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摘要:在设计房屋建筑的主体结构时,设计人员需要将基础结构部分的设计工作做好,借助优质的基础设计工作来提升建筑的整体设计水平。如果建筑结构之中的基础本分存在问题,那么建筑安全隐患就会在建筑结构中形成。一些基础部位的设计工作常会被设计人员忽视,最终导致比较微小的问题逐渐被扩大化。因此在当前的房屋设计环节之中,设计人员会相对地加大对基础结构部位的重视力度。
关键词:房屋结构设计;基础设计;设计方法
房屋结构设计工作属于复杂化程度极高的设计项目,设计人员不仅仅需要确保建筑主体结构的完整性,同时还需要对局部设计优化,在设计环节必须要将整体结构设计与局部设计两种设计工作结合开展。而完善建筑结构设计工作的一项必要前提就是做好基础部位的设计工作,针对不同的建筑基础结构部位,处理方法也有所不同,设计者可以遵照一定的设计原则,完成建筑基础部分的设计任务。从各个基础部位来将房屋建筑的整体稳定性有效提升。本文对用于基础设计环节的结构设计方法进行研究。
1 基础部位设计原则
房屋结构设计主要是指房屋基础结构和上部结构。由于房屋结构受到的重力恒载以及竖向静力等力的作用,其上部结构主要为其在这种受力状态下保证结构的稳定性。房屋的静态荷载一般呈垂直传递,地震作用是恰恰和静载作用相反。
建筑结构设计是一个全面和系统的工作,我们在设计过程中,以确保遵循四个基本原则:“整体上抓大放下、设置多道防线、刚柔相济协调、打通重要关节”。在此基础上做好反馈工作,对建筑的具体情形具体分析,不断提高设计水平,这有这样才能满足我们的需求。现在房屋建筑中基础设计的选取方法主要是考虑地基、基础、上部结构之间的作用力,以之作为依据选取合适的基础设计。但是,这种方法也有弊端,主要是由于很多情况下并不是根据实际情况做出的决定,而是基于一些假设。
2设计方法
2.1 设计独立基础
独立基础可分为刚性独立基础和柔性独立基础,他们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,独立基础较普遍的应用在民用建筑的中柱,目前看来效果是不错的。
2.2 设计墙下条形基础
常见的是混凝土刚性基础,它的作用是承受抗压强度、抗拉、抗剪强度,但是效果不理想。一般来说这种基础适合建设5层以下的建筑。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,它能够很好的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,在6层以上的建筑中这种基础使用较多。
2.3 设计桩基础
桩基础设计工作是一个设计人员经常会面临的设计问题,桩基础具有的优势包括沉降量比较少,其承载力又相对比较高。当在桩基础的设计环节中,设计人员不能同时满足强度设计要求与地基变形处理需要的时候,可以通过应用桩基础来完成施工协调的任务。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆桩基础的使用条件如下:如果房屋的结构中的上半部分荷载数值相对较大,但是地基的上部负载能力不高,而下部的土层相对比较坚实时,设计人员就可以通过桩基础来做好结构协调的工作。另外当地基的沉降量相对比较大,地基处理工作难以充分满足初始的建筑设计要求时,设计人员也可以通过应用桩基础设计方法来达到处理地基的目的,虽然一些地基具有较高的程自立,但是桩基可以进一步避免其出现过大的沉降问题。
2.4 设计混凝土筏片基础
钢筋混凝土筏片基础适用于基础之间的空隙较小并且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。不过钢筋混凝土筏片基础也不是万能的,需要根据具体情况来实施。
2.5 其他基础设计事项分析
在柱荷载或者地基条件恶劣而不能采独立基础的时候,柱下条形基础是相对不错的选择。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,它能够较好的完成目标。不过虽然它的空间刚性较大但不能随意的使用。
3 设计注意事项
在面对以下几个设计对象的时候,设计人员需要特殊处理,以确保基础建筑结构的完整性。
在对平面的房屋结构图进行绘制时,需要对房屋的结构抗震要求进行考虑,确保结构符合抗震标准,如果能够确定结构完全符合抗震标准,设计人员就不需要继续进行建模工作,如果不能确定达到抗震设计要求,设计人员就需要通过建模工作来继续验证整体结构的抗震性能,在抗震测试环节之中,设计人员还要考虑到整体受压以及局部受压情况。
与整体结构图同等重要的是建筑的屋面结构设计部分,屋面属于难度相对较高的房屋设计内容,设计人员需要先将屋面的类型确定下来,常见的屋面结构类型包括折板式以及梁板式,这两种屋面结构的应用条件有所不同,如果屋面没有保持较好的平整状态,且建筑版跨度相对比较大,可以选用梁板式建筑结构,如果屋面具有比较好的平整度,其建筑版跨度相对较小,设计人员就可以选用比较简单的折板式屋面结构。
在完成楼梯设计这种基础性设计工作之后,设计人员的设计重心主要在楼梯板的基本挠度,确保楼梯梁在不同的楼层可以保持一致,在使用挠版楼梯的时候,设计人员需要处理好钢筋,同时将手段楼梯板存在的基础性沉降情况也纳入到考虑范围之内梯梁的设计工作也需要保持一定的合理性。
4 结束语
如果设计人员能够将科学完整的设计方案提供给施工方,而施工人员也能严格地遵照设计要求与设计建议来进一步完善设计工作,很多施工问题都不会出现,房屋工程的建设效果也能够更令建设方满意。由此可以了解到设计工作在房屋工程中的重要性,而基础设计是设计环节的重点部分,本文围绕房屋基础设计工作,对需要严格遵循的设计原则、针对几种基础结构形式提出设计方法以及应当引起注意的设计事项,随着建筑结构出现变动,基础部位也出现了变化,设计人员针对基础部位而开展的设计活动必须要灵活进行,通过经验总结以及理论学习来完成基础结构设计任务。
参考文献:
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[4]宋红胜. (2017). 房屋建筑结构设计中基础设计探讨. 低碳世界(18), 184-185.
论文作者:张雪歆
论文发表刊物:《防护工程》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/8
标签:基础论文; 结构论文; 设计人员论文; 结构设计论文; 工作论文; 建筑论文; 地基论文; 《防护工程》2017年第30期论文;