摘要：在房屋建筑设计中，基础设计的科学与否将对整个建筑的安全、工程质量、建筑造价起到了极大的作用。本文根据作者的设计经验，力学理知识出发，对房屋结构设计中的基础设计进行讨论，希望能为各相关单位房屋建筑工作的开展提供参考。
关键词：房屋建筑；结构设计；基础设计
引言：随着经济的发展，房屋建筑结构也开始由最初的简单逐步走向复杂，人们自然对房屋结构设计提出了更高的要求。房屋基础结构指的是房屋位于地面下的结构部分，基础结构最关键的作用在于对房屋上部结构进行承载，由此可以看出基础结构设计的科学与否，与房屋本身的安全性、耐久性以及其他特性具有非常紧密的联系，因此，对其进行研究是非常有必要的。
1.房屋建筑基础结构设计的选型工作要点
由于房屋结构受到的恒载以及竖向静力等力的作用，基础部分主要为其在这种受力状态下保证结构的稳定性。静态荷载一般呈垂直传递，地震作用则是为了呈水平方向作用。为了保证房屋建筑在各种方向力作用下仍保持安全、稳定，基础设计的合理与否异常关键。
在设计基础时，应考虑整个房屋建筑对基础的影响。不同的结构类型会引起房屋建筑基础荷载不同的分布与变化，会对基础的承载能力与房屋建筑的稳定性有重要影响。再者，不同结构类型所产生的沉降和变形也是不一样的，这也是影响建筑整体性能的重要因素之一。
在基础设计的时应考虑地基、上部结构之间的作用力，以之作为设计依据选取合适的基础形式。在进行基础设计时应将力学知识与实际工程经验相机结合，使得基础设计更加合理。
2.房屋建筑基础的基础类型
（1）扩展基础设计要点
墙下条形基础和柱下独立基础（单独基础）统称为扩展基础。扩展基础的作用是把墙或柱的荷载侧向扩展到土中，使之满足地基承载力和变形的要求。其中包括钢筋混凝土扩展基础、无筋扩展基础。这种基础形式能在一定范围内承受抗压、抗拉和抗剪。其优点是工程造价偏低，施工方便，可根据实际的施工条件调整选择条形基础或柱下独立基础。其缺点是只适用上部结构承载力不大的房屋建筑；当遇到地基不均匀时会出现不均匀沉降使房屋容易出现开裂在设计时需多加注意。
（2）桩基础设计要点
桩基础是将上部建筑的荷载传递到深处承载力较高的土层上，或将软弱土层挤压密实提高基土承载力密实度。按照基础的受力原理大致可分为摩擦桩、端承桩和摩擦端承桩。
摩擦桩：在极限承载力状态下桩顶荷载主要由桩侧摩擦阻力承受的桩，桩尖部分承受的荷载很小。这类桩基的沉降较大；
端承桩：在极限荷载作用状态下，桩顶荷载主要由桩端阻力承受的桩，不考虑桩侧摩擦阻力的作用。这类桩基的沉降较小；
摩擦端承桩。在极限承载力状态下桩顶荷载主要由桩端阻力承受的桩。如果通过软弱土层桩尖嵌入基岩的桩，由于桩的细长比很大。在外部荷载作用下，桩身被压缩。使桩侧摩擦阻力得到部分发挥。这类桩基的沉降较小。
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桩基础有基础刚度大抗震性能好、沉降量小、承载力高、便于机械化施工等优点。在设计时如果房屋荷载较大，地基上部土层较软且建筑物处于地震区域时可优先考虑使用桩基础。
（3）箱形或筏型基础及设计要点
箱形基础是由钢筋混凝土顶、底板、侧墙和一定数量内隔墙构成的、具有相当大的刚度的箱型结构。箱型基础埋置较深，能与基底和周围土体共同工作，从而增加建筑物的整体稳定性，有较好的抗震效果。同时由于埋深较大，基础底面处的土自重应力和水压力可以在很大程度上补偿由于建筑物自重和荷载产生的基底压力，起到减少地基沉降和提高地基稳定性的作用。
筏型基础是指柱下或墙下连续的平板式或梁板式钢筋混凝土基础，具有施工简单、基础整体刚度较好、能调节建筑物不均匀沉降等特点。在设计时作为一个作为一个大面积基础，可按整体稳定性原理确定地基承载力。筏型基础又分为梁板式筏基础、平板筏式基础。梁板式筏基础耗费的混凝土和钢筋都较平板筏式基础少，因而具有耗材低、刚度大特点。平板筏式基础对地下室空间高度有利，施工也比较方便。筏板基础形式的确定应该综合考虑土质、上部结构体系、柱距、荷载大小及施工条件等因素。
对于地基承载能力较弱且建筑对地基的荷载较高时，一般采用箱型或者筏形基础，如果设计的建筑中有地下室，采用筏板基础能够以筏板基础作为地面和基础使用。这两种基础形式都与上部的构件形成一体，因此又可以用共同分析法进行设计。
3.房屋建筑基础的基础设计的建议
设计人员在进行房屋建筑基础设计的过程当中应站在整个房屋建筑的整体高度出发，充分考虑地基以及上部结构之间的关系，在此基础之上还要科学的结合各种假定。一般来说由于基础上部结构往往要晚于基础的设计，因此要采取相应的措施，尽可能的减少由于上部结构滞后而带来的误差，从而确保房屋结构基础设计的质量。
当前建筑结构基础设计主要是根据结构力学以及弹性力学来进行的，具有操作简单、可靠性高的优点，能够保证取得较好的设计效果，尤其是对于一些地质情况比较好的基础来说更能得到满意的效果。随着钢筋混凝土框架结构在建筑结构中的广泛使用，传统的结构设计方法就显得力不从心。采用结构力学以及弹性力学计算软土地基上的条形基础也与实际的情况有很大的差距。当前高层建筑的数量不断的增多，随着建筑高度的增加，其垂直方向上的载荷也会随着增加，对地基产生的压力也会加大，这样基础在较大的载荷作用之下常常会出现沉降。因此在进行高层的框架结构设计过程当中，应该注意基础的柔性，降低基础的刚度。
结束语
基础是房屋建筑中最重要的部分，基础的质量决定了房屋建筑稳定与否，这为房屋的安全性提供了必要的保障，与此同时,对于建筑工程的耐久性,特别是房屋建筑的成本都起到了非常大的作用,在进行基础设计时，设计人员应考虑到各个细节，满足房屋建筑对基础承载力的要求，同时还要尽力降低工程的施工成本，提升公司的经济效益。
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论文作者:张钊明
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/16
标签：基础论文; 荷载论文; 房屋建筑论文; 结构论文; 结构设计论文; 地基论文; 承载力论文; 《基层建设》2017年6期论文;