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摘要: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。文中对房屋建筑结构设计中基础设计进行了分析。
关键词:建筑结构;基础选型;基础设计
1导言
基础设计房屋建筑结构设计的重要的组成部分,与房屋建筑结构设计的质量息息相关,房屋建筑结构设计中的基础设计是一项复杂、系统的工作,涉及的因素较多,所以在具体的设计过程中,应充分考虑各项因素,注重细节设计,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。
2影响房屋建筑结构基础设计的因素
影响房屋建筑结构基础设计的因素主要表现在以下两个方面:
2.1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。
2.2施工环境
在房屋建筑结构设计中基础设计过程中,还受施工环境的影响,施工环境主要包括两个方面,一方面为自然环境,另一方面为人工环境。在基础设计过程中,对于自然环境,需要考虑的是环境温度、抗震等级,则主要是因为房屋建筑的基础主要采用的是钢筋混凝土,温度过高或者过低,都会对基础的质量造成不利影响,而且对于抗震等级的确定,决定是否需要设置抗震缝,决定抗震缝的数量以及位置。对于人工环境,应影响因素主要包括以下几个方面:建筑施工过程中产生的针对基础造成的不利影响;桩基入土后会对周围土层造成一定的不利影响。因此在具体设计过程中,应综合考虑施工环境的问题,应采取科学、合理的措施,减少对房屋建筑结构中基础设计的不利影响。
3房屋建筑结构设计中的基础设计
3.1基础设计要求
从目前房屋建筑的大趋势来看,以多层和高层居多,本文对这两种房屋的基础设计要求进行分析。
3.1.1多层建筑
该建筑类型的结构一般选择框架、框剪、剪力墙、砌体等结构体系。在钢筋混凝土结构布置时,需要选择相对规则的结构,一些多层建筑的结构会比较复杂,故在这样的结构中需先设缝,同时还需在其两侧进行规则结构的分割,这样才能保证其结构具有良好的震效果。若有地下室需关注其抗浮是否满足要求。对于多层一般采用独基、条基较多,土质不好或承载力达不到要求时可,采用筏板、桩基等。
3.1.2高层建筑
高层建筑其垂直高度较高,根据规范基础往往埋深较多,需关注沉降、承载力、挡土墙等问题。高层建筑主要有两类:一类办公酒店等,由于此类建筑开间较大结构类型多为框架核心筒,筏板一般较厚,在核心筒角部筏板和框架柱底部应力较大,筏板局部加厚及框架柱下设柱墩做处理。另一类为高层住宅;此类建筑多为剪力墙结构,墙体间隔不大,筏板划分板格较小,受力相对匀称。高层建筑多采用筏基、桩筏基础。
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3.2房屋建筑常用的几种基础设计
房屋建筑基础设计比较多,其中比较常见的如独立基础、桩基础等,笔者就其中5种常见的基础设计进行分析。
3.2.1独立基础
独立基础一般包括两种,一种是刚性基础,另一种是柔性基础,这两种独立基础大多用在柱下基础,柱距如果过大,一般会选择独立基础,选择独立基础还更具经济性。如果需要将基础整体性增强即可选择合适的拉梁来拉结,这样的方式一方面可以提升独立基础的抗震力,另一方面还能使其更适应地基变形。在多层建筑中地基的承载力如果相对高一些,则其变形会较小,同时荷载及柱网分布会相对均匀一些,比较适合选择这种基础结构。现在建造的一些民用建筑中,对该基础结构的选择较多,既可满足承载力,又能减少建筑成本,一举多得。
3.2.2墙下条形基础
常见的是混凝土刚性基础,其作用是承受抗压强度、抗拉、抗剪强度,但效果不理想。一般来说这种基础适合建设5层以下的建筑。其优点是价格低,方便,可因地制宜的改造整体的刚度。此外,较好的墙下条形基础还有钢筋混凝土柔性基础,其能够很好地解决上部结构荷载较大,地基承载力又较低,且地基又不很均匀的问题,在6层以上的建筑中这种基础使用较多。
3.2.3柱下条形基础及十字交叉基础
当地基承载力较低而柱荷载又较大时,或地基变形和柱荷载的分布在两个方向都不均匀时,一方面要求扩大基础底面积,以满足承载和地基变形的要求,同时又要求基础具有较大刚度,来调整不均匀沉降,这时可考虑设置十字交叉基础。其具有较大的空间刚度,是一种较好的基础形式,但一般只有当条形基础不能满足要求时,才采用十字交叉基础。
3.2.4钢筋混凝土筏板基础
基础之间的空隙所剩无几,有的基础底面积重叠,已不能提供足够的基础底面积时,这时可采用筏形基础。对于有地下室的结构,其本身不要求防水或防潮,筏形基础恰好就是地下室的底板结构。当荷载不太大时,常采用平板式筏板;当荷载较大时,可采用梁板式筏板。
3.2.5桩基础
桩基础的优势有很多,首先其承载力高,那么与之相对应的就是其沉降量小。这两个特点也决定了其使用范围较广。桩基础也分为两类一是深基础,二是浅基础。在一些需要较大承载量的建筑中需要使用深基础,而相对普通的建筑会使用浅基础。桩基础的具体适用情况如下:建筑物需要较大负载时选择桩基础,但须注意的是如果地上软弱,则需观察地下土层是否坚实,只有其地下土层坚实才能选择该基础;地基方面存在问题的建筑,如一些建筑的地基沉降量大,经过一系列的处理之后还是不能达到建筑要求,那么这时就需要根据建筑的情况来选择桩基础;相对而言比较重要的建筑,这类建筑可能选用地基其承载力也能满足建筑需求,但这些相对重要的建筑不能有较大沉降,此时可考虑选择桩基础;一些建筑选择后会发现其土层较薄,且土质不佳,如果选择一些条形基础,则其土方量会相对较大,这时就可以采用一定形式进行灌桩,将桩基础用在其中。
4结束语
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。在房屋建筑结构设计设计过程中,房屋建筑结构设计中的基础设计是一项复杂、系统,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。
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论文作者:孙春鹏
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/30
标签:基础论文; 房屋建筑论文; 结构设计论文; 建筑论文; 地基论文; 结构论文; 土层论文; 《防护工程》2018年第19期论文;