房屋建筑结构设计中基础设计探讨论文_沈志永,李亚

房屋建筑结构设计中基础设计探讨论文_沈志永,李亚

江苏华海建筑设计有限公司 江苏省徐州市 221000

摘要:近年来,我国的建筑行业有了很大进展,房建工程建设越来越多。房建工程是建筑工程常见类型,而基础设计是房建结构设计的基础,关系到房建工程整体的质量和安全。单从目前情况来说,我国房建基础设计过程中还存在一定的问题。文章首先对房建基础设计原则进行探讨,然后介绍几种常见的房屋建筑基础形式,并分析目前房屋建筑结构设计中存在的几点问题,最后提出在房建结构设计中基础设计中需要注意的问题,希望能够给相关人员提供参考。

关键词:基础设计;房建施工;结构设计

引言

建筑基础作为其结构体系中非常重要的组成部分,越来越被业内人士所重视。因此在当前的建筑基础结构设计过程中,需要重视其强度和刚度,确保基础的稳定性和具有较好的抗变形能力,在具体设计时要对上部结构、基础和地基进行综合考虑,全面提高基础设计的合理性。

1房屋建筑结构设计中基础设计应遵循的原则

为了保证房屋建筑结构设计中基础设计的水平,还应遵循一定的设计原则,具体主要包括以下几个方面:(1)在房屋建筑结构设计的基础设计过程中,应与业主进行良好的沟通,既要满足基础设计规范标准,同时还应满足业主的需求,避免日后出现返工的情况。(2)在房屋建筑结构设计中基础设计,还应充分考虑实际情况,所以在基础设计之前,应加强对房屋建筑工程实际情况的了解,使得基础设计符合实际情况,保证基础设计的科学性以及合理性。

2房屋建筑结构设计中基础设计的现存问题

2.1建筑材料问题

当前我国房屋建筑所出现的问题,很大程度上是由建筑材料质量问题造成的。通常状况下受环境温度变化的影响,建筑材料会出现热胀冷缩现象。以混凝土材料为例,由于混凝土自身的热膨胀系数较高,在高温状态下其内部成分会受热膨胀,造成表面变形或破裂;在低温状态下,混凝土的表面会在内部应力的影响下急剧收缩,导致表面产生裂缝;当出现暴雨情况,混凝土内部疏松多孔的结构特征会导致水分子被充分吸收,从而造成吸水膨胀。而我国部分建筑设计师在进行方案设计时,并未考虑到要对所需混凝土的材质进行检验,也没有结合气候变化与温度加减进行材质变化情况的分析观察,选择的伸缩缝填充材料也缺乏合理布置,更未针对混凝土分割的连续性进行适当的切割。

2.2地质条件

地质条件是影响房屋建筑结构基础设计主要因素之一,基础设计的承载能力受地质条件影响很多,地质条件中地基持力层以及桩基穿越土层的情况,对基础设计影响最大,在具体设计过程中,应充分考虑这两项因素。地基持力层与基础相接的土层部分承受了房屋建筑主要负荷,所以在房屋建筑基础设计过程中,应充分考虑持力层土质特点,持力层承载能力以及压缩模量等等,同时对于桩基穿越土层的情况,在基础设计过程中,一方面要充分考虑土层中地下水分布特点,另一方面要充分考虑桩基穿越能力,以此保证房屋建筑结构设计中基础设计的科学性以及合理性。

2.3施工环境问题

通常状况下,将施工环境分为自然环境与人工环境。一方面是自然环境,包括自然气候温度变化、自然灾害等影响因素。例如在出现低温状况时,钢筋混凝土会出现开裂现象;当发生地震等自然灾害时,房屋建筑会出现裂缝甚至倒塌。而目前建筑施工方却很少能够对于自然环境变化采取适当的应对措施,只能在意外发生后进行后续修补工作,往往收效甚微;另一方面是人工环境,在施工现场大型设备操作过程中难以避免会产生振动,基础的稳定性便会受到影响而动摇。在打桩的过程中,桩基入土后会将土向周围挤压,造成对周围土层施压,进而影响到周围地下管线的排布,改变房屋建筑基础的受力情况,造成难以预估的联动效应。

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3基础选型和设计要点

3.1独立基础

在房屋建筑基础设计过程中,经常采用独立基础设计,这种设计形式具有一定的优势,具体表现在造价低、抗震性能好以及适应性强,一般在框架结构的民用建筑过程中,采用独立基础比较适宜。在独立基础设计过程中,应充分考虑地基土的特点,包括压实密度、地基土的压缩性等等,一般情况下,如果压实密度大以及地基土压实强,则可以将基础设计成刚性基础,反之则可以设计成柔性基础。另外独立基础还应设计成坡形基础、阶形基础以及杯形基础的组合,并在承重柱下,进行独立基础的设计,之后采用混凝土浇筑方式,实现混凝土柱的整体浇筑。为了减少独立基础之间不均匀沉降,还可以采取设置拉梁等措施。

3.2条形基础

条形基础一般按照构件的不同可以分为三类:墙下条形基础、柱间条形基础、混凝土墙--柱下混合条形基础,后者一般用于框架剪力墙结构。条形基础不同于独立柱基础的地方在于,独立柱基是接近方形的双方向受力构件,双向受力构件是要验算冲切力的,而条形基础是单方向受力构件,是要验算剪切力的。当地基较为软弱、柱荷载或地基压缩性分布不均匀,以至于采用扩展基础可能产生较大的不均匀沉降时,常将同一方向(或同一轴线)上若干柱子的基础连成一体而形成柱下条形基础。这种基础的抗弯刚度较大,因而具有调整不均匀沉降的能力,并能将所承受的集中柱荷载较均匀地分布到整个基底面积上。

3.3筏板基础

筏板基础分为平板式筏基和梁板式筏基;平板式筏基施工简单,冲切不满足可局部加厚;梁板式筏基有肋梁上平及下平两种形式。地基承载力不均匀或者地基软弱时,多层建筑可采用筏板基础;当持力层为为风化残积土层、全风化岩层、强风化岩层或中风化软岩层,高层建筑也可使用筏板基础;地下停车库由于荷载小,同时有防水要求,常采用筏板基础。筏板基础因其整体性好,抵抗地基不均匀沉降能力强,在多高层建筑及地下建筑中应用越来越广泛。

3.4桩基础

桩基础是一种承载能力高、适用范围广、历史久远的基础形式。桩是将建筑物的全部或部分荷载传递给地基土并具有一定刚度和抗弯能力的传力构件,其横截面尺寸远小于其长度。而桩基础是由埋设在地基中的多根桩(称为桩群)和把桩群联合起来共同工作的承台或者筏板两部分组成。桩基形式选择合理与否,对高层建筑的安全、功能与造价影响很大。桩基形式的选择,应考虑地质条件、建筑的体型与结构特点、建筑功能对地下空间利用的方式。持力层与桩长的合理选择应考虑能提供足够大的单桩承载力、保证建筑物不产生过大的沉降与差异沉降、桩基造价、桩基施工技术的可能性。桩的合理布置也极为重要,在桩数相同的情况下,在不同布桩方式下,桩基的承载力与所发挥的作用是不一样的。

结语

总之,基础设计对房屋建筑结构的质量以及安全具有重要作用,为了保证房屋建筑结构设计质量,还应采取科学、合理的措施,加强对基础设计水平,进而保证房屋建筑结构设计质量。房屋建筑结构的基础设计是一项复杂、系统的工程,涉及的因素较多,所以在具体的设计过程中,还应充分考虑各项因素,包括地质环境以及施工环境等,注重细节设计,同时还应采取合理的基础形式,抓住设计要点,保证房屋建筑结构质量以及安全,充分发挥房屋建筑的功能,满足人们对房屋建筑工程的需求,进而促进我国房屋建筑工程的不断发展。

参考文献

[1]范登辉.建筑结构设计中的基础设计研究[J].冶金丛刊,2017,(9):98.

[2]薛颖.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].工程技术研究,2017,(4):216-217.

[3]刘利艳.房屋建筑结构设计中基础设计分析[J].科技创新与应用,2014(19):245.

论文作者:沈志永,李亚

论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期

论文发表时间:2019/3/25

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