房屋建筑结构设计中基础设计探讨论文_陈强

中铁二院工程集团有限责任公司 610031

摘要:随着我国经济的高速发展,城市发展日新月异,一座座高楼大厦不断崛起。随着各类住房建设功能的不断丰富,创新风格日益复杂,工程设计也变得越来越复杂。基础设计将会直接影响到房屋建筑的整体质量。基础设计的重要性表现在:基础工程占工程总造价的很大一部分,如果基础工程设计不合格,将会成倍的增加工程施工成本和施工期。因此,只有选择合理的计算方法,才能在保证建筑结构的安全性及有效性的前提下合理降低工程造价。

关键词:建筑;结构设计;基础设计;

引言:基础结构设计是建筑房屋设计中的重要组成部分,能够有效支撑上部结构,基础设计的好坏将会直接影响到工程结构的稳定性。因此为了满足房屋建筑的设计要求,需要对一些常用的基础设计形式了解,并结合实际设计特点来确定研究要点,以期满足实际需求。

1工程地质概况

某广场地下二层,地上26层,裙楼4层,建筑面积约1.37万m2。地面以下埋深8m,裙楼层高4.5m,住宅层高2.9m,建筑总高度78.9m。建筑南北长约27.4,东西宽约24.8m。本工程结构安全等级为二级,建筑场地类别为Ⅱ类,结构体系为框架—剪力墙结构,属A级高度钢筋混凝土丙类高层建筑,设计地震分组为第二组,设计基本地震加速度0.20g,按8度抗震设防烈度计算地震作用和抗震措施,按50年重现期的基本风压值ωo=0.60KPa,地面粗糙度为B类,风载体型系数取μs=1.4。

2房屋基础设计的选型

房屋建筑基础的选型应根据上部结构、工程质地、抗震防备要求、施工条件、环境因素以及周围建筑物等多方面因素综合考虑来最终确定。为了满足该建筑8度抗震设防烈度的要求,需要选用整体性能高,能满足地基承载力和建筑物允许变形要求的基础形式,最好能调节不均匀沉降。房屋建筑结构设计中有几种常用的基础设计形式如下:

(1)独立基础

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。

(2)墙下条形基础

实际中,混凝土刚性基础较为普遍,由于混凝土具有很高的抗压性能,但因为其抗拉及抗弯效果一般,也被用于压缩性小且地基承载力较好的中小型民用建筑中。其优点为使用方便,成本投入低,可根据实际情况随意使用。另外,如果建筑地基不够均匀或承载力小,上部结构所需承载力又大,便可以使用钢筋混凝土柔性基础。这种基础适用于基础埋深很大,并且设有地下室的建筑(图1)。因此本次建筑所使用的主要是墙下条形基础。

图1 条形基础

(3)桩基础

桩基础(图2)特征一般为沉降量且承载力大。桩基础适用情形主要包括:①建筑物其地基承载力较小,其上部机构载荷很大,且在建筑物下部其土层坚实,可以为桩端提供一定支持力;②建筑物浅基础沉降量无法满足实际要求,哪怕进行处理也于事无补的情况下;③建筑物本体很重要,地基承载力很高,但由于对建筑物本体沉降力要求很高,便可以酌情予以采用;④建筑物底部土层很薄,土质很差,出于土方量的限制,在不能使用条形基础的情况下,酌情考虑使用钻孔灌桩法。

3房屋建筑结构基础设计中应注意的问题

目前,我国的房屋建筑结构设计的发展现状从总体上来看还是十分不错的,但是,仍有诸多还不够成熟和完善的地方,还需要不断地在发展过程中进行适当的补充和完善。尤其是在房屋建筑结构设计中的基础设计过程中,还需要注意以下几个方面的问题。

图2桩基础

(1)各因素对地基与基础设计的影响

在进行建筑物基础设计及地基设计中,由于很多因素均可对设计方案造成影响,因而,应根据实际需要对现有因素进行考量。第一,应结合实际勘测及地质检测资料,对现场实际地质构造及地震情况等予以分析及了解,将获得的环境及气候数据等引入设计中,并以此为基础进行基础设计,尽可能将各种因素可能产生的影响降至最低;第二,由于地基土质较差,在使用换土垫层方式予以处理时,必须结合当地地质勘查情况,对土层厚度及其构造予以了解,以便对垫土厚度进行精准计算,在其厚度及宽度上,要满足经济性及安全性要求。在土质选择上,一般以强度好的沙砾为主,以提升土层稳定性。

(2)环境温度对建筑结构的影响

在进行建筑结构设计时,还需要对混凝土基础产生影响因素予以考量,比如周边环境温度等。我们常见的混凝土基础出现裂缝,其主要原因就是由于环境温度不适宜造成的。比如,保温层失去作用、暴雨或者温度骤降等,都会在混凝土表现与周边环境之间造成温差,由于其应力时间较短,很容易导致混凝土表面出现裂纹。因此,伸缩缝的设置极为关键。而在伸缩缝设置上,必须按照设计标准进行,不能贪图施工或者设计上的便利将其用后浇带予以替换。同时,在设计中要时刻关注环境温度可能对建筑结构造成的影响,对其进行精准计算后来确定伸缩缝的设定标准,以符合环境要求。在设计方案编制上,对于伸缩缝的要求明确说明,必须选择适合的填充材料及制定切实可行的安装方案。对于建筑物的顶层保温及隔热也需要采取有效措施,可使用温度筋的办法,在受温度影响较大的位置予以配置。

结语:

总的来说,在工程设计中存在诸多影响因素。同时,由于高房价和选择面的拓展使得百姓在购房时更是对房屋的外观、性能、质量等方面抱有较高的期待。现如今,由于新理念以及新技术的不断发展,建筑设计水平已经较为成熟,同时在国家大力倡导可持续发展的背景下,研究高强度、新型的绿色建筑材料并将其应用到建筑结构设计中去,提高住宅建筑的适用性和安全性,是建筑结构设计人员在今后工作的重点。

参考文献:

[1]余晓阳. 房屋建筑结构设计中基础设计探讨[J]. 江西建材, 2016(3): 31-31.

[2]张翔. 关于房屋建筑结构设计中基础设计的探讨[J]. 建筑•建材•装饰, 2015(13):44-44.

[3]程文刚. 有关房屋建筑结构设计中基础设计的研究[J]. 江西建材, 2015(18):37-37.

论文作者:陈强

论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期

论文发表时间:2018/5/23

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