摘要:近年来,我国的土木工程建设有了很大进展,建筑结构基础设计也越来越受到重视。建筑结构基础设计具有非常重要的现实意义,不仅能够保证土木工程安全、缩短建筑施工工期,还能够有效提高建筑工程的社会效益和经济性效益。但是,目前我国的土木工程建设的结构基础设计中依旧存在一些问题,亟待解决。因此,文章对土木工程建设中的结构基础设计进行了具体分析。
关键词:土木工程;结构基础;设计
引言
房屋建筑质量与人们的生活息息相关,被人们广为关注,鉴于此重要意义,这对房屋建筑结构的设计工作提出了更高的要求,尤其是基础设计方面。在开展房屋建筑结构设计中的基础设计工作时,设计人员必须明确需要遵循的一系列原则,依照相关原则进行科学合理地设计,另外,还要提前明确影响房屋建筑基础设计工作的相关因素,以便在设计工作中可以有效避免。最后,在房屋基础设计工作中,是有所侧重的,设计人员要分清设计主次,明晰设计要点,从而提高房屋建筑基础设计工作的有效性、合理性。
1房屋建筑结构设计中的基础设计因素
1.1 基础设计中的上部结构
房屋建筑结构中的上部结构在施工中运用的是哪种形式、建筑中要求的墙体厚度,都能够直接影响到基础类型、埋深以及截面积等因素,所以,上部结构是基础设计过程中要反复考虑的主要因素。究其原因是因为,上部结构的选择的建设高度以及墙体的厚度,选择的类型不同,就会出现不同的荷载,则建设结果也会出现不同,对基础的沉降、稳定性以及抗变形的能力所要求的强度也是各不相同的,所以对房屋建筑结构设计中进行基础设计的时候要考虑周全。
1.2地质条件
设计人员在设计民用建筑基础之前,需详细勘察施工现场地质情况、环境情况等,在掌握所有资料之后才可保证设计质量。相同建筑物,若选用不同地基方案及基础结构,其施工成本、施工难度、施工周期均不相同。因此,为控制施工成本,需尽量选用天然地基,选择简单施工方式。然而部分民用建筑必须建设在特殊地形当中,此时就需对地基进行合理处理(若地基强度较低、压缩性较大,则需对地基进行处理,如此才可保证地基稳定性可满足施工要求)。另外,建设房屋建筑的地区,严禁存在土应剪力(若土层中存在倾斜滑动面,在出现地震时,建筑物将出现滑坡情况)。因而,在选择建筑地基时严禁选择可能出现滑坡状况的地区。
1.3环境因素
在房屋建筑的基础设计工作开展前期,设计人员需要重视地质条件因素的影响,而在设计工作开展过程中则需要考量环境因素的影响。在整个环境因素当中,有不可抗环境因素和可抗环境因素两大类,一般而言,温度作为不可抗环境因素的突出代表,对房屋基础设计工作的影响较为常见,当温度过高或过低时,都有可能打破房屋基础的稳固状态,容易出现开裂、变形等质量问题;而可抗环境因素,也就是可以人为调节的环境因素中,主要以施工过程中出现的问题为主,比如桩基入土深度的调节等,这些问题虽然也同属于环境因素之中,但是只要工作人员稍加控制,就可以得到有效解决。
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2房屋建筑结构设计中基础设计的设计要点
2.1独立的基础设计
独立的基础设计理念分为两种,分别是柔性以及刚性,在进行独立基础设计的时候,要结合当地施工的地基土质特点,例如说:地基土压实密度很大而且压缩性比较强的话,那么施工的时候最好就要运用刚性的独立基础设计,如果当地施工的地基土质特点是其他情况的话就采用柔性基础,目的是为了有效的避免由于地基土的压缩从而引发的不均局沉降。由于我国现阶段大多数的民建工程所运用的是独立基础设计的方法,且这种设计方法还具有着非常好的发展空间。多数情况的时候独立基础设计方法大面积的运用在柱下基础当中,然后与浇筑混凝土一起浇筑,从而形成了一个整体。还要把柱荷载的偏心距作为接下来判断的根据,从而来判断出断面是采用矩形还是方形。
2.2 桩基础设计工作要点
之所以在房屋建筑的基础设计中进行桩基础设计,关键在于桩基础的承载力优势。只有将桩基础设计地科学合理,才能为整个房屋建筑质量提供强有力的保障。关于桩基础的设计工作要点,主要有两方面:①增加桩基的密度,这一点主要是针对房屋建筑的框架结构来做出的相关设计,此举对加大桩基承载力度效果显著;②调整桩柱各部分的长度比例,这一设计要求应该根据实际房屋结构情况灵活变化。
2.3钢混框架结构设计时注意基础的刚度和柔度
在进行土木工程建筑结构基础设计时,主要是以结构力学和弹性力学的相关知识为根据,因此设计比较简单,而且可靠性较强,能够获得良好的设计效果。而在地质条件相对较好的区域,运用结构力学和弹性力学理论进行设计,可以获得更好的成效。但是伴随着土木工程建设不断变化发展,钢混框架结构设计的运用也随之增多,从而给既有的设计理论和方法带来了更大的挑战。但是钢混框架结构对基础质量和承载力要求较高,如果承载力不足,将会直接导致基础结构出现下沉,从而对土木工程建筑结构造成影响。而对于软土地基等地质条件相对较差的环境而言,不能只考虑结构力学和弹性力学,还要切实以实际情况为主要依据。伴随着高层建筑建设逐渐增多,结构垂直方向上的荷载会逐渐增加,结构基础将会承受较大的压力,在压力超出结构承载范围时,就会导致建筑结构下沉。因此,在钢混架结构设计时,为了保证整体质量,避免结构基础出现下沉,需要综合考虑结构的刚度和柔度,以此确保整个建筑结构的质量。
2.4桩箱的基础和设计要点
桩箱基础是用于桩基础以及箱形基础,桩箱基础的特点是:抗弯的强度比较高、卸载的能力较强而沉降的能力比较小。所以此措施经常性的用于地基上建设房屋建筑,特别是高层建筑以及强度很大的重型建筑,也适用于沉降要求比较严格的房屋建筑。桩箱基础的设计难点是布桩方式的选择问题,因为不同地点的地基土质的差异性很大,要是运用全场布桩的措施会让各个桩体桩顶的反力出现不同,对基础底板来说,每一个地方的受力都是不均等的。要是想确保基础的承受力达到理想效果,就要保证底板既有一定的厚度,在实际设计中可以运用调整布桩的方法,适当提高中间部位桩间距的措施,充分运用基础底部桩间体的承载力,通过分担基础底板的受力方法,从而到减小底板厚度的效果。
2.5重视基础刚度、柔度
现阶段,在设计建筑基础时,设计人员需依据结构力学或弹性力学进行设计,其设计质量较高。钢混框架对基础设计、基础承载力要求较高,若基础承载力不能满足设计要求,建筑可能出现下沉问题。因而,在设计基础时需详细分析建筑上部结构刚度、柔度要求,如此才可保证建筑施工质量。
结束语
总之,现阶段我国正处于经济转型时期,工程建筑行业既面临着巨大的挑战,同时也迎来了更多的机遇。同时,土木工程建设单位对设计人员的要求也随之提高,要求设计人员在设计过程中,必须考虑地更加精细和全面。设计人员应该从理论和技术等多元化角度,分析研究土木工程建筑结构基础设计,从各环节出发,完善和优化建筑结构基础设计,在提高建筑结构基础设计水平的基础上,确保土木工程顺利施工,从而实现我国土木工程行业的可持续发展。
参考文献:
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论文作者:赵海洋,何海林
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第8期
论文发表时间:2019/10/17
标签:基础论文; 结构论文; 地基论文; 房屋建筑论文; 建筑结构论文; 土木工程论文; 因素论文; 《建筑细部》2019年第8期论文;