建筑结构设计中的基础设计分析论文_余永飓

建筑结构设计中的基础设计分析论文_余永飓

中核第四研究设计工程有限公司 050021

摘要:21世纪,国家经济发展迈向新台阶,为广大人民群众提供了更好的生活环境。以此同时,建筑行业也得到了不断地发展,一些企业积极吸取科技发展成果,将新材料和新能源用于建筑中,并取得了不错的成就。尽管如此,我国建筑行业还是存在一些问题,比如建筑工程结构设计不科学、不完善,这都严重影响了整个建筑的安全性和稳定性,留有极大地安全隐患和居住风险。因此,想要提升建筑工程整体质量和安全水平,必须重视建筑结构的基础设计,认真分析和研究,设计出科学合理的建筑结构基础部分,确保建筑的安全。

关键词:建筑结构;基础设计;策略

引言

在建筑工程建设过程中,建筑结构基础是整个建筑物安全的最基本保障影,建筑结构的基础设计工作直接影响整个工程的建设水平与建设质量。虽然近年来,我国建筑行业取得了一定的成就并积累了一些经验,但是在建筑结构基础设计这一块还存在很多问题,影响整个建筑的安全和稳定。

1建筑结构设计中基础设计的重要性

建筑结构的基本设计与建筑工程的安全性有关。因此,在建筑工程基础设施的设计中,有必要选择正确的类型,加强设计的合理性,最大限度地提高建筑工程的安全系数。基础设计在整个建筑结构设计中十分重要,基础设计出现问题将对整个建筑结构造成很大的影响。如果建筑物的基础不稳定或者承载能力低,就将直接影响建筑工程后期的施工和使用,容易导致建筑物发现沉降或者开裂的现象,影响整个工程的质量,所以在建筑工程结构设计中需要加强对建筑结构中基础结构的设计。

2现阶段建筑工程结构基础设计中存在的问题

2.1桩基的尺寸问题

建筑材料、施工工艺、施工安全等方面的因素使得桩截面尺寸以及桩长受到限制。例如由于受钢管长度的影响使得沉管灌注桩通常情况下不大于24米;考虑到安全方面的因素,人工挖孔灌注桩的长度不大于30米。受到工作空间、机械性能等影响桩基直径,例如机具的性能限制使得桩基直径小于800mm,人工挖孔桩因为人工操作空间的要求,通常情况下直径大于800mm。表1为桩的尺寸限制:

表1 桩的尺寸限制

2.2地质条件问题

设计人员在进行建筑基础工程设计过程中,考虑地质条件主要包括所需穿越土层情况以及持力层情况。所需穿越土层情况主要是针对桩基而言,特别是摩擦桩通常情况下无法达到持力层,需要穿过较厚的土层。地质的穿越能力以及地下水对地基基础的影响在设计阶段对地基的选型都产生着重要的影响。地基持力层情况尤其是压缩模量以及承载力对基础形式的选择极为重要。片筏基础、箱形基础、十字条基、柱下独立基础、无筋条基,设计人员在选择的过程中需要考虑上部结构层数、地基持力层承载力,基础经济性等方面的要求。特别是持力层的承载力是考虑的核心要素之一。

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3建筑结构设计中的基础设计策略分析

3.1加强建筑结构平面图设计

在进行建筑结构总平面设计时,需要考察建筑物周围实际情况,对建筑物抗震设防烈度的要求。在基础设计的过程中需要查找相应的建筑抗震设计规范,使得建筑结构设计满足抗震的要求。同时在这个高科技时代,能够采用软件对建筑结构进行建模,分析计算基础结构的承载能力,从而保证基础结构设计的安全性和稳定性。

3.2合理设计基础结构的上部结构

基础结构是承受上部结构传递下来的荷载,上部结构的设计对基础设计会有很大的影响。因此,为了保证基础设计的安全性和合理性,需要合理设计基础结构的上部结构。通常对于房屋建筑结构,其屋面设计通常采用的是坡屋面,坡屋面可以分为折板式和梁板式,两种形式所用于的屋面结构是不一样的,需要根据实际建筑结构选择合理的屋面形状,保证建筑结构设计中基础设计的稳定性。

3.3优化建筑地基基础设计

在进行建筑结构基础设计时,首先要明确地基在整个建筑工程中的地位和作用,充分的重视地基基础的设计优化。因此,设计人员在进行地基基础设计的时候,一定要遵循相关的规范要求和设计原则。另外,要结合实际情况,具体问题具体分析,如果建筑场地并不平坦,在设计地基基础时,应该考虑地形因素的影响,做好地理环境的勘查分析,科学评估出地形的稳定性。除此之外,如果建筑场地所在的地基硬度不高、土层疏松,那么需要精确的计算出地基承载力与沉降系数,并采取相关的措施人为的增加地基的硬度,确保施工顺利进行,避免出现返工现象。

3.4区分建筑基础的构造柱和承重柱的设计

严格规范建筑行业人员的资格,定期对建筑人员尤其是设计人员进行培训,提升他们专业知识水平。另外,当设计人员进行基础设计的时候,一定要想办法区分清楚构造柱和承重柱间的差异,区分清楚它们之间的特点与设计标准,然后按照各自的要求进行设计,避免两者的混淆,确保设计的质量与水平。在对构造柱进行设计的时候,一定要做好构造柱与圈梁的连接设计工作,确保他们紧密相连,只有这样才能保障建筑结构的延展性,利于建筑的安全性和可靠性。除此之外,也要做好承重柱的设计工作。在设计中要综合考虑影响承载力的各种因素,从而能够减小轴压比,提高构件的承载能力。在满足用户要求的前提下,严格按照设计规范进行操作,可采用混凝土材料,来提升建筑的稳定性。另外,还要重视承重柱截面的优化设计,可采用模型构建技术,科学估算出承重柱截面面积,使其符合抗震烈度要求,提升建筑的抗震能力。

3.5提升建筑材料的使用效率

建筑在城市化建设当中越来越常见,但是在建筑结构基础设计水平上来说,还是没有太大的基础设计技术创新和基础进步。因此需要针对建筑基础结构形式设计进行创新和优化,确保能够提升建筑工程施工建设安全性要求,提升建筑工程中建设材料的使用效率。首先在建筑施工建设过程中选择梁板以及钢筋混凝土,首先一定要确保项目施工质量和项目施工安全性,然后再去综合考虑施工材料的利用效率。在施工过程中要积极应用科学规范的施工标准进行施工,重视材料的选择,在建筑工程施工过程中提升材料利用效率,从而优化工程成本消耗,降低工程造价,提升工程施工效益。

3.6框架结构基础设计

框架结构基础上柱所承受的荷载随着上部结构层数的增加而增大。在上部结构荷载的作用下,框架结构基础容易出现蝶形沉降,因为框架结构具有较好的刚度,因此边柱沉降量相对较小,内柱沉降量相对较大。边柱与基础接触所受的荷载增加,而内柱受拉而形成卸载作用。因为上部结构柱特别是底层柱之间的内力重分布使得其作用在基础上的内力形成了一定的变化。在设计过程中应该充分考虑内力分布的变化状态。

结语

综上所述,基础结构设计的质量直接影响建筑结构的质量,基础结构是承受整个建筑结构的荷载。在对建筑基础结构进行设计时需要考虑建筑施工环境和建筑上部荷载,分析选择合理的基础类型,确保基础结构能够保证建筑工程要求。在建筑结构基础设计中需要满足国家规定的规范要求,并进行合理的优化设计,提高建筑工程的整体安全性,推进我国建筑行业的稳定发展,加快我国现代化建设的进程。

参考文献

[1]王培,赵文杰.建筑工程结构设计中的基础设计[J].建筑工程技术与设计,2015,20(22);447.

论文作者:余永飓

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第35期

论文发表时间:2019/4/17

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