马晓勇
山东意林建筑规划设计研究院有限公司 山东青岛市 266000
摘要:近年来,房屋建筑结构设计中的基础设计是一项系统性、复杂性较高的工作,不仅需要考量到房屋建筑结构的持久耐用以及安全性等方面,还需要确保其功能性能够满足人们的实际需要,这就要求相关设计人员重视基础设计的科学性以及合理性,并积极与业主进行及时、有效的沟通交流,从而确保设计方案符合实际需要,避免对房屋建筑工程施工质量和施工进度带来影响。
关键词:房屋建筑结构设计;基础设计;方案分析
引言
近年来,我国经济在飞速的发展和进步,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,其和建筑施工的质量息息相关,所以在进行房屋设计的过程中,需要做好基础设计工作。
1房屋建筑结构设计中基础设计的影响因素
1.1地质条件因素
地质条件因素是对房屋建筑基础设计有着较大影响的环境因素之一,而且,地质条件因素包含的内容较多,会对房屋建筑基础设计带来方方面面的影响。首先,是地基持力层的情况,地基持力层作为直接承受房屋建筑荷载的土层,对房屋建筑的稳定性有着直接影响,也是相关设计人员在房屋建筑基础设计工作中必须重视和研究的因素之一,地基持力层的深度不仅需要考量到工程建设地点的土质特点,还需要结合房屋建筑的实际情况对地基持力层进行分析和确定;其次,是桩基穿越土层的情况,在这一设计环节,相关设计人员不仅需要对工程建设地点的地下水分布情况进行全面、细致的了解,还需要综合考量不同类型桩基的穿越能力和承载性状特点等因素。
1.2施工环境因素
施工环境因素也是对房屋建筑基础设计有着较大影响的因素之一,施工环境因素可以分为自然环境因素以及人为环境因素,其中,自然环境因素主要有外界环境温度以及抗震等级等几个方面,外界环境温度所产生的影响主要是针对基础施工材料,钢筋混凝土是目前房屋建筑基础施工中的重要施工材料之一,而在低温环境进行基础施工很容易使钢筋混凝土结构出现开裂的问题,所以,相关设计人员在房屋建筑基础设计工作中应对环境温度因素进行分析和考量。而抗震等级因素,则是关系到房屋建筑基础结构的抗震缝数量和分布,也是设计人员所应重视和分析的内容之一。其次,人为环境因素主要是指房屋建筑基础施工带来的影响,一方面是基础施工所引发的振动,会对房屋建筑基础结构的稳定性产生一定的影响,另一方面则是在进行桩基施工时会将基桩周围的土壤向外挤压,导致基桩周围土壤因挤土效应而产生应力,很容易对房屋建筑基础结构以及附近的地下管线产生一定的影响,所以,人为环境因素也是设计人员在房屋建筑基础设计工作中需要重视和研究的内容。
1.3房屋建筑上部结构因素
房屋建筑上部结构也是影响基础设计的重要因素之一,其原因主要是房屋建筑上部结构高度以及墙体厚度的不同,都会导致房屋建筑上部荷载出现较大差异,所以,房屋建筑上部结构情况也是基础设计工作人员需要反复研究的重要内容之一,根据房屋建筑上部结构科学分析和计算基础沉降量、基础稳定性要求以及基础抗变形能力,并合理规划基础设计类型、基础埋深以及基础底面积,从而确保基础设计能够满足房屋建筑上部结构的荷载需要。
2提高房屋建筑基础设计的手段
2.1提高建筑结构平面图的设计水平
在绘制房屋建筑平面图时,应综合房屋建筑的抗震设防裂度来实施相应设计。如果抗震设防裂度处于Ⅵ度的情况,就应完全按照建筑抗震设计的要求规范进行结构方面的设计,在确保抗震手段和结构设计相符合的条件下,可根据结构的类型来进行相应的建模,砌土部分的结构可直接设计,而在实际设计期间,需要对房屋建筑基础的局部及整体所承受的压力给予足够的关注,从而给结构设计的稳定性提供保障。
2.2确保房屋建筑上部结构设计的科学合理
在进行基础设计的过程中,房屋建筑上部结构也会对此造成一定的干扰,想要给基础设计提供保障,就需要科学规划房屋建筑的上部结构。楼面设计对于上部结构来说是其中的一部分,大多数建筑的楼面运用的都是梁板式的结构形式,而且一般这种结构形式有主次梁板式和框梁大板式两种,对于不规则的平面同时建筑板跨度比较大的房间,通常情况下,会采用主次梁板式,加次梁后能减小板的跨度减小板厚从而减轻上部结构的荷载。
2.3选择符合标准的施工材料
在实施房屋建筑基础结构设计时,混凝土的选择以及基础配筋的选择非常关键,因为其关系到基础设计是否足够安全和稳固。因此,要格外重视使用的施工材料,确保运用到的施工材料符合施工要求标准,同时建筑结构本身具有的耐久性能也要符合施工的规范。
3房屋建筑结构设计中的基础设计方案分析
3.1独立基础设计
独立基础设计被广泛的运用于农村及城乡结合部的自建房中,该结构适用于大多数建设高度降低的房屋。独立基础设计能够结合不同地区的土壤条件对基础设计进行调整。在地质结构稳定的地区,可以采用刚性基础,在土壤松软、含水量较大的地区则可以选用柔性基础。独立基础设计在民众建筑中运用广泛、设计思路成熟。通常采用一体式建筑模式,使用一体式浇筑的立柱以提升建筑主体的稳定性和连续性,降低墙体开裂的风险。独立基础能够对承重结构起到很好的支撑作用。近年来,随着预制装配式混凝土结构的普及,独立基础也能够使用装配式结构作为立柱,对上层结构起到很好的支撑作用,并且能够有效降低房屋自重,同时,降低施工质量对房屋建设的影响。
3.2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。
3.3箱形、筏形基础设计
箱形和筏形设计将上层结构和底层视为一个统一体,适用于高层房屋建筑。二者均能够提供一定的地下空间,通过采用大量的混凝土结构为地基结构处形成箱式结构或双层结构。通过混凝土结构人为改变地表承载能力,使其满足于特定高度房屋建设的需要。该设计混凝土施工工程量大,对施工质量的要求较高,混凝土建筑过程中,很容易出现空洞和裂缝,混凝土在硬化过程中,空气湿度和温度不适宜,将会造成内外温差过大出现结构性开裂。将会直接影响工程质量。为降低混凝土结构开裂风险,需要适当调整钢筋配比,使用钢丝网提升混凝土内部连续性,保证内部应力平衡。
结语
总而言之,基础设计是房屋建筑结构设计的重要组成部分,不仅对房屋建筑的安全性以及耐用性有着直接影响,也关系到房屋建筑的建设成本,特别是在现如今我国建筑行业蓬勃发展的时代背景下,提高房屋建筑基础设计水平和设计质量,也成为了有关部门、设计单位以及设计人员都应重视的工作内容之一。设计单位以及设计人员应提高对房屋建筑基础设计的重视程度,做好相关资料数据的勘测、整理以及分析工作,同时,在房屋建筑基础设计工作中,设计人员应严格按照相关标准和规范进行操作,抓好设计方案的细节之处,并加强基础设计方案的优化,确保房屋建筑基础设计能够达到预期标准。
参考文献
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