机械工业第六设计研究院有限公司, 河南 郑州 450000
摘要:民用建筑的基础设计是整个结构设计中最为重要的一个环节,所以为了能够让民用建筑结构的稳定性和使用寿命得到保障,必须要加强对民用建筑结构优化方案的探究,以此来促进我国民用建筑行业的健康发展。
关键词:民用建筑;结构设计;基础设计
一、建筑地基基础设计的重要性
建筑基础承担着将建筑上部结构的荷载传递给地基的作用,设计时应将上部结构、基础与地基协同考虑,选择合理的基础形式。基础属于隐蔽工程,是建筑物的根本。建筑物的事故很多与基础问题有关,且一旦发生事故,不易补救。此外,基础工程费用与建筑物总造价的比例,视其复杂程度和设计、施工的合理与否,从百分之几到百分之几十之间。可见基础工程的重要性是显而易见的。根据有关资料统计,一般地基基础及地下室的造价占整个土建造价的5%~6%之间,对埋置较深,地质情况复杂,需要特殊处理的地基基础,其造价更可达10%以上。所以,设计过程中通过对不同基础形式方案的比较,择优而用,降低造价可以产生较好的经济效益。
二、简述民用建筑结构设计中基础设计所应遵循的重要原则
1、全面性原则
民用建筑结构的设计工作,需要全方位、多层次地加以考虑,因此,设计人员在开展该项工作时应遵循的首要原则就是全面性原则。所谓全面性原则,顾名思义,就是在民用建筑结构的基础设计工作开展前,需要以全面的眼光考虑房屋的功能用途,不能仅仅局限在某一方面,而现如今在民用建筑基础设计上存在的一个通病,就是过多关注房屋美观性,而相对忽视了实用性,这一现象正是违背了全面性原则,没有将房屋的实用功能与美观感受二者加以全面比较。
2、提前性原则
所谓提前性原则,强调的是民用建筑结构设计中基础设计的准备工作,任何一项工程建设,都离不开前期的准备工作,准备工作作为后续工作的基础,对整个工程建筑具有重要意义。关于民用建筑基础设计的前期准备工作,具体来说,主要包括对房屋所处环境的考察以及针对房主要求所做的设计规划等方面。掌握提前性原则,做好设计准备工作,为房屋结构设计质量提供了重要保障,在准备过程中可以对房主的设计需求进行有效整合,并且能够提前找出施工重难点问题,可以为之后的具体施工设计提供极大便利。
3、突出性原则
突出性原则,作为民用建筑结构设计中基础设计的重要原则之一,对设计人员开展工作起着重要的指导作用。房屋的基础设计工作包含多方面内容,这些工作内容依据用途、功能等特点有一定的主次之分,因此,这要求设计人员在设计时要有所侧重,分清主次,将主要部分重点突出,这也就是突出性原则。另外,在对民用建筑基础设计工作上的主次划分上切忌一概而论,应该根据实际情况科学合理地进行界定。
三、民用建筑基础结构常见类型分析
1、拓展基础常见设计方式
(1)独立基础。独立基础受力较为明确,且施工较为简单、施工成本较低,在民用建筑中使用较为广泛,采用独立基础的建筑物,其上部结构大多选用框架结构、单层排架结构,常用独立基础包含:阶梯基础、坡型基础、杯口基础。单独基础结构计算主要包含冲切、局部受压计算、受弯计算等。
(2)条形基础。相较于独立基础,条形基础在民用建筑中应用比较少,若建筑上部结构采用柱距较小的框架结构、排架结构,则可采用此种基础(选择单向或十字交叉方式进行基础设计,如此才可有效承载上部结构传下的荷载)。此类基础基地反力分布情况将受到建筑基础、上部结构刚度的影响,其属于非线性力。若柱荷载较为均匀、柱距基本相同时,可选择倒梁法或静力分析法进行计算。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
(3)筏形基础设计。筏板基础指的是底板连接成整片的基础,其主要分为梁板式基础与平板式基础两种。筏板基础整体刚度较大,可避免基础出现不均匀沉降问题。民用建筑中采用此种基础还可为业主提供广阔地下空间,且可补偿基底受力。在确定筏板基础厚度时,需通过计算其抗冲切、抗剪切力确定。筏板基础计算过程中可选用简化计算法、考虑地基与基础共同作用的方法等。
2、桩基础常见设计方式
(1)钻孔灌注桩设计。目前,钻孔灌注桩是建筑基础结构施工中常见的一种施工技术,在设计钻孔灌注桩时需重视其后续施工流程,保证其可充分发挥其作用,并依据基础结构稳定性要求对其进行合理处理。在实际工程中,设计人员需重视成桩位置、钻孔灌注桩桩体大小,如此才可保证钻孔灌注桩符合建筑工程设计要求。
(2)预应力管桩设计。现阶段,预应力技术在民用建筑中应用也较为广泛,且预应力技术在基础结构方面也得到了一定应用,为提高预应力管桩应用效果,需重预应力管桩的设计。如设计人员需严格控制预应力管桩直径,依据基础结构稳定性要求对其进行合理处理,如此才可充分发挥预应力管桩的积极作用。此外,为保证预应力管桩应用效果,还需加强对预应力管桩各构成部分的检查。
四、民用建筑结构设计中基础设计措施
1、重视地基基础设计
整个民用建筑当中,地基设计及施工将对后续施工造成巨大影响。因此,设计人员在设计民用建筑地基时,需严格依据相关标准及规范对地基进行设计、施工,如此才可确保地基压实度、施工质量符合民用建筑设计、建设要求。倘若建筑物需建设在边坡或斜坡等特殊地形区域,在设计地基基础时设计人员还需分析地形因素对施工及建筑质量的影响。设计人员需依据施工现场实际情况详细计算地基稳定性。此外,若设计人员发现地基坚实度不符合施工要求,需详细计算其承载能力、沉降系数等,确保地基基础设计质量。
2、重视建筑结构整体性能
为保证民用建筑设计质量,需保证设计人员具备全局意识,由此确保设计人员在设计过程中充分考虑民用建筑功能及施工规范等要求。设计人员需依据民用建筑实际情况,选择最合理设计方式,如此才可确保基础设计质量,为后续施工效率、施工质量奠定基础。此外,设计人员在设计过程中,还需合理处理基础与上部建筑之间的关系,预估施工中可能出现的问题,并设定相应处理方案,如此才可保证民用建筑施工质量。通常情况下,设计人员需在设计建筑基础后进行上部结构设计。因此,为保证民用建筑设计质量,设计人员需具备整体意识与长远意识。
3、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:
综上所述,要想保证民用建筑结构的质量,建筑单位必须要做好相关基础设计工作,切实遵循房屋基础设计的一般性原则,做好相关准备工作。鉴于影响民用建筑结构基础设计工作的因素主要有地质因素施工因素两大类,建筑单位应该调配专业工作人员做好地质勘查以及施工监督两方面工作,尽可能地将这些因素所造成的不利影响降低到最小化。此外,最重要的是,在进行基础设计工作时,设计人员要把握好设计要点,侧重于桩基础、独立基础、桩箱基础以及箱筏形基础的设计上,力求基础设计工作可以科学合理地进行,为民用建筑质量提供重要保障。
参考文献:
[1]沈秋安.房屋建筑结构设计中应用优化技术[J].住宅与房地产,2018(30):66.
[2]范登辉.建筑结构设计中的基础设计研究[J].工程技术研究,2017(09):224-225.
[3]伍鹏.房屋建筑结构设计中常见问题分析[J].住宅与房地产,2018(33):66.
论文作者:丁洋1,袁松林2
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第06期
论文发表时间:2019/6/21
标签:基础论文; 民用建筑论文; 设计人员论文; 建筑论文; 结构论文; 预应力论文; 原则论文; 《城镇建设》2019年第06期论文;