高速公路沿线房屋建筑结构设计中基础设计探析论文_陈恺

高速公路沿线房屋建筑结构设计中基础设计探析论文_陈恺

武汉欧乐建筑设计有限公司 武汉 430000

摘要:公路沿线建筑施工设施是公路建设项目的一部分,既能具有一般建筑物的特点,又能更好地为公路建设服务。公路沿线房屋的整体规划,运用科学技术手段和艺术手法,创造了畅通、便捷的交通环境,提高了我国公路建设的质量。基于此,本文主要对高速公路沿线房屋建筑结构设计中基础设计进行分析探讨。

关键词:高速公路;沿线房屋;建筑结构设计;基础设计

1、前言

进入21世纪,中国已进入快速发展阶段。高速公路建设是国家城市化和工业化的重要组成部分。中国从20世纪80年代开始建设高速公路,到目前为止建设规模已经非常大。高速公路沿线房屋建筑部分是高速公路建设的重要组成部分,为人们提供了更加优质、美观、便捷的驾驶环境。有必要不断完善我国现行的相关规范,完善建筑结构基础设计的措施。

2、高速公路沿线房屋基础设计选型

2.1独立基础

高速公路沿线房屋建设中的独立基础分为柔性基础和刚性基础,独立基础常用于柱下基础中,基础的断面有矩形和方形。独立基础的主要依据是柱子的载荷偏心距。当柱距较大时,独立基础比其它基础的经济性更好。独立基础在多高层工业和民用建筑的框架体系结构中被广泛应用。

2.2墙下条形基础

墙下条形基础的主要作用是承受抗压强度,常用的混凝土刚性基础适合建设5层以下的建筑,可以因地制宜的改造项目的整体刚度。较好的墙下条形基础能够减轻上部结构的承载压力,解决地基不均匀问题。

2.3柱下条形基础及十字交叉基础

当房屋建筑的地基条件差,柱荷载承受压力过大不能使用独立基础时,可以采用柱下条形基础。柱下条形基础的刚度大,可以调整沉降的均匀度。使用柱下条形基础需要在柱间距不大的前提下,当地基较小柱载荷较大时可以使用十字交叉基础,不过要注意十字交叉基础的空间刚性,在空间刚性较大时不能随意使用。

2.4桩基础

桩基础在高速公路沿线房屋建筑中具有很重要的作用,桩基础的承载力高,沉降量小,能够满足地基变形和强度方面的要求。桩基础适用于建筑物的上部结构载荷大,地基上部负载能力小建筑物中,桩基础能够调整地基的沉降量。在土层不是很厚,土层交叉的情况下,可以采用钻孔灌注桩,使地基处理满足建筑物的要求。

2.5钢筋混凝土筏板基础

钢筋混凝土筏板基础主要应用在基础空隙较小和基础底面积重合的项目,钢筋混凝土筏板基础在地下室的结构中应用较多,在选择筏板基础时主要根据建筑物载荷的大小及地质条件。筏板基础的整体刚度较大,能够调节整体沉降的均匀度。

3、高速公路沿线房屋建筑结构基础设计技术及应注意的问题

3.1设计技术

高速公路房屋建筑的结构基础设计一方面是针对房屋建筑结构的设计,一方面是房屋户型的设计。使用科学合理地设计技术能够有效保证建筑物结构的安全性和稳定性,发挥建筑物本身的功能性,提高建筑物的经济性。在设计房屋建筑物结构的过程中需要遵循设计选用原则,在结构设计过程中从整体房屋结构入手,确保建筑物结构设计能够满足客观方面需求。在设计过程中结合现场实际情况,根据该地域的地形、地貌和气候选择建筑结构形式。

3.2应注意的问题

3.2.1各因素对地基与基础设计的影响

地基是支撑基础的土体或者岩体,基础是将结构的各种作用力传递给地基的结构组成部分。环境、材料、地质情况、地基的承载要求都对地基和基础设计产生了很大的影响。在设计地基和基础的过程中需要遵循《建筑地基基础设计规范》,坚持因地制宜、就地取材、节约能源和保护环境等原则,考虑到结构类型、施工材料与施工条件等因素,精心设计地基基础,保证环境效益与经济效益。

3.2.2环境温度对建筑结构的影响

由自然条件产生的温度作用有日照温度作用、骤然温变的温度作用和年气温变化温度作用等三种类型。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在环境温度的影响下,建筑物各层的梁板会因温度变化发生伸长和缩短现象,在室内外温差较大的情况下,结构外围的构件会与室内结构构件之间产生相互约束的作用,发生温度应力和变形。在太阳辐射下,建筑物面向太阳的一面与背对太阳面的温差不同也会发生结构变形。在高速公路沿线房屋建筑中有很多的多层建筑结构都发生了弯曲变形,顶部产生较大位移,严重影响建筑物的使用年限,对人们的生命财产安全造成威胁。

4、加强房屋建筑结构基础设计的主要措施

4.1注重结构平面图设计

在绘制结构平面图的过程中应注重建筑物的抗震和结构承载能力,在满足防震需求的条件下省略建模过程。考虑建筑物本身的整体和局部受压情况,合理的绘制平面结构图。

4.2做好屋面结构图设计

一般来说,坡屋面有两种处理方法:一种是梁板式,通常用于平面规整度低,建筑版跨度大的场合;一种是折板式,常用于平面规整度大的建筑设计中。在设计屋面结构图的过程中设计人员首先应该清楚房屋的整体构造,然后根据各方面的因素选用屋面结构设计图。

4.3加强大样详图设计

结构详图需要做好精细化设计,在建筑详图的基础上设计结构详图,可以将建筑详图中的不合理部分进行改进,重新规划绘制。在绘制大样详图的过程中需要保证建筑物的外形、尺寸一致,增强建筑物整体结构的受力均匀性和建筑合理性。

4.4考虑到影响因素进行合理设计

在建筑物的结构设计中需要综合考虑各参数的影响,计算楼板的参数将建筑材料与施工方法考虑在内。建筑物的结构需要具有抗震性和稳定性,在多层建筑中做到双向抗侧力结构体系,保证建筑物结构具有很好的抗震性。考虑到抗震因素,需要对建筑物的长和宽进行设计计算,保证建筑物的整体性,在特殊情况下使用防震缝分开,保证建筑物结构的抗震性能满足设计要求。

5、某工程实例

5.1工程概况

某公路用房属单层框架结构,需修建在坡地填方区上,其填土地面以下9~10m为回填块石,石块间孔隙较大,强度高,粒径大小不等(最大粒径约1m),回填层以下为中风化凝灰岩。因回填块石密实度差、强度高、粒径大,桩基无法成孔,只能采用浅基础,而松散的回填层不能直接作为建筑的持力层,必须对地基进行处理。

5.2地基处理

地基处理方法选择时,主要比选以下2种。

1)换填垫层法。为节省造价、便于施工,换填法处理厚度不宜超过3m。由于本项目回填块石厚度较大,换填厚度超出合理范围,经济性不高,因此未采用该方案。

2)强夯法。该方法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。强夯法可提高地基回填层密实度,使地基的自然沉降提前发生,减小地基的不均匀沉降,为本工程最合适的方法。

强夯按JGJ79—2002《建筑地基处理技术规范》相关要求进行。其有效加固深度10m,单击夯击能6000kN•m。处理后,经现场载荷试验测定地基承载力特征值为400kPa,达到设计承载力要求。从夯机进场到处理完成,耗时10d,地基处理费用约10万元,对该单体500m2的建筑面积而言,相当于每m2增加造价200元,即该项目单位建筑面积造价的约5%。对于浅基础的基础形式,由于强夯处理效果较好,且该单层建筑单柱荷载较小,故采用施工便利的独立基础,并设置地梁以提高基础刚度。

6、结语

高速公路沿线房屋建筑结构设计在房屋建设的过程中非常重要,房屋建筑设计中需要考虑的问题有很多,在人们生活水平越来越高的同时,人们对生活居住的质量要求越来越高。高速公路沿线房屋的建筑结构设计技术在不断发展中,基础设计是房屋建筑结构设计中至关重要的组成部分,在对房屋建筑结构的基础设计进行计算和绘制时应该考虑到建筑物的安全性,提前做好现场勘测和整体规划,建设绿色生态的建筑形式,在保证建筑物的质量和安全时,提高建筑物的美观与节能性,促进我国房建工程的快速、有序发展。

参考文献:

[1]中国建筑科学研究院.GB50007—2011建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.

[2]计国彬,唐晓峰.浅析多层建筑常用基础类型的选择[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2009(4):124.

论文作者:陈恺

论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期

论文发表时间:2019/7/22

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