房屋建筑结构设计中基础设计探讨

2017-04-09 10:46:14史志强
四川水泥 2017年3期
关键词:条形桩基础抗震

史志强

房屋建筑结构设计中基础设计探讨

史志强

(内蒙古电力勘测设计院有限责任公司 内蒙古呼和浩特市 010000)

随着社会经济的快速发展,建筑工程的建设速度明显加快,各类建筑不断涌现,有利于推动我国建筑行业的跨越式发展。当前我国的国土资源愈加紧张,施工企业在房屋建筑结构设计过程中,越来越重视基础设计工作,这是因为基础结构发挥着传递荷载、承载上部结构等作用,设计的科学性直接关系到房屋整体的耐久性、适用性、安全性,因此做好基础设计工作显得尤为重要。本文就对房屋建筑结构设计中的基础设计进行分析和探讨。

房屋建筑;结构设计;基础设计

随着人们生活质量的提高和审美观念的改变,对房屋建筑的各个方面提出了更高的要求,为了使房屋建筑达到人们的审美要求,必须要不断改进房屋的结构,优化结构设计方案,保证房屋建筑结构的合理和美观[1]。而基础设计作为房屋建筑结构设计中的重要内容,与房屋建筑的经济适用性和质量息息相关,影响到建筑整体结构的可靠性和安全性,这就需要深入理解房屋基础设计的选型和要求,进一步加强建筑结构的基础设计。

房屋建筑设计中基础设计的影响因素

房屋建筑设计中基础设计的影响因素主要表现在如下几个方面:一是地质条件。基础设计的承载能力取决于地质条件,而地质条件涉及较广的范畴和诸多复杂的因素,尤其是桩基穿越土层情况和地基持力层特点。其中桩基穿越土层的情况涵盖桩基穿越能力、土层地下水分布特点等,在基础选型过程中应该认真分析这些因素。而地基持力层与基础相接,主要是对建筑负荷加以承受,因此在设计基础的过程中需要考虑持力层的承载能力、压缩模量、图纸特点等。

二是施工环境。施工环境涉及人工环境和自然环境,其中人工环境的影响为:①在房屋建筑施工环节,往往会出现各种振动,这就需要在设计之初充分考虑到这些情况,有效保证基础的稳定性;②如果在施工中需要打桩,桩基入土之后会出现挤土效应,致使周围土层出现一定的应力,继而对周围地下管网与建筑物基础受力情况造成一定的挤压,因此在基础设计时必须要尽可能降低这种影响[2]。另外,自然环境的影响涉及抗震等级和环境温度等,其中抗震等级会对抗震缝位置和数量、抗震缝设置情况等造成影响;而钢筋混凝土是构成房屋基础的材料,一旦环境温度过低,则可能出现混凝土开裂问题,因此在基础设计时需要对低温施工进行综合考虑,采取切实可行的措施来预防这一问题的发生。

三是上部结构。上部结构是房屋建筑结构中的重要组成部分,其墙体厚度、地上建筑高度、采用形式等都取决于基础的截面积、埋深、类型等,在基础设计环节应该充分考虑上部结构的影响。通常上部结构在墙体厚度、高度、类型等方面的不同,往往会使房屋荷载在基础分布特点方面也有所不同,继而影响到基础的抗变形能力、稳定性、沉降等。

房屋建筑设计中的基础设计分析

要求

首先是多层建筑。多层建筑基本是砌体结构,在实际设计过程中需要做好抗震设计,优先考虑纵横墙共同承重或横墙成周的结构体系,保证纵横强布置的对称性和均匀性,做到沿竖向面上下连续、沿平面对齐,使其与抗震设计的规范标准相符。当然在布置钢筋混凝土多层建筑结构时,应该尽量选择规则的结构,而相对复杂的结构则先设置防震缝,均匀分割防震缝两侧,使其形成规则的结构,从而实现沉降缝、伸缩缝、防震缝的有效统一。其次是高层建筑。当前城市建筑多是以高层建筑为主,而高层建筑具有较大的上部结构荷载与垂直高度,基础埋设的深度也相应较大,需要花费较高的工程造价[3]。因此在高层建筑结构设计过程中,需要以相关要求规定的允许值为依据,科学设计基础的差异沉降量和总沉降量,使桩基与地基具有良好的承载力,更好地达到施工标准。在设计地下结构时应该做好相关的防水措施,综合分析自身耗材、工期、降水、土方等,以便降低工程成本,实现最大化的经济效益。

选型

房屋建筑基础选型会受诸多因素的影响,这就需要恰当选择基础形式,使其满足地基允许变形的要求和承载力,具备较高的整体性能,能够合理调节不均匀沉降。第一,独立基础。目前大部分民用建筑中的基础都是采用独立结构,具有较强的抗震承受能力和良好的经济性,可以很好地适应地基变形,保证基础的整体性。第二,墙下条形基础。对于墙下条形基础而言,其作为常见的一种刚性基础,具有施工快、造价低、挤压性好等优点,可以很好地承受上部结构的荷载力,在一定范围内适应地基变形,适用于低于五层的民用建筑或轻质生产厂房。第三,桩基础。当地基上部缺乏足够的承载力且下部有坚实的土层时,可以采用桩基础的施工技术,利用桩基础良好的沉降量和承载力,有效解决上部结构荷载大等问题。同时在天然地基方面,如果浅基础具有过大的沉降量,这时也需要使用桩基础[4]。第四,钢筋混凝土筏板基础。如果地基的上部结构荷载较大,承载力不符合标准且缺乏均匀的土质,或者是基础之间出现重叠或空间不够等,都可以使用钢筋混凝土筏板基础。一般钢筋混凝土筏板基础在地下室结构中的使用,基本是充当地下室地板结构的作用。第五,十字交叉基础和柱下条形基础。十字交叉基础具有较大的空间刚度,适用范围十分严格,通常是条形基础不能满足条件时才会使用该基础。而条形基础具有良好的刚度,可以有效调整不均匀沉降,因此多用于地基稳定性差或柱荷载大的情况下。值得注意的是,在使用时应该合理控制柱距,使其保持在6m~7m的范围内,以免降低条形基础的作用。

结束语:

综上所述,房屋建筑基础设计作为一项复杂而系统的工程,其直接关系到房屋的使用寿命和使用性能,对房屋建筑的工程造价具有一定的影响。因此设计人员在基础设计过程中,必须要做好细节设计工作,结合实际情况恰当选择基础的形式,如独立基础、墙下条形基础、桩基础等,从而提高房屋结构的设计质量,有效满足人们的居住需要,实现房屋建筑工程的整体效益。

[1]黄河. 浅谈房屋建筑结构设计中应注意问题[J]. 建筑知识,,:1.

[2]周钰涵. 房屋建筑结构设计中基础设计探讨[J]. 科技创新与应用,2015,07:156.

[3]程文刚. 有关房屋建筑结构设计中基础设计的研究[J]. 江西建材,2015,18:37+43.

[4]张萌. 对房屋建筑结构设计中基础设计的分析研究[J]. 四川水泥,2016,12:59.

史志强,1980.04.15,大学本科,工作单位:内蒙古电力勘测设计院有限责任公司

TU7

B

1007-6344(2017)03-0078-01

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