房屋建筑结构设计中基础设计

2019-11-28 13:00:40陈文丽
建材发展导向 2019年6期
关键词:环境温度桩基础房屋建筑

陈文丽

(中交远洲交通科技集团有限公司,河北 石家庄 050000)

1 房屋建筑基础结构设计所需遵循的原则

在房屋建筑工程中,基础结构设计是非常重要的一部分内容,在实际设计时要求设计人员遵循如下原则:第一,整体性原则。在设计时要求工作人员能够由整体工程着手,和业主进行及时有效的交流,确保实际设计所得建筑基础结构能够同时满足主观与客观方面的需求。第二,需有提前量。当前,大部分房屋建筑基础结构设计都是侧重于对基础、地基以及上部结构构件进行设计,从而致使在设计结构时出现一些问题。

2 房屋建筑结构设计中基础设计方法

2.1 独立基础及设计

独立基础具有良好抗震性能、造价低、能够良好适应地基土等优点,当前被广泛运用在民用建筑的框架结构当中。在设计独立基础结构时需要结合地基土的特征来开展,如果地基土具有较大压实密度、较强压缩性的情况下,就应当将其设计为刚性基础,反之就应当设计为柔性基础,用来抵抗由于地基土压缩所造成的不均匀沉降。一般来说按照具体独立基础情况可以使用杯形基础、坡形基础以及阶形基础中的一类或多类组合。通常在承重柱下设置独立基础,和现浇混凝土柱实施整体浇筑,例如,柱使用预制混凝土柱,都是把独立基础设计为杯口形,往杯口中嵌入柱,同时使用细石混凝土嵌缝形成杯口基础。

2.2 桩基础及设计

因为房屋建筑桩基础具有较强的承载能力,通常使用在地基上部承载能力较低,且下部具有坚硬土层的情况。不仅如此,因为桩身较长,能够将上部荷载传递至地层深处,所以在加固基础过程中也往往会运用到桩基础。在对桩基础进行设计过程中,如若房屋建筑是使用框架结构,则可以通过基础中部加密布桩和加长中部桩身长度的方法来对桩基支撑受力进行调整,用来降低不同部位沉降的差异性。

2.3 箱形或筏板形基础及设计

通常箱形或筏板形基础使用在对地基基础承载能力具有较高要求和地基土承载力不均匀的情况。不仅如此,还可以运用筏板基础作为地下室的房屋建筑结构,不但能够将基础作用有效发挥出来,而且还能当做地下室地面使用。在设计箱型基础和筏形基础过程中,一个重点在于将整体基础的弯曲应力减小,所以,可以把基础和上部结构视为一个整体,采取共同作用分析法来实施设计。不仅如此,因为这两种结构是大体积混凝土,所以在实际作业时极易有温度裂缝的出现,在设计过程中要求能够进行全面考虑,可以采取伸缩缝设置的方式来减少因为温度变化而引起的变形。通常伸缩缝宽度控制在20-30mm 为宜。

2.4 桩箱基础及设计

桩箱基础主要是使用箱形基础与桩基础,让两种基础一同承载受力的基础,其具有较强承载能力、较高抗弯刚度、较小沉降量等特点,所以往往适用在建设于软弱地基上的重型建筑、高层建筑以及要求沉降量较为严格的房屋建筑当中。在实际设计过程中一项难点内容在于选择布桩方式,因为各个方位的地基土性质都有所不同,如若采取统一布桩的方法就会导致不同桩体反力存在一定差异,从而导致基础底板各个位置受力不均匀。所以要想保证基础承载力达标则需要确保底板具有一定厚度。所以在具体设计环节可以采取对布桩进行调整的方法,也就是将中间部位桩间距进行合理增加来将基础底部桩间土的承载力有效运用起来,用以对基础底板的受力进行分担,来将底板厚度减小。

3 房屋建筑结构设计中基础设计所需注意问题

3.1 不同因素对地基和基础结构设计的影响

在实施房屋建筑结构设计的基础设计过程中常常会有许多因素影响到设计方案,所以必须要充分考量现有因素。第一,需要与地基检测与实际勘测资料相结合,充分分析与掌握施工现场的地质构造与地震情况,并在设计过程中考虑到已经取得的气候与环境数据,用以对基础设计进行指导与参考,尽量把各类因素产生的影响减小。第二,因为地基土质较差,所以运用换土垫层进行处理过程中,需要能够根据地方地质情况来了解实际的土层构造与厚度,以便对垫土厚度进行精准计算,在其厚度及宽度上,要满足经济性及安全性要求。在土质选择上,一般以强度好的沙砾为主,以提升土层稳定性。

3.2 充分考虑环境温度

在设计房屋建筑基础结构时,需要能够将环境温度对混凝土基础的影响考虑在内。而大部分混凝土基础裂缝的出现都是因为环境温度不适宜导致的。例如,突然降温、暴雨或是保温层失效等,均会导致混凝土表面和周围环境间出现温差,所以极易引发混凝土表面裂缝。所以必须要科学设置伸缩缝,务必要根据相应标准要求来实行,切不可为了设计方便或是施工快速而采用后浇带进行替换。除此之外,还需要在设计环节将环境温度可能会产生的影响考虑在内,并实施计算来将伸缩缝设定标准确定下来,确保其与环境要求相符。在编制设计方案时,务必要详细说明伸缩缝的要求来制定最佳安装方案以及填充材料。同时还需要做好建筑顶层的隔热与保温工作,如在受温度影响最大的位置设置温度筋的方式来将环境温度的影响降到最低。

4 结语

总而言之,房屋建筑结构设计基础设计具有较强的复杂性与系统性,所以相关工作人员在设计过程中务必要遵循特定的原则,并结合不同结构部件采取相应的设计方式,切实提高房屋建筑结构设计的质量。

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