探析民房建筑结构设计中的基础设计

发表时间:2020/9/23   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:田光
[导读] 摘要:伴随着我国经济的发展,人们对房屋建筑结构的要求越来越高,工程难度的加大使得房屋建筑结构设计基础部分要具有特备强大的承载能力,要满足对沉降和倾斜的有效控制,要表现出更高的稳定性。
        陕西省水利电力勘测设计研究院  陕西西安  710001
        摘要:伴随着我国经济的发展,人们对房屋建筑结构的要求越来越高,工程难度的加大使得房屋建筑结构设计基础部分要具有特备强大的承载能力,要满足对沉降和倾斜的有效控制,要表现出更高的稳定性。开展房屋建筑结构设计基础设计工作时,要求设计人员明确原则,合理选型,根据实际情况科学合理地完成基础设计,并且要求设计人员提前做好数据总结,把握住影响房屋建筑结构基础设计的关键点,提前明确影响建筑工程基础设计的相关因素,使得在基础设计工作中,可以有效的表面影响工程质量的情况发生。基础设计决定了整体工程的完成质量,决定着整个工程的投资回报,一定要把基础设计作为房屋建筑设计中的重点来对待。
        关键词:民房建筑;结构设计;基础设计
        1建筑结构设计中基础设计的意义
        每个房屋建筑在设计的时候都需要考虑很多在施工时可能出现的问题,一般呈现出杂乱无章的特点,例如房屋建筑的基础设计就必须将设计的面积、房屋建筑结构的承载能力、梁柱的配置等因素加入到考虑范围之内,而且还需要工程师采用精准的计算方法,仔细考察建筑的实际状况等等,只有这样,才可以确保房屋建筑基础设计的数据更加精准,从而增加房屋建筑基础设计的安全性和可靠性。
        2建筑基础设计要求
        2.1多层建筑
        多层建筑基础设计中以墙下条形基础和柱下独立基础为主,抗震在设计中尤为关键,设计人员应严格按照结构设计的规范和标准完成设计工作,优化结构的抗震性能。其中,墙体设计尤为重要,特别要关注墙体的对称性。布置钢筋混凝土结构时,要以规则结构为首选,部分多层建筑结构的复杂性较强,所以在结构设计中需优先考量防震缝,且在基础两侧分割成规则结构。
        2.2高层建筑
        高层建筑结构需要承受较大的荷载,地基需要较大承载力才能满足。所以,其桩基埋设的深度较大。为此,设计人员需严格控制总沉降量,选择合理的基础形式及持力层来满足变形要求。且地基和桩基多为地下工程,其是地下结构设计的重要组成部分,设计中要充分满足用户的需求,降低工程的建设成本。
        3房屋建筑结构设计中基础设计所应遵循的原则
        3.1基础设计中全面性原则
        全面性原则就是要在做房屋建筑结构中的基础设计开始前,不能只盯住某一方面的功能点,不需要已全面性的眼光来考虑房屋建筑的综合性功能。在现代的房屋建筑基础设计上,经常会出现一个问题,就是设计人员在做房屋建筑结构设计中过多的考虑了房屋建筑的美观,疏忽了对实用性这一功能性的要求,这违背了全面性的原则,没有用全面的眼光通篇考虑设计问题。
        3.2基础设计中的提前性原则
        提前性原则,任何的建筑工程项目开始前都离不开必要的前期准备工作,在房屋建筑结构基础建设开始前必须要强调对基础设计的准备,认真的做好准备工作是高质量完成房屋建筑结构基础设计的基础,对于整个的工程项目具有重大的意义。基础设计的准备工作主要包括对房屋建筑环境位置的考查,对房主要求做出的各种设计及规划等各个方面。结合实际情况,结合需求提前找到施工过程中所遇到的重点难点,可以为之后的施工建设设计中所要遇到的问题提供极大的便利。
        3.3突出性原则
        突出性原则对设计人员开展房屋建筑结构基础设计起到了重要的指导作用。设计人员在房屋建筑结构设计中要针对设计工作包含的各个方面,根据具体的用途、实现功能等各个方面进行分析,了解主次关系,将主要方面在设计中凸显出来;但是也不要在房屋建筑结构基础设计工作上处理问题上以偏概全,忽视了全面性原则,应量体裁衣,根据实际情况科学合理地进行设计。
        4建筑结构地基基础设计现存问题分析
        4.1建筑结构地基基础勘测存在的问题
        建筑结构地基基础勘测是一门技术性、专业性要求较高的工作。由于地基基础受多种因素的影响,在勘测过程中需要综合考虑多种要素。地基勘测不仅考验勘测人员的专业性,还考验其对建筑场地的历史资料了解和当地勘探经验的丰富性。受这几种因素的影响,很难对地基勘测场地的地埋管线、线路、地下埋藏物和地质条件、水文条件进行合理的分析判断,从而难以提供一份全面可靠的地质勘测报告,对于地基的建造会造成一定的影响。如果在勘测期间无法探明一切潜在问题隐患,很容易在建筑建成后对建筑整体造成不良影响。地基勘测与地基结构设计对工作人员都具有不同的能力要求。地基勘测人员在其勘探基础上很难对地基的类型进行判断和做出合理分析,从而造成一些不必要的资源浪费。勘测人员对地基场地的基本情况探测不明确,在后期的地基建造中很难对施工人员进行一个明确的作业指导,在不明情况的前提下施工极易发生突发事件,从而耽误工程工期,造成一定的资源浪费,增加建设成本,影响整个施工计划。地下水位是地基勘测工作中最为关键的一项,如若在勘测报告中未明确指出抗浮设防水位,很容易使地面荷载难以平衡,地下水位浮力的情况,从而对地下室或整个建筑体造成不良影响。
        4.2建筑结构地基基础设计过程中存在的问题
        建筑结构地基基础设计中需要考虑的因素众多,存在的问题也具有多样性。地基基础设计存在的问题主要表现在以下几个方面:1)地基基础设计影响因素考虑不周全,对于地基的荷载能力进行了错误的估算,对地基极限承载力未进行精确计算,从而导致地基出现了较大程度的变形。对地基基础的持力层和下卧土层土质属性探测不明,对地基土的抗压能力、摩擦阻力与内聚力未进行验算。2)出现需设定复合地基情况时,忽视褥垫层的作用与应用,从而引发承载力不足的问题。3)因地基的隐蔽,导致地基基础计算模型与实际受力产生较大偏差。4)对地下水、岩土层性质探测不明,导致地基问题,耽误工程工期。


        5对房屋建筑结构基础设计的建议
        5.1保证计算与设计工作的有效性
        建筑工程结构设计中的基础设计工作,对精准性具有较高要求。在对建筑底框砌体的结构进行计算和设计期间,施工人员要设置多种不同层次的结构角度,对较为薄弱的建筑底框砌体结构而言,要对其进行加固,进而保证基础结构设计的有效性。如在实际开展抗震设计工作过期间,就要充分运用双保险结构的形式进行设计和计算。要明确建筑框架结构的具体刚度,这样既能防止建筑产生折减的状况,也能有效提升建筑抗震墙的实际弹性。
        在对建筑楼板进行设计和计算的过程中,要充分运用连续板的计算方式对建筑的基础结构进行设计;运用双向板查表方法,对影响建筑结构设计有效性的因素进行统一处理。如果在实际开展设计与计算工作期间,发现建筑结构出现了不合理或是急需进行调整的问题,计算出较小的计算值即可,就能完成该项工作。在此期间,为了能避免产生漏算的现象,就要从计算建筑物的实际用料量进行计算,全面提升建筑工程基础结构设计的精准性。
        5.2提升软土环境建设工作效率
        建筑工程在实际开展结构设计工作期间,都会选择在软土环境中进行施工建设;而在开展基础机构设计工作期间,则需要进一步分析实际施工点土层中是否存在破坏问题,要正确开展大地基承受力、稳固力和集中调控等工作,有效提升地基控制质量。在对建筑工程施工点软土环境进行基础设计和优化的过程中,可以通过运用调整地基具体尺寸的方式,有效降低建筑工程各个构件的实际受力程度;进而能有效转变地基的实际变形值。如果建筑工程的地基面积逐步加大,建筑基层的压力也会逐步增加,在已经明确房屋建筑上层结构荷载力的基础上,如果要适当增加地基面积,就要充分应用变形量对其进行缩减;同时还要对其他多种不同因素进行严格管控。此外,还要适当的填充一些具有较高硬度的建筑材料,通过这样的方式,达到提升地基承载能力的目的。
        5.3准确落实桩箱基础设计与平面设计工作
        实际上,桩箱就是桩基与箱形在结合之后所形成的,其是建筑结构的基础性因素,在软土地基中会对其进行充分应用,对支撑高层建筑物具有直接影响。基于此,建筑工程在实际开展桩箱基础设计工作期间,对桩箱的实际抗弯强度具有较为严格的要求,这样在实际运用桩箱的过程中其就会具备较高的卸载能力和较小的降沉量等。如何选择桩基布设的具体方式,对是否能有效解决桩箱基础设计的难点与重点问题具有直接影响。在实际施工建设阶段,不同种类地基之间的性质存在较大的差异。比如运用满堂布桩的方式,就会使桩箱在实际应用期间,产生掐紧的现象,进而使反应力存在较大的差异。建筑底板会因为安装在各个不同的结构位置而产生受力不均匀的问题,为了有效提升建筑基础结构的实际受力能力,就要合理调整中间桩基的距离,并要准确落实受力分散工作,在提升底部桩基实际承载力的同时,能严格管控底板厚度。建筑工程基础结构设计人员,在实际开展建筑结构平面设计工作期间,要对实际施工建设的施工环境状况进行详细分析。如建筑工程施工建设区域,具有较高的抗震设防裂度,这就要求设计人员进行抗震设计,以国家规定的建筑抗震防裂标准为依据,对基础设计阶段的各项施工流程进行优化,进而最大程度上提升基础结构设计的科学性。
        5.4提高基础设计人员的综合素质
        由于房屋建筑的基础设计需要综合素质高的专业型设计人才来完成,所以建筑行业必须严格制定基础设计部门的招收标准。例如在招收人才时设定一些问题,既考验人才对问题的反应程度,又可以判断人才的处理能力是否达到房屋建筑结构设计的要求。通过这些问题不仅可以在施工过程中遇到问题的时候,使设计人员及时的更改基础设计,还可以通过测验来全方面地了解人才的工作意识以及专业能力水平等。
        5.5箱形或筏型基础设计
        箱形或筏形基础在地基土承载力较弱或对地基基础承载力要求较高的工程中较为常见。在设有地下室的房屋建筑中,筏板基础也可充分发挥作用,在加强基础稳定性的同时,也可将其作为地下室的地面。在箱型基础和筏形基础设计中,设计人员应当采取有效措施降低基础弯曲应力,即将上部结构和基础结构作为统一整体,以共同作用分析法为基础完成工程设计。再者,箱形基础和筏形基础施工中均使用大体积混凝土,出现温度裂缝的几率较高。对此,设计人员可采用设置伸缩缝的方式抵御温度变化所引发的变形问题,要求其宽度在20-30mm之间。
        5.6桩箱基础设计
        桩箱基础是桩型基础和箱形基础的有机结合,该基础形式具有较大的抗弯强度,卸载能力较强且沉降量较小,其在高层建筑、重型建筑且地基相对薄弱的工程及沉降量要求较高的工程当中较为常见。布桩方式是桩箱基础设计的重点和难点问题。不同区域的基土性质明显不同,若采用满堂布桩的形式,就会造成桩体顶部出现较大的反力差异。基础底板不同位置的受力有所不同。若要保证基础承载力满足工程建设的要求,确定合理的底板厚度必不可少。所以,在基础设计中,设计人员需结合实际适度调整中间桩间距,更加科学地利用基础底部桩间土承载力,从而分担基础底板的受力,调整底板厚度。另外,若上部结构主要采用剪力墙结构形式,则设计人员应以剪力墙轴线方向为基础布桩,规避剪力墙自重所造成的基础局部受力不均问题。
        结论
        综上所述,建筑结构地基基础设计在建筑建造中起着关键的作用,对整个建筑功能发挥、楼体安全、经济稳定具有重要的构建作用。就当前地基基础设计中存在的问题进行科学细致的分析,从而有针对性地从不同的角度对地基基础设计提供现存问题的解决方案和策略。
        参考文献:
        [1]张咸昌.浅谈建筑结构地基基础设计现存问题与解决措施[J].城市建筑,2019(21):80-82.
        [2]卢开宜.房屋建筑结构地基基础工程施工控制技术探究[J].工程技术研究,2019(22):26-27.
        [3]吴抗美.关于地基基础施工技术与加固技术研究[J].工程建设与技术,2019(11):57-59.
        [4]高明.土木工程建设中的结构基础设计分析[J].住宅与房地产,2019(6):164.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: