探究建筑结构设计中的基础设计

汪淼

摘要：建筑结构设计中离不开基础设计，它直接关系到建筑工程整体性能和质量。城市化进程的加快，使建筑结构类型逐渐增多，加大了基础设计难度。建筑结构基础设计涵盖的范围很广，设计人员要结合建筑结构具体诉求，对其进行基础选型和应用，并按照正确的流程进行设计操作，提升房屋整体质量和设计合理度，使建筑工程的经济性和实用性兼备。同时，设计人员也要根据建筑工程具体情况，对建筑结构基础选型进行合理分析，并在工程实践中，对其进行应用。本文着重对建筑基础设计的要求和选型进行分析，并阐释基本设计程序，以期达到良好的基础设计效果。

关键词：建筑结构设计；基础选型；基础设计

中图分类号：TU973.2 文献标识码：A 文章编号：1674-3024（2016）14-198-02

前言

现代化进程的加快和住房理念的革新，使人们对建筑结构基础设计提出了越来越高的要求。建筑施工水平的不断提高，使建筑市场面临更加严峻的竞争格局。与此同时，也增加了建筑工程的设计施工成本。传统的基础设计类型和模式已经不能够满足当前建筑行业的发展诉求。基础设计是建筑结构的重要分支，它直接关系到建筑工程的经济效益和安全效益。当前，城市建筑的数量和种类越来越多。合理科学的基础设计有助于提高建筑工程的整体f生能和效益，推进我国建筑行业的快速发展，为人们营造安全舒适的住宅环境。

1建筑基础设计的要求和选型

1.1建筑基础设计要求

1.1.1高层建筑。高层建筑是当前我国城市建筑的主流模式。它的垂直高度和上部结构荷载比较大，对基础埋置深度具有较高要求，也增加了工程造价。设计人员要结合高层建筑的结构设计诉求，在具体的建筑工程施工背景下，对基础总沉降量和差异沉降量进行有效控制，提高地基和桩基承载力，达到良好的设计效果。同时，也要对设计过程中的耗材、降水、工期等指标进行考量，提高整体设计质量，有效控制工程成本。

1.1.2多层建筑。多层建筑以砌体结构为主，对抗震设计要求比较高。设计人员要结合它的具体设计要求，对横墙承重和纵横墙共同承重的结构体系进行综合考量，对纵横墙进行均匀布置，实现其对称性和连续性。注重多层建筑结构设计过程中的规则性。如果结构比较复杂，需要立足于建筑的整体布局，对防震缝进行科学合理的设置，并在它的两侧进行均匀分割，使防震缝、伸缩缝和沉降缝同时发挥作用。

1.2建筑基础设计选型

1.2.1独立基础设计。独立基础设计的优点是经济、施工方便、成本低，并且具有良好的整体性和抗震性。它能够对地基中的不均匀沉降进行有效控制，在地基土中具有良好的应用效果。独立基础的主要材料是钢筋混凝土和素混凝土。如果建筑物上部结构为框架结构或者单层排架结构，设计人员一般会选用正方形或者长方形基础结构。独立基础的局限性表现在土壤对上部重力进行承载，很容易受土质干扰。如果地质条件不好，很容易发生倒塌。

1.2.2条形基础设计。条形基础又可分为墙下条形基础和柱下条形基础。

墙下条形基础主要应用到砌体结构和单层厂房中，包括砖、毛石、混凝土刚性基础等，它在砌体结构和单层厂房中应用比较普遍。并且其具有造价方面的优势，施工速度快，设计刚度好。它具有较好的荷载承受力，既能够对上部结构荷载进行承担，也能够适应地基变形。但是，它的抗拉力和抗剪力不足，在复杂的地质情况下，不具备适用性，会严重削弱整体应用效果。如果持力层埋深比较大，设计人员要对其进行慎重选用。

柱下条形基础具有良好的刚度性能，有助于控制和调整基础设计中的不均匀沉降。它一般被应用到柱荷载比较大或者地基不稳定情况下。设计人员要结合具体工程情况，对柱距进行有效控制，将其性能发挥到最大。在柱网中，对柱下条形基础进行双向布置，就形成了十字交叉基础。它的应用范围比较广，且空间刚度好。如果地基软弱，设计人员可以应用该种形式，以提高地基稳定性。它的局限性在于，计算过程比较复杂，增加了设计人员的工作量。

1.2.3钢筋混凝土筏板基础。钢筋混凝土筏板基础适用于以下情况。（1）条形基础设计与上部结构对变形的要求和地基承载力相关要求都不匹配；（2）如果柱距比较小，柱荷载很大，或者外部因素导致沉降差过大，需要通过增加基础刚度，来对不均匀沉降进行调整；（3）拟建建筑物规划中包括地下室，但是地下水位与地下室设计要求不符合，设计人员可以应用钢筋混凝土筏板基础，有效避免地下水位过高，渗入室内；（4）建筑物对风荷载和地震荷载要求比较高，地基基础需要足够的刚度和稳定性。

1.2.4桩基础。桩基础在高层建筑结构基础设计过程中备受青睐。该基础形式具有抗震、沉降和承载力方面的优越性。将桩基础应用到地基土上，能够避免基础持力层埋深比较深。同时，桩基础施工过程中，噪音比较小，不会对周围建筑物产生干扰。在实际施工中，它极具优越性。

2建筑结构基础设计程序

（1）设计人员要根据地质情况、建筑工程的性能和规模等，确定基础设计的类型和等级，进而进行分类。并结合具体的基础设计等级要求，选择相关内容，进行计算。同时，设计人员要注重前期勘察工作，对地质勘察的相关情况进行分析。然后，着力于解决基础设计过程中的地质构造和地质灾害等问题。根据具体的设计诉求，对拟建工程周边的气候和环境数据进行收集和完善，将建筑物地基基础设计等级划分为甲、乙、丙三个等级。设计人员要将地基复杂性、建筑工程规模、功能特征和地基问题导致的建筑物破坏程度作为等级划分过程中的重要考量要素。

（2）结合具体设计要求，进行基础设计选型。设计人员要结合拟建场地的工程地质、水文条件、功能、建筑体量和荷载等要素进行基础设计选型。设计人员要对不同的基础设计类型进行计算、分析和比较，选出最佳基础类型。例如当前，城市内部住宅诉求逐渐提升，建筑的类型和功能更加多样化，而高层建筑已经成为城市建筑工程的主流，基础设计过程中，筏板基础和桩筏基础亦成为主流设计。设计人员要注重在建筑结构基础设计过程中，对各种影响因素进行综合分析和考量。

（3）设计人员要将基础施工图落实到位。建筑基础受力比较复杂。设计人员在基础计算中，要对受弯、抗剪、抗冲切和基底土变形导致的沉降进行综合考量，并对其进行验证和计算，得出符合建筑结构基础设计要求的施工图纸。完成施工图纸设计后，将其送到审图机构进行审核，然后在建筑工程施工过程中对其进行应用，以提高建筑工程整体施工质量。

（4）建筑结构基础设计过程中，要结合具体设计要求，合理选择混凝土强度等级和基础配筋，最大程度提高建筑结构的整体性能和耐久度。设计人员要按照满足最小配筋率的相关要求，设置基础配筋。同时，条基设计中，要以标准图为依据，对条基交叉处的钢筋进行设计，避免对条基交叉处的基底面积进行重复利用。根据具体工程情况，合理调整基础宽度，并对基础设计图纸中的构造柱进行明确定位，最大程度提高建筑基础设计性能。

3结语

基础设计与建筑工程的整体设计质量息息相关，直接关系到建筑工程的整体应用效果。设计人员要按照正确的设计流程和方法，进行建筑结构基础设计。当前，我国建筑结构基础设计中仍然存在诸多纰漏。设计人员要立足于工程全局，确保基础选型和整体操作的科学性，将建筑基础结构设计过程中的安全隐患降到最低，推进我国建筑行业整体设计水平的提高。