关键词:房屋建筑;结构设计;基础设计
一、建筑结构基础设计意义
(一)有安全保证
科学基础设计在整个建筑中有重要影响,基础设计不合理或者造型出现较大失误等都会对建筑施工产生重要影响,从而造成在以后的使用中出现问题。建筑基础不合理便会造成基础不稳定甚至是可靠性低,从而影响到后期使用和维护。在建筑过程中还会出现建筑承载力达不到标准的问题,这样容易造成沉降或者开裂,从而对整个工程产生重大不利影响。
(二)可以缩短施工工期
科学合理的基础设计能够保证施工质量和效果。完善的基础设计对于后续的施工确认也有帮助,从而可以避免发生返工的问题,保证施工能够顺利进行。基础设计合理是进行施工中的基础性条件,能够帮助管理人员合理分配人力资源,减少工期降低成本。
(三)提升施工效率
在正常情况下基础设计在整个工程中只会占据1/4的工程量。较大项目或者十分复杂的设计中也会造成基础设计负载增加。合理设计基础可以保证顺利施工,同时也可以减少工程消耗,因此可以提升效率降低造价。
二、有关房屋基础设计形式
(一)独立基础
独立基础在民用建筑的结构设计中,是使用程度最高的一类设计形式,同时其在整体房屋设计效果上也发挥着十分积极的作用。在实际设计中,独立基础往往会应用于柱下基础之中,基础断面的分类依据柱荷载偏心距的差异大小,分为矩形及方形两类。在柱距比较大的情况下,独立基础的应用可以产生极大的性价比,这在众多的基础形式中是极为突出和重要的。设计人员在进行考核时,如果面对的建筑框架体系呈多层上部结构,那么就应该优先选择独立基础,这一点是毋庸置疑的。
(二)墙下条形基础
墙下条形基础比较适合应用在基础埋深程度高,附带有地下室的建筑结构中。在实际情况中,考虑到混凝土极高的抗压性能和稍微逊色的抗拉抗弯能力,墙下条形基础常常会应用于中小型民用建筑之中,这样的建筑结构中,其地基对于重物的承载程度和抗压能力都十分优秀,而且具有压缩性好的性能,往往可以根据实际情况的变化进行抢下条形基础设计的灵活使用,为整体建筑带来积极效果。在应用过程中凸显出方便实用、性价比较高的特点。
(三)柱下条形结构和十字交叉基础
回归到现实中的建筑设计中,设计过程中经常会遇到地基承载力小但上部结构对于载重能力要求较高的情况,这对于设计基础形式选取的标准和要求进一步加大。这种情况之下,柱下条形基础应运而生。其优点在于,相比其他基础结构,这种形式刚度强,并且可以随机调节沉降的均匀程度以适应柱间距较小的问题。另外,十字交叉基础往往被应用于柱荷载量很大而地基承载能力较为弱小的情况之下,然而需要说明的是,这种设计形式不能够在实际设计时随意进行应用。
(四)桩基础
鉴于桩基础具有沉降量和承载能力较大的特点,往往适用于地基强度低的情况之下。另外,如果被设计的建筑结构中,地基对于重物的承载受压能力比较弱,而上部的载重负荷能力比较强大的时候,位于建筑结构的下方土层其坚实的特质可以在一定程度上有效支撑桩端。或者对于那些建筑物本身极端重要且要求具有极为严格的沉降能力的情况之下,设计人员可以适当考虑桩基础的使用。
(五)钢筋混凝土筏片基础
该基础主要分为梁板式和筏板式两种主要结构。后者主要应用于地板结构复杂并且附带有地下室的建筑结构中,而且进行相关结构基础选择时要根据载重负荷程度进行具体情况具体分析。在使用过程中突显的优点主要是刚度好,而且可以通过不断调节沉降均匀程度来进行调节适应。虽然筏板基础的使用范围广、使用频率较高,但在实际设计操作时,设计人员还是应该回归与实际情况下的建筑结构进行合理选择
三、房屋建筑结构基础设计中存在的问题
(一)房屋建筑的结构设计的执行力度不足
建筑设计是施工的前提和保障,要想使整个房屋的建筑达到人们要求的状态,光靠施工的过程是不能实现的。在现代建筑施工的过程中,人们通常会忽视建筑结构的设计,一般都是根据多年来的建筑经验进行模式化的设计,并没有根据实际建筑的房屋状况有针对性的进行设计,这样的状况导致建设出来的房屋和设计的理想状态是不相符的,并且房屋建筑还存在着很多的隐患,导致用户在使用的过程中出现很多的问题,严重的影响着房屋建筑的质量,施工过程不能严格的按照结构设计的要求来进行,执行的力度差,对于房屋建筑行业的水平都是有一定的影响的。
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(二)房屋建筑的结构设计图纸中布局不合理
好的结构设计应该是符合房屋建筑的实际状况的,设计图纸中的布局设置是非常重要的环节,布局的合理与否直接关系着整个设计图纸的实用价值。房屋结构设计的布局包括多个方面,包含房屋的外形构造设计、最大承载力的布局状况以及受力的状况等方面,影响房屋布局的因素是多方面的,在图纸设计的过程中要考虑的因素也是多方面的,所以说容易出现房屋建筑的设计结构布局不规范的现象,影响了正常的建筑水平。这样的状况主要是因为设计人员在图纸设计之前没有对房屋的实际布局情况思考不足,导致出现布局不合理的情况出现。
(三)对房屋建筑中变缝的设计不够重视
房屋建筑的过程中不仅要考虑到施工材料以及施工技术对质量的影响,其次还要重点考虑的还有当地的气候状况,气候环境因素对于房屋建筑的影响也是非常大的,要考虑当地的冷热差状况,在施工的过程中要加入变形缝项目的设计,避免因为天气的冷热变化对房屋造成损坏,变形缝的设计过程中要考虑宽度设计的问题,这是对设计师工作经验以及综合素质的一项考查,关系着整个房屋的使用质量的问题。我国的房屋建筑的过程中有些设计师直接将这一问题忽略,而是在施工的过程中用后浇带来代替变形缝的功能,虽然也能够起到一定的作用,但是相比于变形缝来说,其使用价值以及效果都是有一定的差距的,这样的设计会很大程度上缩短房屋的使用寿命。所以说,在房屋结构设计的过程中,设计师要重视变形缝的设计,对其作用要有清楚的认识,合理的做好房屋的结构设计工作。
四、加强房屋结构基础设计的措施
(一)加强房屋建筑的结构设计施行力度
在房屋建筑施工之前,首先要做的就是要对房屋进行专业的结构设计,结构设计要根据房屋的实际状况进行,对当地的环境以及地形状况进行深入的探究和考查,对当地的地理水文状况以及环境状况有基本的了解,杜绝模式化的房屋结构设计。在施工的过程中要严格的按照预先设计的施工图纸的要求进行,保证最终的施工完成后的建筑效果和预先设计的相匹配,加强结构设计的施行力度。这也是建筑设计专业素质的一种体现,按照图纸进行施工也能够保证整个施工过程顺利的进行。
(二)承重柱与梁的铰支
承重柱承载着房屋建筑结构的全部重量,为此对于承重柱的荷载验算过程中,应依据规范进行荷载系数的折减,以提升房屋建筑结构的整体安全性与稳定性。然而对于房屋建筑结构整体的稳定性而言,单独加大承重柱的承载能力依旧有很多不足,需要进一步加大承重柱与梁之间的铰支能力,如此可以有效实现梁的挠度能力提升,使得结构整体的刚性有所下降。此外,若梁的跨度减小,其荷载的承受能力则相应增强,如此将一些构造柱设置于梁下,实现墙体的拉结与约束作用的提升。然而此时就需要对构造柱的承载能力以及抗弯矩作用进行验算,防止梁上部的荷载作用导致构造柱出现应力集中,应力屈服的状况。
(三)合理设计承重柱的截面
合理的建筑设计中,承重柱有着非常重要的地位,是整个结构承载力的核心。进行荷载的验算时,依据规范进行折减,最终确定承重柱的荷载大小。依据荷载作用大小、混凝土强度等级等,设计合理的承重截面。然而对于房屋建筑结构整体而言,并非承重柱的截面面积越大,其设计的安全性就越高。从承重柱自身而言,其截面面积越大,其承载能力越大。然而截面面积的提升,往往会导致结构整体的自重增加,这对于结构基础的设计提出了更高的要求,同时也会导致建筑的成本上升。因此选择合理的承重柱截面,既能够实现房屋建筑结构的稳定性安全,同时也能够实现建筑成本的最优化。
(四)重视框架结构的纵向设计
所谓框架结构的纵向设计,指的是框架结构的横梁布置。房屋建筑的荷载,通常是传递给梁,通过梁体,传递给承重柱,最终传送到结构的基础部位。为此进行房屋建筑结构的纵向设计有着非常重要的意义。通常而言,房屋的纵向设计为保证房屋结构协调,实现房屋结构优化的最有效途径。通常横向梁体设计应尽可能选用小尺寸,如此对于一些大空间的房建,可以保证其房屋空间的充分利用。
(五)挑梁荷载的合理设计
挑梁可以有效的实现对梁体受压区域应力的控制,实现整体结构的协调与稳定。为此房屋结构设计时,所设计的挑梁结构应尽可能实现建筑结构梁体受压能力的提升。对于挑梁而言,其梁高小,则会导致其受压区域相对较小,承受荷载能力有所不足。然而由于自重较小导致梁的延性会有所上升。竖向荷载作用时,抗脆性破坏能力有所提升。为此如何选取挑梁结构,应依据实际情况,选择合理的受压区域。
五、结束语
在设计房屋建筑基础结构时,应该将房屋建筑的基础结构设计工作充分的做好,将房屋建筑的使用功能可以得到有效的提高,从根本上让房屋建筑结构设计的质量得到保障,进而保证整体房屋建筑工程的质量。
参考文献:
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[3]刘欣.房屋建筑结构设计中基础选型的方法探讨[J].建材与装饰,2017(36).
论文作者:杨小轩
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第11期
论文发表时间:2019/1/3
标签:基础论文; 房屋论文; 房屋建筑论文; 结构设计论文; 荷载论文; 建筑结构论文; 结构论文; 《建筑细部》2018年第11期论文;