房屋建筑结构设计中的基础设计分析 张闯

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:张闯
[导读] 摘要:随着房屋建筑结构逐渐向着高度、多功能等方面发展,房屋建筑结构的工程难度逐渐增加,对于基础部分的承载能力有着更高的要求,对于沉降、倾斜、稳定性等方面的控制更加严格。
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        摘要:随着房屋建筑结构逐渐向着高度、多功能等方面发展,房屋建筑结构的工程难度逐渐增加,对于基础部分的承载能力有着更高的要求,对于沉降、倾斜、稳定性等方面的控制更加严格。在房屋建筑结构基础设计过程中,一定要科学合理地进行选型,要对所在区域地质数据进行分析、总结,充分掌握影响房屋建筑结构基础设计的核心要素,了解影响基础设计的关键内容,采取针对性措施提升基础设计水平,从而保障基础设计的安全性和稳定性,进而提升民房建筑结构的使用年限。
        关键词:房屋建筑;基础设计;策略
        引言
        近年来,我国经济在飞速发展和进步,同时建筑行业也有了很大的提升,建筑结构基础设计是建筑工程施工过程中非常关键的组成部分,其和建筑施工质量息息相关,所以在进行房屋建筑结构设计过程中,需要做好基础设计工作。
        1房屋建筑基础设计影响因素
        1.1上部结构
        对于房屋建筑来说,其地下方面的设计是基础的设施,在设计的过程中,基础设计会在一定程度上受到上部结构形式的干扰,与此同时,地面上建筑的高度以及墙体的厚度情况也和房屋建筑基础设计息息相关。因此,上部结构的设计对于基础设计而言有着非常重要的意义,需要给予足够的关注。如果房屋上部结构的高度以及类型不一样的话,就会干扰到房屋建筑基础所承受压力的分布情况,这就会给房屋建筑基础的安全性和稳固性带来不好的影响。
        1.2施工环境
        施工环境包含人工环境和自然环境。在自然环境条件下,房屋建筑基础设计很容易受到外界因素的干扰,比如湿度以及温度等。建筑基础使用的材料大多数都是钢筋混凝土,因此,对于温度比较小的情况下,很容易导致混凝土发生开裂的现象,在这种情况下,需要科学合理的掌控温度。此外还需要考虑建筑长度的影响,在基础设计过程中,应建立相应的后浇带。在人工环境施工的背景下,影响房屋建筑基础设计的因素包括操作期间的打桩以及振动等方面造成的挤土效应,在实际设计期间,需要最大限度的减少这种因素给建筑工程带来的干扰。
        2房屋建筑结构设计中的基础设计策略
        2.1独立基础设计
        独立基础设计具有抗震性能较好、土壤环境适应能力较好以及成本较低等特点,使得独立基础设计在房屋建筑基础设计中得到了较为广泛的认可和应用。独立基础设计理念大致可以分为柔性和刚性两大类,需要相关设计人员根据工程建设地点的地基土质特点进行选择,比如,刚性独立基础设计理念适用于地基土质压缩性强且压实密度大的情况,而柔性独立基础设计理念则可以有效抵抗地基的不均匀沉降问题。独立基础设计的类型主要包括阶形、坡形以及杯形等几种,其使用方式可以分为柱下独立基础和墙下独立基础,其中柱下独立基础是最为常见的使用方式,主要是将独立基础布置在承重柱下方并与承重柱整体浇筑。而墙下独立基础主要用于房屋建筑地基承载力较大且建筑上部结构荷载较小的情况,可以有效减少基础施工材料的损耗以及开挖土方量。
        2.2桩基设计
        桩基础设计能够显著提升地基对上层建筑的承载能力,在高层建筑中,桩基础设计十分普遍。通过加深桩基埋藏深度、扩大桩基直径,能够有效降低地质条件对地基稳定性的影响。桩基础具有很强的承载能力,通过增强地质承载能力以提升建筑本身的稳定性。桩基埋藏深度越深、设计密度、直径越大,基础结构的承载能力就越强。同时,联合桩基也能够有效应对地面沉降造成的墙体开裂。桩基对上层结构具有直接支撑作用。上层结构将自身重力传导至桩基上。此外,桩基础设计能够为地下空间的开发提供稳定的支撑,随着地下车库、地下商场的发展,桩基础的运用前景十分广阔。

桩基通过向地下延伸能够有效抵消上层结构承受的风阻,同时,提升房屋的抗震能力。在基础设计中,需要根据建筑高度和地质情况对桩基埋藏深度进行研究,在控制合理埋藏深度的同时,降低不必要的成本投入,提升桩基设计与施工的经济性。
        2.3上部结构设计
        房屋建筑物上部结构的刚度和质量分布会对基础设计造成较大影响,所以,为了进一步提升基础设计的有效性,要提升建筑物上部结构设计的合理性。对于建筑物的上部结构来说,屋面部分是非常重要的内容之一,很多建筑屋面采取的是斜坡结构形式,此种结构形式主要包括折板式、梁板式等。这两种结构类型都属于偏心受拉构件,其中折板式结构更多应用在平面不够规则、建筑板跨度较大的屋顶结构,而梁板式结构则更多应用在屋面坡度相对复杂的屋面结构中。选择具体结构类型时,要参照房屋具体结构来进行,确保结构的合理性,能为基础设计打下良好基础。
        2.4桩箱基础设计
        桩箱基础设计将桩基和箱形基础设计结合起来,在有效降低水平地面沉降的同时,提升垂直方向桩基的沉重能力。该设计适用于土壤松软、含水量大的临水地区。桩基与箱形结构相结合,有助于全面提升底板的整体承载力。桩基能够更合理的很好底板承担的压力,通过调整桩基密度和底板厚度能够有效应对上层建筑自身重力。这一设计需要对底板厚度进行准确计算,底板与桩基之间受力不均将会加剧底板开裂的风险。建筑场地土层按照成因、土性特征和物理力学性质的不同自上而下划分为杂填土、灰色粉质粘土、灰黄色粉质粘土、粉砂夹粉质粘土。(具体土层分布情况各地区可存在差异)根据土层的主要物理学指标,按照具体项目要求对工程面积和场地进化划分,并按照设计内容和要求计算关键性数据。根据具体施工要求选择相应的桩材料和承台材料并确定单柱竖向标准值和特征值。根据土地承载能力大小明确桩数量和处置,利用承载力标准值和桩材料计算出桩的数量及分布间距。
        2.5箱形和筏形基础设计
        如果房屋建筑地基土质存在承载能力不均匀的情况,或者房屋建筑对地基的承受能力有着较高需求的情况下,相关设计人员可以在房屋建筑基础设计工作中选用箱形和筏形基础设计,除此之外,筏形基础设计还适用于有地下室的房屋建筑。箱形基础和筏形基础虽然都属于大体积混凝土结构,但二者之间存在很多的不同之处,比如,在实际功能方面,箱形基础主要是通过较大的基础底面、较深的埋深以及中空结构,提高房屋建筑地基的稳定性并降低建筑基础沉降量,而筏形基础则是通过增加底面积、减小基地压强的方式,提高建筑基础整体承载能力,从而有效缓解房屋建筑地基的不均匀沉降现象,其结构主要由柱下板带以及跨中板带等结构组成。箱形基础和筏形基础除了在实际功能方面存在一定的差异以外,在施工要点等方面也存在很多的不同,所以,需要设计人员根据房屋建筑结构以及地基土情况合理选择基础设计方案。
        结语
        综上所述,在房屋建筑施工过程中,基础的设计非常重要,是保障房屋建筑后续施工的重要基础。因此,在建筑基础设计过程中,相关设计人员要根据房屋建筑的实际施工状况,结合施工现场的地质条件等各方面因素,设计相应的基础施工方案,强化房屋建筑基础的施工质量,为后续的施工打下良好的基础。
        参考文献:
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