浅议房屋建筑基础结构设计的优化措施

张琳琳

【摘要】基础结构设计是房屋建筑工程项目施工技术的核心内容之一，是加强、巩固建筑工程质量的重要手段。有关设计单位及其工作人员应当继续提高自身的专业能力和职业素养，优化房屋基础结构的设计方案，为满足城市居民对生活、居住环节的舒适性、安全性、现代化、智能化要求。本论文，本人将从个人参加房屋建筑工程项目的基础结构设计工作经验进行经验总结，提出关于国内在房屋工程基础结构设计工作中的弊端和不足，并提出与之对应的基础结构设计优化策略。

【关键词】基础结构设计；桩基础平面图；混凝土裂缝；单独；柱下混合条形框架剪力墙

一、国内房屋建筑工程项目的基础结构设计弊端不足

1.基础结构设计的资料数据准备不充分

设计人员在房屋工程基础结构设计工作中，应当对建筑项目的具体施工现场情况、现场周边环境进行认真、细致地研究，聘请专门机构和专业人员对施工现场的地质环境与条件进行勘察测量，分析、判断施工场地的岩层分布情况、土质种类与性质、地下积水的分布、流经规律，预测并计算房屋基础所需要承受的承载负荷数值和基础结构的建筑面积等，最终在数据总结与支持的基础上，完成对房屋工程项目基础结构的设计。以上数据的计算方法与参数设定应当考虑到建筑施工的技术方法应用、成本造价控制管理目标、材料与设施设备的配合使用，将提升房屋基础结构设计质量与实现建筑工程经济目标结合起来，提升房屋工程的施工质量和经济效益。从现阶段国内的房屋建筑工程项目设计工作情况分析，由于桩基础施工技术具有操作简便、受力均衡、承重载荷性能高并稳定的特性，因而被设计人员广泛应用于房屋建筑工程基础结构的主要施工手段。

2.基础结构设计的平面图测绘问题

平面图测绘是房屋建筑工程基础结构设计的重点内容，设计人员应当为结构平面图测绘做好充分准备：一是，设计人员应当对房屋建筑工程的施工现场周边情况进行详细地考察，分析建筑工程所在区域的自然地理和自然气候情况，尤其需要侧重考察该地理区域的地震灾害数据，对地震灾害等级做出判断和划分，并根据数据资料制定相应的建筑基础结构加固措施和抗震施工措施。举例说明，如果房屋项目当地的地震等级和振幅强度较低，那么可以简化基础结构平面图测绘过程；如果房屋建筑项目当地的地震等级和振幅强度较高，则必须在分析基础结构全局承重负载数值、部分结构承重负载数值的基础上进行设计，并配合使用基础结构模型设计软件。

3.基础结构设计的混凝土裂缝问题

在国内房屋建筑基础结构设计中，如何避免裂缝问题的产生是设计人员关注的重点内容。本人在工作中考察发现，房屋基础结构设计中存在一系列关于混凝土裂缝、基础框架构建抗压性能、弹力收缩性能不足的问题，严重影响了基础结构应当在房屋建筑中起到的支撑作用，分析该问题产生的源头主要是：首先，在混凝土在施工过程中，被不合理放置，降低了混凝土的承重抗压性能而产生裂缝；其次，混凝土施工的保养护理措施不合格而产生裂缝，或者由于设计人员没有考虑到混凝土自身的凝固收缩特性而导致裂缝的产生；最后，混凝土原材料的质量不过关，或者原料配比不合理，造成混凝土裂缝的产生。

二、房屋建筑工程项目的基础结构设计优化措施

1.优化大样详图设计

建筑详图是否準确无误是绘制大样详图的基本前提。绘制大样详图的方式一般有两种：一是在原有建筑图的基础上进行绘制；二是在以前做过详图的基础上进行适当的改进与绘制。并在绘制大样详图时，应在确保建筑外形不变的原则下，尽可能的设计合理的结构以便于施工，并且不管是标高或是外形，在尺寸方面必须与建筑协调一致。

2.优化基础结构的计算方法

在进行验算底框砌体结构时要注意以下几点：当多层结构的刚度是比较均匀的，底部剪力方法才可以应用。当建筑结构的底层框架是带有薄弱层的混合结构时，要考虑到塑性变形的集中影响。因为底层框架结构中只有底层框架抗震墙、底层框架混合结构的剪力分配不能简单的按照框架抗震墙的方法来计算，而是应该采用双保险的方法，抗震墙来承担全部的剪力，框架则按照刚度的比例承担相应的剪力。在进行刚度的计算时，框架的刚度不发生折减，抗震墙发生折减，一般折减到弹性刚度的百分之二十到百分之三十。应考虑到因为地震作用而产生的倾覆力矩带来的底层框架中的附加轴力。

3.优化单独基础设计

单独基础设计的概念是，房屋建筑框架结构和其他结构在设计过程中，通常所采用的圆柱形单独支撑设计，也可以是多边形的单独支撑设计，或者可以被称为独立基础设计。该种类设计方法的优势在于，能够加强房屋框架结构的全局承重载荷能力，并且对单独基础配合辅助的支撑结构，起到加强单独基础承重载荷性能与抗震性能的作用。单独基础设计的应当根据具体施工情况，可以选择应用于房屋建筑工程中的框架结构方案中，也因为经济合理和技术效果良好，被广泛适用于房屋建筑工程的基础结构设计方案中。

4.优化柱下混合条形基础（框架剪力墙）设计

如果地质勘察分析后，发现施工地基土质柔软、载荷性能较弱，可能发生不均衡沉降现象，而单独基础设计无法满足房屋结构支撑效果的时候，应当进行混合条形基础设计。该种设计方案的优势在于，和单独基础设计相比，其将条形单独支撑连接起来，改变单独支撑受力的基础结构，而变成在地基平面上受力均衡的框架结构，能够减弱地基沉降的影响。混合条形基础设计过程中，注意将条形支撑结构的间隔距离控制在合理范围内，或者通过增加基础平面面积的设计方法加强基础承重性能。

综上所述，由于国内经济水平的增长，建筑行业的实力也在发展强大起来。设计单位及其工作人员应当提高自身专业能力和设计水准，保证建筑工程质量、保证施工工期不被不当延误，从平面图设计、计算方法选用、加强单独基础和混合条形基础设计、避免混凝土裂缝产生等方面，不断优化房屋建筑工程的基础结构设计方案。

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