宽度应按搭接钢筋需要的最低尺寸同操作空间的实际情况确定。
除了伸缩后浇带以外的其它措施，包括：①把微膨胀剂掺到混凝土内。②超过六十米的地下室结构安设膨胀加强带。③采取相应办法提升钢筋混凝土抗拉力。目前，在实际工作中，已经建成的多个建筑，在应用上述方法，并进行合理施工的前提下，其应对结构超长的能力已经超过了设计规范上的要求数值。
结束语：
综上所述，地下室建筑结构的质量会直接影响到整个建筑物的安全性和稳定性，并且由于地下室建筑结构施工涉及较多工种，十分复杂。因此，进行建筑工程地下室结构设计时，设计人员应该遵循安全和合理的原则，综合考虑各方面影响因素，以保证其能发挥出最大的社会和经济效益。
参考文献：
[1]庄致来，莫勇.地下室结构设计工程中常见问题分析及对策[J].中国新技术新产品，2010，（09）.
[2]黄慧敏.房屋建筑工程中地下室结构设计施工监理[J].城市建设理论研究，2012，（27）.
[3]刘振江.浅析地下室结构设计中存在的问题与措施[J].中国房地产业，2011.
[4]张诚，建筑工程地下室结构设计的几点体会[J]，安徽建筑，2012，（06）.
关键词：建筑工程；地下室结构；设计方法
1、地下室结构设计面临的难点概述
地下室工程由于涉及较多工种，施工十分复杂，因此，在建筑工程地下室结构的设计过程中，应该严密考量其采光、通风、排水、坑道、管道、防火、使用功能、设备用房、人防要求等各个方面。部分高层建筑群具有大底盘地下室，在使用阶段，通常塔楼部分不会出现抗浮问题，但是纯地下室部分以及裙房容易有抗浮不符合要求的情况出现。并且，因为在地下室结构抗浮的设计中，一般只重视其正常的使用状态，但是没有充分考虑洪水期和施工过程。所以在地下室施工时，会出现抗浮不符合要求，进而破坏建筑物局部的现象。另外，作为一项系统性的工程，地下室工程涉及到设计、材料选择、施工等多方面的因素，进而导致地下室结构在设计过程中会遇到很多难点。一般来说，地下室结构设计的难点主要集中在外墙结构设计、地下室抗渗、抗浮、抗震设计、结构平面设计、结构超长设计等方面。
2、建筑工程中地下室结构设计的方法分析
2.1地下室的抗渗、抗浮设计
地下室的抗浮设计应充分考虑地下水位的变化。因为在地下室结构抗浮的设计中，一般只重视其正常的使用状态，但是没有充分考虑洪水期和施工过程。所以在地下室施工时，会出现抗浮不符合要求，进而破坏建筑物局部的现象。或者，大面积整体地下室上面有多栋建筑物，因为地下室本身形状不规则且面积大，局部地上部分无建筑物，处理难度大，事先需进行严密地分析。此外，地下室结构设计应充分考虑抗渗的问题，通常有如下几种方法：将膨胀剂掺入混凝土，补偿收缩的混凝土；设置膨胀加强带；设置后浇带；增强钢筋混凝土自身的抗拉能力。
2.2結构平面设计
在建筑工程地下室结构的设计过程中，应该严密考量其采光、通风、排水、坑道、管道、防火、使用功能、设备用房、人防要求等各个方面。例如地下室设计长度若超过规定长度，应配合结构专业，由于变形缝会增加防水处理的复杂性，一般来说，不需要设置或者少设变形缝。为了避免设置变形缝，结构平面设计人员可合理采用地下不设缝、地上设缝、混凝土外加剂、设置后浇带等方式。如果地下室过长，后浇带无法解决问题，则需要把地下室分为若干小地下室。为符合管道相连和使用的需求，方便采取补救措施，小地下室彼此间需通过窄通道连接，这样可减少接缝，并减少接缝处的受力。另外，还要设置一些采光通风井，但是为将地上的风力和地震力传到地面和侧壁，避免其对地下室稳定性产生影响，采光通风井应当合理设计。
2.3抗震设计
如果地下室的设计不合理，则会严重影响到地下室的抗震能力。通常地下室的埋深需为全埋，且地下室顶板的板面无形成错层的高差，才能将地下室顶板作为嵌固端。地下室顶板若作为上部结构的嵌固端，则需尽量设计成梁板结构，若地下室顶板是无梁楼盖，则不宜作为上部结构的嵌固端。此时计算嵌固端需下移至地下室楼层或基础顶才能符合要求，不过剪力墙下端的加强区层数要自地面向上计算，且需延伸至计算嵌固端。退而求其次，当地下室顶板是无梁楼盖，又需要作为上部塔楼的嵌固端，则至少在塔楼的相关范围内应做成梁板结构。
2.4地下室外墙结构设计
通常地下室外墙结构设计应充分考虑荷载、静止土压力系数、外墙配筋计算等方面的要求。地下室外墙承受的荷载通常有竖向荷载和水平荷载。水平荷载分为人防、侧向力压力、地面荷载等效静荷载，竖向荷载分为地下室的自重和楼盖传重。在地下室外墙的设计过程中，地震作用、风荷载、竖向荷载通常无法发挥控制作用，起控制板的为垂直墙面水平荷载所产生的弯矩，并且一般只通过墙板弯曲来计算弯曲的配筋，而无需考虑竖向荷载的压弯作用。应该通过试验来确定静止土压力，若因各种因素，无法进行相关试验，则粘性土通常取0.6左右，砂土通常取0.4左右。很多人设计时，地下室外墙的配筋通常根据双向板计算。扶壁柱的配筋则是根据地下室结构整体的电算分析结果，而非根据外墙的双向板传递的荷载。按照扶壁柱和外墙相互协调的原则，这样的设计会导致外墙分布筋出现富余、扶壁柱的配筋过少、受力筋的配筋不够。因此，在对地下室外墙进行配筋计算时，对于有较长剪力墙连接的外墙板块及平面外连有较大尺寸扶壁柱的外墙板块，一般按照双向板进行配筋计算，其他的板块应根据竖向单向板进行计算。部分外墙的扶壁柱有着较小的竖向荷载，还应当适当增强其内外侧主筋。外墙水平分布筋通常要按扶壁柱的截面的尺寸配上外侧的短水平负筋进行适当的加强，同时要适当加强的还有外墙的转角处。以底板当作外墙嵌固端，底板的弯矩与其相邻的侧壁底部的弯矩一致，底板的厚度需要匹配配筋量，外墙的侧壁抗弯能力不能大于外墙底板抗弯能力。典型的例子例如地下车道，其侧壁作为悬臂的构件，侧壁底部抗弯的能力不能大于底板抗弯的能力。
2.5结构超长设计
因建筑总体设计要求，地下室的结构时常会出现超长现象。很多情况都会超过40～60m。虽然在温度影响的角度来看，地下室受的影响相对来讲较小，但是周边环境对于地下室的约束力较大，所以应当采取有效的防止裂缝设计。当下较为成功的做法有下面数种：
设置伸缩后浇带。普通伸缩后浇带一般宽度在八十至一百公分，钢筋不被切断。而对平面尺寸超长的结构，应当设置断开钢筋的后浇带。其宽度应按搭接钢筋需要的最低尺寸同操作空间的实际情况确定。
除了伸缩后浇带以外的其它措施，包括：①把微膨胀剂掺到混凝土内。②超过六十米的地下室结构安设膨胀加强带。③采取相应办法提升钢筋混凝土抗拉力。目前，在实际工作中，已经建成的多个建筑，在应用上述方法，并进行合理施工的前提下，其应对结构超长的能力已经超过了设计规范上的要求数值。
结束语：
综上所述，地下室建筑结构的质量会直接影响到整个建筑物的安全性和稳定性，并且由于地下室建筑结构施工涉及较多工种，十分复杂。因此，进行建筑工程地下室结构设计时，设计人员应该遵循安全和合理的原则，综合考虑各方面影响因素，以保证其能发挥出最大的社会和经济效益。
参考文献：
[1]庄致来，莫勇.地下室结构设计工程中常见问题分析及对策[J].中国新技术新产品，2010，（09）.
[2]黄慧敏.房屋建筑工程中地下室结构设计施工监理[J].城市建设理论研究，2012，（27）.
[3]刘振江.浅析地下室结构设计中存在的问题与措施[J].中国房地产业，2011.
[4]张诚，建筑工程地下室结构设计的几点体会[J]，安徽建筑，2012，（06）.