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房屋建筑结构设计中基础设计探讨张爱青

发表时间：2020/8/11 来源：《基层建设》2020年第10期作者：张爱青

[导读] 摘要：随着我国社会主义市场经济的飞速发展，我国各行各业的发展都得到了快速的提升。

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        摘要：随着我国社会主义市场经济的飞速发展，我国各行各业的发展都得到了快速的提升。建筑业也不例外，房屋建筑工程是我国基础设施建设中的重要组成部分之一，房屋建筑建设质量的优劣，与人们的生活质量息息相关。房屋建筑结构设计中，结构设计优化是保障房屋建筑的质量及提高建筑物安全性、稳定性、美观性的有效手段。基于此，本文主要对房屋建筑结构设计中基础设计探讨，希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。
        关键词：结构设计优化；房屋建筑；结构设计
        引言
        在工程建设的过程中，最基本的目标是在提高工程质量的同时尽可能地减少成本的支出，而对建筑结构的设计是否合理将直接关系到该目标的实现与否。在满足建筑基本功能的基础上通过材料的充分利用、先进技术手段的应用等提高设计水平，使在激烈的建筑市场竞争中获得更多优势。通过建筑结构优化设计，一方面是提高建筑的整体安全性，另一方面是提高设计产品的经济性，有效降低工程造价实现效益的最大化。在建筑结构设计中，可通过设计方案的优化，包括结构选型、布置优化以及精心的设计和准确的计算等来优化建筑结构。
        1建筑结构设计优化的原则
        建筑结构设计优化的原则主要涉及到以下方面：建筑结构的设计包括建筑结构本身，也包括建筑经济效益、居住舒适度和对建筑空间的利用等。因此，在建筑结构设计时需要严格遵守以下原则：第一，在建筑结构优化设计时应根据建筑不同的功能需求，对墙柱布局以及墙肢长短等进行调节，从而使建筑结构符合经济结构与安全使用的要求。第二，在建筑结构优化设计时必须要满足建筑居住舒适度的要求，具体可以从建筑结构、装饰装修、电气安装等进行整体优化设计。第三，需保证整体建筑结构的安全性，使最终满足建筑结构安全耐用的目标。第四在保证整体建筑结构安全稳定的基础上还要考虑结构造价的问题，尽量在满足建筑整体性能的基础上考虑建筑的经济性。
        2房屋建筑结构设计中基础设计
        2.1建筑主体结构的优化
        建筑主体结构的优化是指在房屋建筑结构设计中，对主体部分进行设计的时候，应对建筑物的质量进行重点考虑，优化设计应建立在保障房屋建筑质量与安全性的基础之上。基于此，房屋建筑结构设计中，首先要考虑的问题便是确保建筑物的安全性，并在后期优化设计中，致力于实现主体结构承载性能的加强。对于建筑物来说，主体部分稳定性的增强，是提高建筑物安全性的有效手段，其可以赋予建筑物在一定范围内抵抗恶劣环境的能力，使建筑物在地震、大风等环境下具有安全性，避免一旦遭受恶劣外部条件建筑物便发生倾覆。对建筑主体结构进行优化的时候，重点是对剪力墙进行优化设计，确保剪力墙的整体稳定性，重点是要使剪力墙质量均匀，并让建筑物的结构重心、刚性中心重合，从而提高建筑物的整体稳定性。设计师可以采取减少剪力墙数量、增加剪力墙程度的方式，来对剪力墙结构进行优化，使剪力墙的稳定性更高。房屋建筑结构设计中，往往会在剪力墙内部设置大量钢结构，从而使剪力墙可以承受更多重量，提高剪力墙的稳定性。但出于节能的考虑，需要对这部分进行优化设计，在保证剪力墙稳定性的前提下，尽可能地少使用钢结构建材。
        2.2排水管道系统的优化
        排水管道系统的优化主要是在房屋建筑结构设计中，对结构设计优化进行应用的时候，还可以对排水管道系统进行优化设计。排水系统设计是房屋建筑结构设计中的重要组成部分，其复杂程度较高，应充分考虑实际情况来开展设计。

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特别是穿墙管道设计中，应以便于施工为原则，提前预留管道碰撞检测的空间，并做好预埋空洞的标记，以便于施工方在施工的时候可以提前预埋孔洞，避免返工问题的出现。对于需穿过承重墙的排水管道，应做好对周围的加固处理，保证承重墙的稳定性。排水管道优化设计中，应考虑施工方面的问题，避免管道绕柱问题的出现。随着科技的进步，BIM技术在建筑设计中得到了越来越多的应用。排水管道优化设计中，也可以应用BIM技术，来开展碰撞检测，确保排水管道、建筑物的协调性，提高排水管道优化设计质量。
        2.3桩基水平承载力的优化计算
        根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2018）（简称桩基规范）第5.7条，某工程的桩筏基础虽属于群桩基础，但基础面所受的弯矩大，故不考虑群桩效应。因为本工程的桩类似支护桩，邻边坡最外排桩，相当于无侧土嵌固，受力方式与柱类似，同时为了增强桩的抗弯性能，桩身配筋率控制在1.0%左右，属于高配筋率桩，单桩水平承载力由位移控制。依据桩基规范5.7.2条按配筋率高于0.65%估算桩的水平承载力，取10mm位移下的水平力，可得单桩水平承载力特征值为617kN，计算时，桩顶水平位移系数按固接考虑。为了保证桩与筏板之间的固接，桩入承台深度由100mm增加到150mm，同时桩顶入承台的构造措施采用抗拔桩的，以加强桩与筏板的连接。桩侧土水平抗力系数的比例系数m对桩水平承载力影响很大，特别是对水平位移控制的桩影响更大，所以必须对工程桩进行静载试验检测。
        2.4钢筋混凝土结构施工技术应用
        钢筋混凝土结构施工技术应用主要是两个方面：首先是合理计划钢筋混凝土施工技术的应用方案。在进行钢筋混凝土的施工前，为了能够减少资源的浪费，也为了能够有效进行高质量的施工，应该进行合理的施工设计，这是整个房屋建筑的核心内容，是促进整个房屋建筑质量合格的重要事项。房屋建设单位应该高度重视钢筋混凝土的施工规划，从全局出发进行每个施工细节的合理划分，并对整个房屋工程的具体情况进行分析，确保钢筋混凝土施工技术的高效性。其次是模板施工技术的应用。在进行房屋建筑的钢筋混凝土施工中，利用模板技术能够促进钢筋混凝土的稳定性提升，可以先进行模板设计图纸的绘制，通过多次测量和调试确定模板的尺寸和材料的性质，然后进行模板的安装，确保模板上的各个螺丝型号的一致；然后进行手脚架的安装，根据模板的设计图纸进行手脚架的位置确定，手脚架对整个模板应用过程的安全性和固定性具有非常重要的作用，所以相关的安装人员应该严格按照安装流程进行操作，促进模板施工过程中的稳定和平整，避免发生位移现象，影响钢筋混凝土的性能，严格掌控房屋建筑施工过程中的各项质量。
        结语
        总而言之，建筑结构优化设计是为了完成既定的建设目标对工程结构提出了优化方案的设计方法，将各种先进的技术结合起来使设计方案更加完善，使最终的建筑结构不仅满足基本使用功能，而且还提高了空间利用率、提高了对材料的利用，更加满足宜居的要求。在建筑结构优化过程中，除了要对方案进行完善，还要对基础结构、整体布局以及抗震设计等进行优化，才能使打造出来的建筑更具有安全性、耐用性和经济性的特点。
        参考文献：
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        [5]魏少雄.复杂造型建筑结构设计优化与施工分析[J].住宅与房地产，2019（34）：75~76.