（江苏省科佳工程设计有限公司兴化分公司，江苏泰州225700）
摘要：随着经济的发展，人们对住宅要求越来越高，房屋建筑基础结构的设计就显得尤为重要。好的设计对住宅来说不仅可以改善房屋建筑的美观度，同时也可以提高房屋建筑的安全性，因此提高当前房屋建筑结构设计中的基础设计水平非常关键。本文对房屋建筑基础结构设计进行了简要的探析。
关键词：房屋建筑；结构设计；基础设计
前言
当前，我国城市化水平得到显著提升，在各大城市中样式各异的建筑工程也不断应运而生，同时建筑物的高度也在不断增加。尤其对于高层房屋建筑工程而言，其基础设计更为关键，它是保证建筑安全性的基础与前提。
1房屋建筑的基础设计概述
基础设计是考虑结构性措施的前提下，根据工程地质勘察报告，上部结构类型及上部结构传来的荷载效应，当地的施工技术和材料供应和材料形成的基础，确定强度水平，依据测定的基础承载力的底部区域，完成基本的计算内力和配筋计算。建筑的基础通常构建深桩基础，单独受力或桩土应力。桩基础是一种古老形式的基础，其力学是正确的，通过桩的承载能力可以充分发挥土层深厚承载力，而且还具有结构相对简单的特点。因此桩基不仅延续下来，而且结合现代建筑和材料技术也得到了进一步的发展，已成为基础设施项目形式的重要基础，目前广泛使用。
基础设计应根据结构类型、大小、负载，在建筑物的上部的整体刚度，关于不均匀沉降的敏感性和建设工程下部的地质条件，阶层结构，地基承载力，地下水位埋深和水质，当地的冻结深度和其他因素的影响。当然，其他因素，施工技术和建筑材料，也形成了一个综合考虑选择的基础形式。
2房屋建筑结构设计注意事项
2.1房屋基础和上部结构基本设计要求
基础设施和上层建筑是房屋结构设计的主要内容。设计方法用的是概率极限状态设计理论。房屋上部构造为满足自身重力恒定负载、人、家具、设备和风压等垂直静荷载力，和风压力、地震力水平施加载荷，结构应具有的强度、刚度、稳定性的问题。壳体静载荷通常从上往下传送，地震通过基础传输到上部结构的。满足上部的机构和下部的地基条件，建筑物的基础结构的部分对用于建筑物的整体具有非常重要的影响。房屋建筑的结构设计是一个综合性，系统性的工作，我们的结构设计流程，以确保遵循四个基本原则：提高整体抓大放小，设置多道防线，刚柔相济的协调，打通重要的关节。根据这一原则做结构设计，及时反馈和研究过程中发现的结构设计问题，不断提高设计人员的自身水平的结构设计，以满足建筑物安全与实际使用的要求。由于多层结构，上部结构荷载较大，从而使该基础埋置深度大，材料消耗大，建设周期长，工程造价高。
为此，建筑设计时应满足要求概括起来有如下几个方面：（1）地下结构满足建筑防水的要求；（2）符合天然地基或复合地基桩承载力和承载能力的要求；（3）基础的总沉降量和差异沉降量应满足规范规定的允许值；（4）考虑到经济利益不仅要考虑自己的材料和成本的基础上，应考虑土、沉淀，施工条件和时间表以及其他因素。
2.2地基条件对基础受力状况的影响
基础的受力也取决于压缩力和地基土的均匀性。当本地基土不可压缩时基础设施不仅不产生的整体弯曲，局部的弯曲也小；上部结构也不会因不均匀沉降产生次应力。在实践中最常遇到的情况是有一定程度的泥土压缩性，和分布不均，从而使基础弯矩上的分布就不同。地基界面和基础通常表现出摩擦界面处的特性。由于土壤的有限强度，摩擦力是有限的，它不会超过土壤的剪切强度。孔隙水压力的变化，可以改变压缩的摩擦力的大小和分布。此外，外部负载的性质和分部，基础的相对柔度以及土的蠕变等涉及时间变化的效应等都会影响到界面条件。因此，我们应该以平滑到完全完全粘结这两种极端情况之间仔细估算界面摩擦的影响。
2.3上部结构与基础和地基共同的概念和分析方法
上层建筑与地基和基础三者整体不可分，每一部分的工作性质是三者共同作用的结果。相互作用的分析，是把上部结构，地基与基础作为一个整体，以协调他们的工作，在连接点和接触点，以满足以解决变形兼容性的条件下，整个系统的变形和内力。在互动分析，上部结构和基础通常是由梁、板，这样你就可以使用有限单元法、有限条法、有限差分法或分析方法建立上部结构和基础的刚度矩阵。基底会首先需要确定什么样的地基模型：线弹性地基模型，非线性弹性地基模型或弹塑性地基模型。然后建立了基础刚度矩阵。在交互分析的基础上，联合行动的实际刚度的测量结果，并考虑施工过程的影响，结构载荷和刚度的形成分别考虑来进行共同作用分析。
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3房屋建筑基础选型和设计要点
3.1独立基础及设计要点
独立基础的造价较低，且对地基土具有较好的适应性，且抗震性能较好，因此在框架结构的民用建筑中普遍采用。对独立基础来说，其基础设计应当根据地基土的特点而进行，如地基土的压缩性较强、压实密度较大，则宜设计成刚性基础，除此之外则应设计成柔性基础，以抵抗地基土压缩带来的不均匀沉降。根据实际情况独立基础可采用阶形基础、坡形基础、杯形基础中的一种或组合，独立基础一般设置于承重的柱下，与现浇混凝土柱整体浇筑，如柱采用预制混凝土柱，则一般将独立基础上部做成杯口形，将柱嵌入到杯口中并用细石混凝土嵌缝形成杯口基础。
3.2桩基础及设计要点
桩基础的承载能力较强，主要用于地基下部土层较为坚硬，且地基上部承载力不足的场合，另外在基础加固时也常采用桩基础作为治理措施，由于桩身较长，可将上部荷载传递到地层身处。在设计桩基础时，如果房屋建筑结构是框架结构，为减小各部位沉降的差异性，可在基础中部加密布桩以及增加中部桩身长度的方式来调整桩基的支承受力方式。
3.3墙下条形基础
实际中，混凝土刚性基础较为普遍，由于混凝土具有很高的抗压性能，但因为其抗拉及抗弯效果一般，也被用于压缩性小且地基承载力较好的中小型民用建筑中。其优点为使用方便，成本投入低，可根据实际情况随意使用。另外，如果建筑地基不够均匀或承载力小，上部结构所需承载力又大，便可以使用钢筋混凝土柔性基础。这种基础适用于基础埋深很大，并且设有地下室的建筑。
3.4柱下条形基础及十字交叉基础
如果建筑物地基承载力很小，上部结构又需要载荷力很高，这就对基础形式的选择提出了更高要求。因而，在这种情况下，柱下条形基础得到了广泛应用。这种基础形式的特点为： 刚度大，对沉降的均匀度可适当调节，经常被用于柱间距不大的情况。而十字交叉基础则适用于柱荷载较大而地基承载力较小的情形，既定目标很容易完成，但在实际中却不能随意应用。
3.5箱形或筏型基础及设计要点
箱形或筏板形基础主要用于地基土承载力不均匀以及高层建筑等对地基基础承载力要求高的场合，另外，在有地下室的房屋建筑中也可采用筏板基础，使其既发挥基础的作用又可作为地下室的地面使用。箱型基础和筏形基础设计时的主要难点在于降低基础整体的弯曲应力，因此可将上部结构与基础看做一体，采用共同作用分析法进行设计，另外，箱形基础和筏形基础属于大体积混凝土，施工中容易出现温度裂缝，因此在设计时要予以充分考虑，通过设置伸缩缝来抵抗由于温度变化导致的变形，宽度一般设置为20mm～30mm。
3.6桩箱基础及设计要点
桩箱基础是采用桩基础和箱形基础，使两种基础共同承载受力的基础，其抗弯刚度较高，卸载能力强，沉降量较小，因此常用于在软弱地基上建设的高层建筑、重型建筑以及其他对沉降量要求严格的房屋建筑。桩箱基础的设计难点在于布桩方式的选择，由于不同方位地基土性质的差异性，如果采用满堂布桩的方式就会使得各个桩体桩顶反力出现差异，对于基础底板来说，各个部位受力不均，若要保证基础的承载力就必须使底板具备一定的厚度；因此，实际设计中可通过调整布桩方式，即通过适当增加中间部位桩间距的方式，充分利用基础底部桩间土的承载力，分担基础底板的受力情况，从而减小底板厚度。另外，如果上部结构采用剪力墙结构，则应当沿着剪力墙轴线方向布桩，以抵抗由于剪力墙自重可能导致的基础局部受压过大。
3.7钢筋混凝土筏片基础
这种基础以梁板式及筏板式为主，如果建筑物基础底面积出现重叠，且基地承载力较弱及基础间空隙小的情况。筏板式基础一般在地板结构多且在有地下室的建筑中使用较为普遍。同时，筏板基础的选择还可以根据建筑物载荷情况进行选择。其优点为：刚度好，对沉降的均匀度可适当调节。尽管筏板基础使用广泛，但还需要根据实际予以选择。
4结语
房屋建筑结构设计中的基础设计工作不仅关系到整个房屋建筑的安全性、适用性、耐久性，同时对建筑工程的成本也有至关重要的影响，因此作为设计人员要高度重视基础设计工作，注重细节，一方面使基础能够满足房屋建筑的承载力要求；另一方面要努力控制成本，从而获得更大的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]陈远峰．房屋建筑基础的设计探究[J]．江西建材，2015（10）
[2]周钰涵．房屋建筑结构设计中基础设计探讨[J]．科技创新与应用，2015（07）
论文作者:成兰
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年11月上
论文发表时间:2016/9/18
标签：基础论文; 地基论文; 结构论文; 承载力论文; 房屋建筑论文; 刚度论文; 结构设计论文; 《建筑建材装饰》2015年11月上论文;