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摘要:在土木工程建设过程中,建筑结构的基础设计对整体工程的建设水平与建设质量有直接关联。基于此,文章就土木工程建设中建筑结构的基础设计进行分析,首先提出常见的设计问题,分别位于地下室设计阶段、承重柱截面部分设计部分;相应提出的设计完善策略,包括重视基础选型比较、承重柱及截面设计、科学设置基础沉降缝与伸缩缝、优化选择地下室抗浮措施。
关键词:土木工程;建筑结构;基础设计
1土木工程建设中建筑结构基础设计的必要性
1.1提升施工效率的基础保障
建筑结构基础设计的合理性、科学性,一方面可以为后续的建筑工程施工提供重要参照和指导,另一方面帮助提升施工效率,实现对施工成本的有效控制,帮助施工企业实现经济效益与社会效益最大化的根本目标。
1.2保障工程质量的关键
随着房屋建筑质量安全问题的相继出现,人们对建筑质量提出了更高的要求。一旦建筑结构基础设计出现问题,则将直接影响着后续建筑工程的正常施工。做好建筑结构基础设计,确保建筑承载力以及其他性能要求能够与国家相关标准要求相符合,则可以有效防止建筑工程出现沉降不均匀或是开裂等问题,保障建筑工程具有较高的质量水平。
1.3实现合理施工的前提
科学合理的建筑结构基础设计同时也是土木工程得以顺利完成施工建设的根本前提。在建筑结构基础设计当中,将根据具体情况和现实因素如施工成本、施工周期等合理选择建筑结构体系、设计与施工方法,并对所需人员、材料设备等各项资源进行优化配置,以此有效控制建筑工程的无端消耗,防止在后期的施工当中出现重新修改设计方案等问题,确保建筑工程能够保质保量地完成施工建设。
2建筑结构基础设计的常见问题
2.1承重柱截面高度设计的问题
在对承重柱截面高度进行设计时,设计师往往没有认真的考虑到建筑物的整体抗震能力。如果在设计的过程中其截面的面积过小则会导致承重柱无法承受太大的力量,不但影响了工程的进度也给后期的使用埋下了安全隐患。与此同时,如果基础部分设计的不够合理也会进一步的影响整体结构的耐久性问题,并对抗震能力也会带来不利的影响,如果一旦引发地震,那么极有可能会引起建筑物倒塌的现象。
2.2地下室设计的问题
在建筑结构设计中,地基建设作为其中非常重要的内容之一,而地下室的合理设计和地基设计之间存在着非常重要的关联,因此必须要加强做好地下室的设计工作,唯有此才能更好的确保地基建设的质量,基于当前情况之下,地下室设计中还存在者诸多的不足之处。例如,墙体设计的厚度无法达到相关要求;设计结构和地基的理念相违背等方面,如存有问题的地下室设计一旦设计成型,那么势必会给整个建筑物的安全性能方面埋下严重的安全隐患。所以相关的设计师在设计的过程中应该引起足够的重视并且要将此类问题消滞殆尽,从而充分的确保建筑物的整体安全。
3建筑结构基础设计完善策略
3.1重视基础选型比较
土木工程建设中建筑结构基础设计的科学性与合理性,直接关系到建筑结构的整体安全,因此,在基础选型部分,需要严格的实地勘察,在正式开展土木工程建设的建筑结构基础设计前进行实地勘察,明确可能影响基础设计质量的因素,以建筑结构设计与施工安全、经济、合理为核心原则,综合考虑设计方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以高层建筑结构的基础设计为例,在实际施工过程中,对施工场地环境进行全面考虑,若施工场地的地质条件较差,可采用桩基础以及桩筏基础等形式;若地质条件较为优良,适合开展土木工程建设活动,则可采用筏板基础或地基处理+筏板基础的设计形式。桩基础的设计形式更具优势,总建设工期较短,且能满足绝大多数工程建设需求,十分适用于建设工期要求较紧的土木工程建设项目。
3.2科学设置基础沉降缝与伸缩缝
在土木工程建设中建筑结构的基础设计部分,基础沉降缝与伸缩缝是地下室布置环节的重要组成部分。在设计过程中,需要尽量避免集水坑、主体结构剪力墙、人防门等结构,若在设计过程中,与此类结构发生交叉现象,则会严重影响后期施工的顺利性,对建筑结构的工程质量也有较大影响。
3.3承重柱及截面设计
在土木工程建设中的建筑结构基础设计过程中,承重柱的设,要尽量避免承重柱在构建过程中与构造柱发生混淆,保证相关结构设计的科学性与合理性。在土木工程建设中的建筑结构基础设计过程中,承重柱方面需要综合考虑承重柱本身的合理性与稳定性,保证承重柱的设计能够满足施工要求;充分考虑到建筑竣工后的使用需求,保证其重力承受功能与标准符合相关建筑使用规范。承重柱在设计中,要明确影响其承载力性能的多种因素,从而科学减小轴压比,提高构件的承载能力,依据土木工程建设中的建筑结构设计中的相关要求,可采用钢管混凝土柱、钢骨混凝土柱、高强混凝土柱等形式,提升其抗震性能,并在一定程度上提升承重柱的设计质量。承重柱截面的优化设计主要是提升土木工程建设中的建筑结构基础的抗震性能,在设计过程中,由于缺乏防震警惕性,导致承重柱截面设计的过于细小,一旦遭遇外力,梁与柱之间会产生弯矩约束作用,最终造成结构断裂,同时还会产生塑性铰。为避免这一问题,必须重点考虑工程实际,可充分利用相关模型构建技术,对可能发生的地震灾害等级进行相关模拟,从承重柱截面入手,对相关结构进行不断优化,进而保证建筑整体达到六度及以上抗震烈度。
3.4优化选择地下室抗浮措施
在地下室布置环节,为保证地基压实度符合相关要求,需要严格遵循行业标准与相关设计要求,并由此引导安全施工。针对边坡、斜坡等特殊地质条件的工程建设,在设计阶段需要充分考虑地形因素对设计与施工安全的影响作用,对其进行地基稳定性验算;而对于地基软弱的建筑结构施工,需要对相关地基承载力与沉降系数进行验算,保证土木工程建设的建筑结构基础设计的科学性、合理性以及实用可靠性。另外,在地下室布置这一环节,地下室抗浮措施对基础设计的可靠性具有极大的影响作用。对于层高较大,埋置较深的地下室结构来说,一般的抗浮措施难以满足相应的规范要求,以新加坡环球影城为例,有效利用了建筑排水减压抗浮新技术,工程规划过程中,要求地下停车场的净高要在9~14m,地下室顶板的水平投影面积达到76000m2,建设规模庞大。且项目场地位于沿海地区,地下水与海水相贯通,水位趋同;经统计,海水高低潮差平均值在3.3m左右,项目最高地下水位约为地下5m。采用建筑排水减压抗浮系统进行地下室施工,竣工使用一段时间之后发现,建筑结构基础设计的稳定性与可靠性得到了有效实现,同时降低了工程建设成本。在新加坡环球影城的实际施工中,基坑土方处理量与钢筋混凝土的使用量得到了显著降低,最终的统计结果显示,工程节约能耗达20%,且在后期使用中,地下室部分均为出现渗水现象,建筑结构受到地下水浮力的影响也不大,未发现明显的结构裂缝。由此可见,适当选择地下室抗浮措施,能够在很大程度上提升建筑结构的整体安全性,同时,也能有效缩短工期,控制工程造价,对提升土木工程整体的建设效益具有重要意义。
结束语
总而言之,在建筑行业发展过程中土木建设工程在不断进步的同时,在建筑基础结构设计方面依然存在着细节问题,技术人员要制定研究出合理有效的改进方案,才能更好的满足土木建筑工程的发展需求。只有严格遵循建筑结构基础设计的理念要求,才能更好提升土木工程建设的质量效果。
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论文作者:陈鑫1,穆天宇2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/5
标签:建筑结构论文; 基础论文; 地下室论文; 土木工程论文; 截面论文; 建筑论文; 过程中论文; 《基层建设》2018年第11期论文;