土木工程建设中建筑结构基础设计探析论文_毛朝斌

土木工程建设中建筑结构基础设计探析论文_毛朝斌

嵊泗县第三建筑工程有限公司 浙江舟山 202450

摘要:近年来随着我国经济社会的不断发展,也进一步的推动了土木工程建设的发展。而在土木工程建设过程中建筑结构基础设计作为其重要的一部分并对整个工程的质量都具有非常重要的作用。本文浅析土木工程建设中建筑结构基础设计。

关键词:土木工程;建筑结构;基础设计

引言

近年来我国土木工程建筑市场发展前景十分明朗,但是在工程设计的过程中多少会受到人员、制度以及技术等因素方面的影响,导致我国的建筑结构基础设计中存在着许多的问题,基于此必须要采取相关的措施进行完善,并为我国土木工程施工质量打下坚实的基础条件。

1建筑结构基础设计的重要作用

具体如下:①建筑结构基础设计事关土木工程施工的安全,所以在对土木工程基础结构进行设计时必须要做到选型正确以及加强设计的合理性,并且最大程度的提高土木工程施工的安全系数。例如,如果在设计的过程中其基础结构设计的不够科学、合理,那么势必会给土木工程建筑的承载能力造成一定的影响并最终会造成建筑物的墙面出现裂开或者是不均匀的下沉等情况;②合理的结构基础设计还能进一步提高施工的周期,其主要体现在建筑结构基础的合理设计可以使得施工人员能够更加高效的开展工作,避免了由于设计的不合理性而引发返工的情况,并降低了对整个建筑工程中投入的物力、人力以及财力等;③合理的结构基础设计还能够为企业创造出更高的社会效益以及经济效益。通过对相关项目调查研究表明,在土木工程建设中其结构基础设计在全项目造价中占有将近20%的成本,如果是针对一些较复杂并且大型的项目工程其占有的比例将会更大。由此可见,加强对土木工程中结构基础设计显得尤为重要,各设计单位必须要引起足够的重视。

2土木工程建设中基础结构类型及设计

2.1扩展基础常见设计方式

2.1.1独立基础

当前建筑常用单层排架结构,单独基础结构设计中需要对基础局部受压情况、冲切、受弯等情况进行计算,控制好基础高度,基础底板和配筋的选择。

2.1.2条形基础

条形基础在实际工程项目中运用并不是特别广泛,其主要运用在排架结构或者是柱距较小的框架结构,并成十字交叉或者是单向设置并受承于柱子传下的集中荷载,基底的反力分别受上部刚度和基础的影响。当柱荷载比较均匀、柱距相差不大的情况采用简化计算方法,用倒梁法或静力分析法计算,其中假设基础对地基的相对刚度较大,忽略不均匀沉降的影响。

2.1.3筏型基础设计

筏板基础是底板连成整片形式的基础其主要分为两大类即:平板式和梁板式,并且筏板基础具有非常强的刚度可以快速对基础的不均匀沉降进行调节,同时还具有足够宽敞的地下使用空间为基底受力提供了强有力的支撑。筏板基础的板厚主要由抗剪切以及抗冲切计算所得。而筏板的计算方法多种多样,在计算的过程中也比较的繁琐,一般而言在实际的工程中会采用辅助工具计算机来完成计算。

2.2桩基础常见设计方式

2.2.1钻孔灌注桩设计

在土木工程基础结构施工的过程中钻孔灌注桩作为现阶段比较常用的一种技术手段,因此在对此设计的过程中应该注重后续实施操作的一些基本规范和流程并促使钻孔灌注桩的设计能够在工程项目中发挥出其应有的作用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际工程项目中还需要把握好成桩区域以及具体桩身的大小从而充分确保钻孔灌注桩可以符合土木工程项目基础结构设计所需,并使其在结构的稳定性上发挥出应有的效果。这也就从某一程度上说明需要加强对设计图纸以及设计方案做进一步的细化工作,以确保钻空灌注桩的布置能够变得更加充分合理,降低危险系数的存在。

2.2.2预应力管桩设计

在土木工程项目基础结构的设计中,预应力技术的应用也尤为广泛,并且表现出了其应有的作用效果,为了能够更加进一步的提高预应力管桩的实际作用需要在设计的过程中加以注意。例如在针对预应力管桩的直径时必须要严格进行限定并结合整个基础结构在稳定性方面的基本需求进行相关处理,以确保具备较强的实用性,特别是针对需要规避可能出现不利的威胁以及各类问题,另外对于组成预应力管桩的构成部分也应加强进行严格审查,例如对于端头板以及桩身、套箍等,都需要促使其具备理想的协调运行效果。但是其重点还是要加强对预应力管桩的预应力大小进行合理化的设计,以确保预应力能够发挥出更大的效果。

2.3合理设计地基,保证基础工程质量安全

地基是建筑工程的基础,合理的设计能够提高地基的抗震性,所以,在建筑地基设计中应当加强考察建设场地地质水文等情况。设计人员在设计之初对建筑的外形、楼层等相关数据进行综合性分析,确定基础的选型,切忌贸然使用文档图片数据。地基作为整个建筑重量的承载部分,其质量和稳定性直接影响整个建筑产品的安全,设计人员要具体情况具体分析,加强和考察人员、施工队伍等各个部门的沟通,及时查找设计方案中的问题,不断改进设计方案,最终确定可行的地基。

2.4提高建筑结构基础设计图纸绘制的准确性

土木工程建筑的后期基础施工工作需要严格按照施工图纸开展,所以,建筑结构基础设计图纸作为重要的施工依据在土木建筑工程中占据着非常重要的地位。设计人员在进行建筑结构基础设计中需要充分做好对当地地质、水文等情况的考虑,提高设计图纸的准确性,深入贯彻建筑设计理念,综合考虑地震、地下水等多方面的影响因素,合理设计相关参数,并且在设计图纸中明确标注相关尺寸数据,尽量避免后期出现设计图纸变更的问题,保证建筑基础结构施工的顺利完成。

2.5充分利用现代技术,提高建筑设计效率

BIM模型的模板数据库集合了所有的设计准则、设计方式等,采用的是统一的设计标注,各个人员在工作中能够及时了解到建筑基础设计的相关信息,所以标准统一化是建筑模型的一个重要特点。相关工作者在后期使用中将数据信息补充到BIM模型数据库后可以形成尺寸、样式模板,设计人员可以及时了解调整结果,这有效节省了设计人员工作时间,能够及时调整设计方案,提升设计水平。

3建筑结构基础设计优化方法

3.1拓扑优化方法

拓扑优化法在建筑工程结构基础设计中应用能够将建筑结构基础形式精准地、全面地进行分析,能够合理确定建筑结构基础的承载力和强度,能够有效提高建筑产品的整体稳定性。在建筑结构基础优化设计中利用此方法能够全面分析建筑结构基础的合理性,可以提高建筑结构基础设计的概念性,从而加大结构基础设计的逻辑性。

3.2概念设计与细部结构基础设计

建筑结构基础设计优化需要确定相关准确、细致的数据,可以采用概念谁的方法。比如在设计结构抗震性的时候可以根据建筑所在地地震强度及发生频率确定建筑抗震强度,通过概念设计能够有效确定计算方式,保证抗震强度计算的准确性,还可以利用规范数值等确定建筑抗震等级。建筑结构基础设计优化中应当重点对细部结构的数据进行确定,充分应用概念设计理念,提升结构基础设计的科学性,提升建筑产品的整体质量。

3.3截面优化方法

在优化建筑结构基础设计中,安全性及可靠性是需要重点考虑的两个问题,设计人员在处理建筑物截面的过程中应当充分考虑建筑截面结构的可靠性能和安全性能,科学合理地进行方案设计。保证整体建筑结构的安全稳定,为使用者创造良好的居住使用环境。此外,相关设计人员在优化截面设计过程中还要充分分析和考虑建筑产品在使用中可能会出现的结构位移、设计变量等情况,通过有限元分析精确验算相关数据和信息,可以积极利用计算机等设备,通过计算结果调整并处理设计方案,达到优化设计的目的。

结语

综上所述,在建筑物中,建筑的整体结构基础设计尤为重要,所以这就要求相关的设计师在进行设计时必须要充分的从建筑物的整体角度出发并且还要明确每一个部位的作用,从而能够确保每一个部分的设计在满足设计要求的同时还能够为建筑的施工质量以及整体性奠定坚实的基础。

参考文献

[1]王砾伟.探析土木工程建设中结构与地基加固技术的运用[J].赤峰学院学报(自然科学版),2017,30(23):49-51.

[2]刘万杰.土木工程建筑结构设计面临的挑战及应对[J].工程建设与设计,2017(12):27-28.

[3]王勇.土木工程建筑结构设计优化研究[J].河南科技,2016(19):112-113.

论文作者:毛朝斌

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第13期

论文发表时间:2018/9/26

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