建筑工程结构设计中的基础设计论文_黄山,翁小平

建筑工程结构设计中的基础设计论文_黄山,翁小平

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摘要:建筑结构基础设计质量直接关系整体建筑质量,基础设计工作是建筑结构设计的重要内容。在进行建筑基础设计时,要合理采用设计策略,掌握设计要点,确保设计质量。本文对建筑结构设计中的基础设计进行简单探讨。

关键词:建筑工程 结构设计 基础设计

1.建筑工程结构设计中需要遵循的原则

建筑工程的结构设计是一项较为复杂的系统工程,需要多方面的努力与配合,设计人员也要遵循几个原则。一是,在进行结构设计的过程中,设计人员一定要从整个建筑工程工程的整体着手,与业主进行良好的、有效的、及时的沟通,确保建筑工程结构设计既符合客观方面的需要,也符合主观方面的需求; 二是,设计人员在设计过程中要提前做好准备。现代的建筑工程工程在进行基础设计的过程中,将重点都放到了建筑工程工程的地基、基础、以及一些上部结构的构件( 例如梁、板、墙柱等) 方面,但是还是有一定的弊端,因为很多的建筑工程结构设计中的基础设计并没有完全地结合实际情况,容易在施工过程中遇到设计与实际情况不符的问题。

2.建筑结构基础设计中应注意的问题

2.1各因素对地基与基础设计的影响

开展建筑物基础设计及地基设计的过程中会受到内部及外部诸多不确定性因素和不稳定性因素的影响和制约,而设计方案一旦受到影响,就会对实际设计施工造成极其不利的影响,所以,应该对各种可能的影响因素进行预防和控制。首先,这也是最重要的一点,即在制定设计方案之前对施工现场进行详细的勘察,尤其是对地形、地质、气候及气温等要素的勘察要尤为细致,根据获得的具体数据来进行基础设计,降低错误出现的几率;其次,如果在对地质进行勘察的时候发现地基的土质较差,就需要对其进行科学恰当的处理,通常选用的处理方式是使用换土垫层但是在换土垫层的时候一定不能脱离了当地的地质况,计算垫土厚度的时候不要出现些许的失误,保证计算的精准程度,而在选择土质的时候,沙砾是不错的选择,因为其可以增强土层的稳固程度。

2.2环境温度对建筑结构的影响

设计建筑物筑结构的时候,也应该仔细的考量可能对混凝土基础造成影响的因素,例如四周的温度环境等。混凝土基础出现裂缝的现象时有发生,环境温度不合适是出现这种现象的罪魁祸首。举例来说,如果外在温度急剧下降或者突降暴雨,都会造成混凝土表面与四周环境形成极大的温度差异,加之应力时间并不是很长,最终使得混凝土的表面出现裂纹。所以,对于伸缩缝的设置我们应该高度重视,在设置的时候一定要严格按照相关设计规定和标准开展,严禁设计人员自作主张、主观臆断,此外,设计的时候不要忘记环境温度对建筑结构产生的影响。

3基础设计的选型

3.1 独立基础设计

独立基础通常被用于柱下基础中,由于柱荷载偏心距的不同,因而其基础断面有矩形及方形之分。如果柱距很大,使用独立基础会得到较高性价比,是其他基础无法比拟的。如果建筑的框架体系为多层上部结构,就最宜使用独立基础。同时,在诸多民众建筑中,独立基础使用较多,效果也很明显。

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3.2墙下条形基础设计

当上部结构荷载较大,地基承载力又较低,且地基又不很均匀,采用刚性基础往往会使基础断面过大,如果要保持浅基础,则基础露出地面,如果加深基础又要增加土方量基础造价。即使采用刚性基础,也难避免在基础产生较大的抗拉、抗剪应力时,出现基础裂缝、不均匀下沉,以致引起上部结构墙体裂缝。这时一般采用钢筋混凝土条形基础,它可以承受较大的弯矩和剪力,用基础断面大小和配筋量来满足受力要求。如果地基不均匀,还可加肋梁,以增强抗弯能力,调整不均匀沉降。

3.3桩基础设计

3.3.1桩平面布置原则:同一结构单元不应同时采用摩擦桩和端承桩;各桩桩顶受荷均匀,上部结构的荷载重心与桩的重心相重合,群桩在承受水平力和弯矩方向有较大的抵抗矩;大直径桩宜采用一柱一桩;筒体采用群桩时,在满足桩的最小中心距要求的前提下,桩宜尽量布置在筒体以内或不超出简体外缘一倍板厚范围之内;在伸缩缝或防震缝处可采用两柱共用同一承台的布桩形式;剪力墙下的布桩量要考虑剪力墙两端应力集中的影响,而剪力墙中和轴附近的桩可按受力均匀布置;在纵横墙交叉处都应布桩,横墙较多的多层建筑在横墙两侧的纵墙上布桩,门洞口下面不宜布桩。

3.3.2桩端进入持力层的最小深度:应选择较硬土层或岩层作为桩端持力层。桩端进入持力层深度,对于粘性土、粉土不宜小于2d(d为桩径);砂土及强风化软质岩不宜小于1.5d;对于碎石土及强风化硬质岩不宜小于1d,且不小于0.5m。桩端进入中、微风化岩的嵌岩桩,桩全断面进入岩层的深度不宜小于0.5m,嵌入灰岩或其他未风化硬质岩时,嵌岩深度可适当减少,但不宜小于0.2m。当场地有液化土层时,桩身应穿过液化土层进入液化土层以下的稳定土层,进入深度应由计算确定。

3.3.3桩型选择原则

桩型的选择应根据建筑物的使用要求,上部结构类型、荷载大小及分布、工程地质情况、施工条件及周围环境等因素综合确定。预制桩(包括混凝土方形桩及预应力混凝土管桩)适宜用于持力层层面起伏不大的强风化层、风化残积土层、砂层和碎石土层,且桩身穿过的土层主要为高、中压缩性粘性土,穿越层中存在孤石等障碍物的石灰岩地区、从软塑层突变到特别坚硬层的岩层地区均不适用。其施工方法有锤击法和静压法两种。

3.4钢筋混凝土筏片基础设计

这种基础以梁板式及筏板式为主,如果建筑物基础底面积出现重叠,且基地承载力较弱及基础间空隙小的情况。筏板式基础一般在地板结构多且在有地下室的建筑中使用较为普遍。同时,筏板基础的选择还可以根据建筑物载荷情况进行选择。其优点为: 刚度好,对沉降的均匀度可适当调节。尽管筏板基础使用广泛,但还需要根据实际予以选择。

4.建筑结构基础设计优化建议分析

4.1建筑结构基础设计优化建议分析

面对土木工程建筑结构基础设计工作中存在的诸多问题,进行建筑结构基础设计的优化已经成为建筑工程设计者的必要工作。下面,我们就来对建筑结构基础设计的优化建议进行分析:

4.1关注结构平面图的设计工作

在土木工程建筑结构基础的设计工作中,要绘制建筑的结构平图,要对建筑所处环境的抗震设防烈度进行分析。如果其度数为6,就可以按照土木工程行业的抗震相关标准,在满足抗震措施的情况之下,进行建筑结构的建模。在设计中,最好不要利用建筑结构软件进行建模工作,特别是在砌体结构的建造过程中,最好进行直接设计,不能单纯地依靠结构软件。在设计结构平面图时,要从建筑物的整体出发。如果建筑物所处地方的抗震防烈度在6之上,就有必要借助结构软件进行平面图的设计工作,提高工作的准确度。

4.2关注屋顶结构图的设计工作

在进行房屋建筑屋坡面板设计时,为了能够便于施工,可以利用坡面示意图的形式和大样详图相结合的方法来显现设计方案。基础设计过程中,设计人员要具有较强的空间感,对建筑整体结构要熟悉。设计时要从建筑整体角度出发,对建筑结构大局进行综合考量,要关注建筑基础设计的细节之处。

结语

基础设计是房屋建筑结构设计的重要内容,在设计过程中,要掌握设计要点,切实提高设计质量,通过采用合理设计方法和策略,促进建筑整体质量的提升。

参考文献:

[1]周钰涵. 建筑工程结构设计中基础设计探讨[J]. 科技创新与应用,2015( 07) .

[2]姜伟. 巧借结构设计优化,奠定建筑工程结构设计基础[J]. 中国建材科技,2015( 01).

论文作者:黄山,翁小平

论文发表刊物:《防护工程》2017年第20期

论文发表时间:2017/12/15

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