摘要:随着我国经济的发展,城市化进程的加快,我国房屋建筑数量日益增多。房建工程作为城市建筑中的重要组成部分,随着设计水平的提高,房屋建筑的功能得到了前所未有的完善。强化房屋建筑结构的基础设计,不但能够使房屋工程的质量有效提高,还可以确保房屋建筑的经济适用性。本文主要是对房屋建筑基础设计的基本情况、常用的基础形式及如何做好房屋建筑结构设计中的基础设计进行论述。
关键词:房屋建筑;结构设计;基础设计;措施
房屋建筑设计的目的是为了保证建筑物结构的安全性与可靠性,使其具有更好的使用功能与更高的性价比,延长建筑物使用期限。基础设计作为房屋建筑结构设计的重要内容, 其与房屋的质量与经济适用性有着密切的联系,因此必须对房屋基础设计的要求及选型研究与分析,从而采取更为有效的措施细化房屋建筑结构的基础设计。下文将对房屋建筑基础设计的相关内容进行详细的论述。
一、房屋建筑基础设计的概述
在进行建筑的基础设计时,需要考虑的因素较多,其基础的面积、承载力、内力及配筋等的确定,需要进行相应的计算才能取得准确的数据,所以在计算过程中需要结合工程地质勘察报告、上部结构类型、需要承受的工作荷载效应、施工技术水平及材料等多个方面的因素,只有进行周全的考虑,才能确保基础设计时各项计算的准确性,确保基础的安全和稳定。目前在我国高层建筑基础工程施工中,通常都会采用深桩基础来进行施工,利用桩基础进行施工,不仅施工较为简单,而且桩基础受力较为合理,可以使深部土层的承载能力充分的发挥出来。同时桩基础与现代施工技术和材料实现了完美的结合,这有效的提高了桩基础施工技术的水平,使其在基础工程中发挥着更好的性能。在实际工程施工中,由于不同的结构物对施工要求会有所不同,同时施工过程中地质条件和施工方法也会有所不同,所以会利用不同的桩和桩基础来进行施工。目前在基础施工中通常会采用端承桩和摩擦桩,由于端承桩其桩底处于岩层和硬土层中,土层具有较好的非压缩性,这样就有效的避免了桩发生沉积,桩具有良好的承载力。而摩擦桩主要是依靠桩侧摩擦阻力来承担竖向荷载,而且桩底土层也会对竖向荷载具有一定的支承力,但由于底部支承的土层具有可压缩性,所以桩基的沉降量还是会较大的。在房屋建筑基础施工时利用桩基础进行施工时,其受力方式有独自受力和桩土共同受力两种情况,其目的都是为了将上部结构的荷载传递给地基。
二、房屋建筑常用的基础形式
1、柱下条形基础及十字交叉基础
当上部结构荷载较大、地基土的承载能力差的时候,一般的基础形式无法满足要求,往往会选用柱下条形基础的形式。它的刚度较大,能够调整沉降的均匀度,不过柱间距较大时这种设计则不可以采用,因此,采用这种设计要在柱间距不能过大的前提下。十字交叉基础比较适合地基的承载力比较小但柱荷载却比较大的时候,它能够较好地完成目标。
2、墙下条形基础
普遍应用的是混凝土刚性基础,它可以起到很好的抗压功能,不过抗弯、抗拉效果不是很好。一般用于地基承载力较好。压缩性较小的中小型民用建筑。它的优点是价格低,方便,可因地制宜的改造整体的刚度。此外,较好的墙下条形基础还有钢筋混凝土柔性基础,它能够很好地解决上部结构荷载较大,地基承载力又较低,且地基又不很均匀的问题,主要用于承载力较低。上部荷载较大。设有地下室且基础埋深较大的建筑。
3、独立基础
独立基础在柱下基础中使用较多,基础的断面有方形和矩形,主要依据是不同的柱荷载偏心距。当有比较大的柱距时,独立基础相较于其他基础明显性价比更高。在多层建筑的上部结构作为框架体系的时候,如选择独立基础比较合适。此外,独立基础较普遍地应用在民用建筑的中柱,目前看来效果是不错的。
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4、钢筋混凝土筏片基础
钢筋混凝土筏片基础分为筏板式和梁板式两种。适用于基础之间的空隙较小并且地基承载力较低基础的底面积出现重叠的情况。在有地下室的结构中,筏片基础作为地板结构应用较多。此外,根据荷载的大小可以选择合适的筏片基础。筏片基础的优点是整体的刚度较大,可调整整体沉降的均匀度。
5、桩基础
承载力高、沉降量小是桩基础的优点。在地基变形和强度方面都无法满足要求时可采用桩基础的深基础。桩基础适应于以下情形:建筑物的上部结构荷载较大,而地基上部负载能力小,下部有可作为桩端持力层的坚实土层;天然地基上的浅基础沉降量过大,即使进行地基处理也不能满足建筑物要求;对较为重要的建筑物,虽然地基承载力尚好,但由于对控制沉降有较高要求,不允许有过大沉降,也可考虑采用;对土层不很厚,土质又较差,如做条形基础,土方量较大,可考虑采用钻孔,灌注短桩。
三、强化房屋建筑结构基础设计的措施
1、做好结构平面图设计
在绘制和设计房屋建筑结构平图时,若房屋建筑所处地的抗震设防烈度是6度,则应结合建筑抗震设计规范,并基于与相关抗震措施相符的原则下,不必使用结构软件进行建模,由此可见,就砌体结构而言,不必使用结构软件进行建模,可直接设计,但还是在设计时应该注意整体和局部受压的相关问题;若房屋建筑所处地的抗震设防烈度是7度甚至更大,那就必须使用结构软件进行建模。
2、做好屋顶结构图设计
由于近年来各地“平改坡”的呼声较为严重,为符合客户需要,目前很多房屋建筑大都采用坡屋面的结构形式。这一结构形式主要有梁板式与折板式,若建筑板的跨度较大且建筑平面不规则,屋脊线的转折和屋面坡度复杂,因而基于此种坡屋面大都选择梁板式。反之,则采取折板式。它们的共同点就是这两种板都是偏心受拉构件。板配筋时,为有效抵抗拉力,应拉通部分或全部板负筋。板厚度应根据构件而定,通常不低于120mm,并在梁板折角处布置钢筋大样示意图。在设计屋坡面板时,为确保施工操作人员更好的理解图纸,应采取大样详图与剖面示意图相结合的表现方式。因而作为房屋建筑结构设计人员,必须具备空间感,就房屋建筑的整体构造做到心知肚明。以整体的视角掌握房屋建筑结构大局,以细微的设计体现其实用价值,坚持这一设计理念,所设计的图纸方能使施工技术人员一目了然的明白设计者的意图。但需要注意的是,由于屋面起坡会导致阁楼层的部分墙体超过高度,因而在设计时就应与门窗顶相结合设置圈梁,从而降低墙体计算高度。
3、强化大样详图设计
建筑详图是否准确无误是绘制大样详图的基本前提。绘制大样详图的方式一般有两种:一是在原有建筑详图的基础上进行;二是在以前做过详图的基础上进行适当的改进与绘制。并在绘制大样详图时,应在确保建筑外形不变的原则下,尽可能的设计合理的结构以便于施工,并且不管是标高或是外形,在尺寸方面必须与建筑协调一致。
四、结束语
总的来说,房屋建筑结构设计中的基础设计是一项较为系统复杂的工作。做好房屋建筑结构设计中的基础设计是确保房屋建筑工程质量的关键,在设计工作中做好每一个细节的设计,尽可能的提高房屋建筑的功能,从根本确保房屋建筑结构设计质量,进而确保房屋建筑工程质量。
参考文献
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[2]张海萌.房屋建筑结构设计中常见的问题分析[J].城市建设理论研究(电子版),2014(28).
[3]王博.新型野营房的结构设计和制造工艺探究[J].黑龙江科技信息,2014(18).
论文作者:薛锋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/27
标签:基础论文; 房屋建筑论文; 荷载论文; 结构论文; 详图论文; 结构设计论文; 较大论文; 《基层建设》2018年第35期论文;