房屋建筑结构设计中基础设计探讨论文_邹微宁

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摘要:房屋建筑是建筑行业重要的类型,与人们生活具有密切关系。在房建结构设计过程中,基础设计作为结构设计中的重要环节,其设计的科学性对于整体房屋结构起着关键的作用。基于此本文结合案例分析超高层建筑结构设计中的预应力高强混泥土灌注桩基础。

关键词:结构设计;基础设计;结构选型;灌注桩基础

1、建筑基础设计的特点

随着社会的发展,房屋建筑项目不断增加,对于房屋建筑要求不断提高。因此在房屋建筑结构设计中就需要对设计人员严格要求,应该认真细致的进行基础设计。基础工程在整个工程中造价中占了1/4-1/3,建筑工程的质量与基础工程的质量密不可分。基础设计是建筑结构设计中的重点环节,与整个工程建筑的质量、稳定性与安全性息息相关。

2、房屋建筑基础设计原则

2.1综合设计原则

房屋建筑基础设计过程中,必须从综合角度出发,将基础设计和其他结构设计结合起来,综合分析房建工程基础结构、功能、各部分结构关系等方面问题,统筹角度全盘考虑。

2.2经济性原则

在房屋建筑基础设计过程中,不仅需要对其技术性指标进行考虑,同时必须符合经济性原则。因此,具体设计过程中,应该从方案设计、材料选择等多个方面入手,降低自身材料消耗,提升建筑工程经济性。

2.3多样化原则

在现代化社会发展过程中,对房屋建筑要求更加严格,为了满足人们个性化的需求,房屋建筑基础设计应该坚持多样化的原则,设计单位更需要对各种基础类型全面掌握,结合房建工程实际情况,设计出兼顾社会效益、经济效益的房建基础类型。

2.4动态设计的原则

指的是在房建基础设计过程中,不仅需要满足基础结构、建筑功能方面的需求,同时必须以发展的眼光看待问题,保证房建基础设计能够符合时代发展潮流。

3、房屋建筑结构设计中基础设计类别

3.1按照使用材料分

灰土基础、砖基础、毛石基础、混泥土基础、钢筋混泥土基础

3.2按照埋深可分

浅基础和深基础

3.3按照受力性能可分

刚性基础和柔性基础

3.4按照构造形式分为

条形基础、独立基础、筏板基础、桩基础、桩箱基础等

4、影响建筑结构选型的主要因素

4.1建筑施工环境对结构基础设计的影响

施工现场会受到人工环境和自然环境的影响,重点考虑施工现场抗震等级以及环境温度(混泥土影响)的影响

4.2建筑地质条件对结构基础设计的影响

实地勘察现场地质条件,主要包括两个方面:

1)考虑桩基穿越能力及桩基穿越土层地下水的实际情况

2)了解施工现场地基持力层的承载能力及特点

4.3建筑上部结构对结构基础是借的影响

实际工程设计过程中要综合多方面因素影响,重视建筑上部结构对基础设计的影响,综合把控建筑基础类型。

5、实际案例

本文结合案例分析了房屋建筑结构设计中的基础设计。

5.1工程概述:

某工程项目是集超高层150M住宅、集中商业、办公、学校、公交首末站等社区配套为一体的高档综合社区。

建筑造型设计以简洁平和的手法,设计新颖清新、简洁明快,富有时代感。

5.2工程设计规模及项目组成

01地块

用地面积:15000㎡

总建筑面积:120000㎡

计容建筑面积:94000㎡

由1栋150M(保障房)、 1栋150M(LOFT公寓)、2栋(幼儿园)、公交首末站、社区配套、沿街商业及3层地下室组成。

03地块

用地面积:21000㎡

总建筑面积:175500㎡

计容建筑面积:126500㎡

由6栋150M超高层住宅和沿街商业组成

5.3建筑分类等级

建筑结构安全等级:二级。

地基基础及建筑桩基设计等级:甲级。

主体结构类型、建筑抗震设防类别及结构抗震等级

5.4结构设计

根据建筑使用功能要求,超高层高层住宅采用钢筋混凝土剪力墙结构,裙房采用钢筋混凝土框架结构。建筑在二层设置架空层,二层结构未设置抗震缝,结构连为整体,此项目为设置大底盘的多塔结构。

上部结构楼盖采用现浇普通钢筋混凝土梁板结构;一层塔楼及相关范围采用现浇普通钢筋混凝土梁板结构,;地下一层塔楼采用现浇普通钢筋混凝土梁板结构,地下一层塔楼外采用板柱结构。

5.5地基基础设计

场地工程地质和水文地质概况

根据钻探揭露,场地内的地层自上而下为第四系人工填土层(Qml)、冲洪积层(Qal+pl)、坡残积层(Qdl+el),以及基岩加里东期花岗岩(Mγ3)。场地大多数钻孔的饱和粗砂层7度地震时为液化土层,液化等级为轻微。

拟建场地地下水类型主要为第四系孔隙水及基岩裂隙水。场地地下水在Ⅱ类环境中对混凝土结构具微腐蚀性;在弱透水层中对混凝土结构具微腐蚀性;在强透水层中对混凝土结构具微腐蚀性;对混凝土结构中钢筋具微腐蚀性;场地地下水位以上的土层在Ⅱ类环境中对混凝土结构具微腐蚀性,对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性,对钢结构具微腐蚀性。应按现行国家标准的有关规定对建筑材料进行防护。场地环境类型为Ⅱ类。北边地下室抗浮设防水位标高按绝对高程18.2米考虑(按靠近场地的丰安路路面高程最高处以下1.0米确定);南边地下室抗浮设防水位标高按绝对高程20.1米考虑,介于南、北两边的地下室抗浮水位标高可用内插法取值。

5.6基础选型

本工程基础采用预应力高强混泥土灌注桩基础,塔楼范围内的基础采用机械成孔灌注桩基础,桩身直径1000mm和1400mm,受力类型为端承桩,以微风化花岗岩为持力层,岩层饱和单轴抗压强度为40 MPa,桩入岩深度不小于0.5m。

塔楼范围以外基础采用人工挖孔扩底灌注桩基础,桩身直径1200mm,受力类型为端承摩擦桩,以强风化花岗岩为持力层,桩端阻力特征值为1800kPa,桩端进入持力层不小于桩身直径,桩长不小于10m。

6、对建筑结构基础设计的建议

建筑整体与房屋建筑基础设计密不可分,因此整体建筑是设计时必须进行全面考虑,上部结构虽然与建筑整体密切相关,但是还需要对施工中可能遇到的情况进行假定,在设计的实际过程中,一般是上部结构设计优先,其次才是基础设计,所以相关的影响因素是进行基础设计时不能够忽视的,为了尽可能的避免误差出现在设计中,需要找到针对的措施,这样才能够保证房屋结构基础设计的质量。

参考文献:

[1]李威.浅析房屋建筑的基础结构设计[J].低碳世界,2016(20):177-178.

[2]徐晖,朱群建.浅谈房屋建筑结构设计常见问题[J].中国新技术新产品,2015(03):83.

[3]周春财.房屋建筑结构设计的基础设计要点探究[J].江西建材,2016(24):25.

论文作者:邹微宁

论文发表刊物:《建筑细部》2018年2月中

论文发表时间:2018/9/13

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