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。作为设计人员,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。
1 基础设计的要求
在对房屋建筑结构基础设计时,需要考虑的问题是非常多的,在实际工作中要具体问题具体分析,对影响基础性的各方面因素进行综合分析,以提高房屋建筑的整体质量。
1.1 多层建筑
一般砌体结构建筑,应该严格按照建筑的抗震设计的规范要求,并在行动中真正的做到:要优先的采用横墙承重或者是纵横墙共同承重的结构体系,纵横墙在布置上最好能够均匀的对称,并且沿着平面进行对齐,沿竖向的面也应该上下进行连续。钢筋砼多层建筑结构的布置,应该尽量的采用规则的结构。如果结构比较复杂,可以预先设置好防震缝,并且将防震缝两侧分割成为各规则的结构,以单元为单位,结构布置以少设缝为宜。这样就能够有效的使防震缝的设置以及伸缩缝、沉降缝可以得到统一。
1.2 高层建筑
高层建筑的特点是层数多,上部结构荷载大,使得基础埋置深度大、在材料的使用上也耗费量大、施工周期较长、工程总造价较高。因此,高层建筑设计时应注意满足以下几点要求。一是基础的总沉降量和差异沉降量应严格遵守规范规定的允许值;二是对复合地基或天然地基承载力及桩基承载力的要求要满足;三是地下结构做好建筑防水满足规定要求;四是不仅对基础本身的耗材和造价进行考虑,还要对土方、降水、施工条件与工期长短等因素进行考虑,对经济效益进行综合考虑。
2 基础设计的选型
房屋建筑基础的选型应根据多方面因素综合考虑最终确定,例如:上部结构、工程质地、抗震防备要求、施工条件、环境因素以及周围建筑物等。应选用整体性能高,能满足地基承载力和建筑物允许变形要求的基础形式,最好能调节不均匀沉降。房屋建筑结构设计中有几种常用的基础形式如下:
2.1 墙下条形基础
常见的砖、毛石、混凝土刚性基础,主要功能为承受抗压强度、对于承受抗拉和抗剪强度的能力不高。这种基础的特点是造价低、施工快、可通过地圈梁的加强来增强基础的整体刚度,可以承受上部结构的较大荷载,并能适应一定程度的地基变形。适用于建造5层以下民用建筑及轻质生产厂房。当上部结构荷载较大,地基承载力又较低,且地基又不很均匀,采用刚性基础往往会使基础断面过大,如果要保持浅基础,则基础露出地面,如果加深基础又要增加土方量基础造价。即使采用刚性基础,也难避免在基础产生较大的抗拉、抗剪应力时,出现基础裂缝、不均匀下沉,以致引起上部结构墙体裂缝。这时一般采用钢筋混凝土条形基础,它可以承受较大的弯矩和剪力,用基础断面大小和配筋量来满足受力要求。如果地基不均匀,还可加肋梁,以增强抗弯能力,调整不均匀沉降。一般6层以上民用建筑或轻型厂房可以采用这种基础。
2.2 独立基础
独立基础常用于柱距较大的情况,较为经济实惠。可采用拉梁拉结的方式,来增强抗震承受能力与适应地基变形,从而提高基础整体性。多层建筑上部结构为框架体系时,如地基承载力较高,地基变形较小,荷载及柱网分布较均匀,宜选用独立基础,但在纵横两个方向宜拉梁适当拉接。拉梁断面选择要适当,不宜过大,可通过计算确定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般民用建筑中的内柱,多数可考虑采用独立基础,而不用条形基础,在满足承载力及变形要求下,其经济效果是较好的。
2.3 柱下条形基础及十字交叉基础
当柱荷载较大或地基不够坚固时多采用条形基础。由于条形基础的刚度较大,有良好的调整不均匀沉降作用,但随着柱距的增大,能力也随之下降。因此在柱距不超过6-7m的条件下,柱下条形基础能较好的发挥作用。当地基承载力较低而柱荷载又较大时,或地基变形和柱荷载的分布在两个方向都不均匀时,一方面要求扩大基础底面积,以满足承载和地基变形的要求,同时又要求基础具有较大刚度,来调整不均匀沉降,这时可考虑设置十字交叉基础。十字交叉基础具有较大的空问刚度,是一种较好的基础形式,但它有自己的适用范围,不可任意滥用,只有当条形基础不能满足要求时,才采用十字交叉基础。
2.4 钢筋混凝土筏板基础
当地基的承载力不够,地基土质不均匀,上部结构荷载较大时,可采用十字交叉基础。但有的基础之间空隙不够,有的基础底面积已出现重叠情况时,再提供足够的基础底面积是不可能的,在这种情况下就可采用筏板基础。另外,对于地下室的结构,筏板基础恰好就是其地板结构。当荷载不太大时,常采用平板式筏板;当荷载较大时,可采用梁板式筏板。由于筏板基础的整体刚度较大,故能将各柱或墙体的不均匀沉降调整得较为均匀。对于某些不均匀地基,且土质又较软,应先进行地基处理。提高地基承载力,减少地基的压缩性,再在处理过的地基上做筏板基础。这种地基与基础同时结合考虑,技术和经济效果均较理想。那种认为不管地基如何软弱和不均匀,只要做筏板基础就万无一失的想法是不全面的,实际工程中的教训还是有的,应引以为戒。
2.5 桩基础
桩基础的特点表现为承载力高、沉降量小。一般建筑物应尽量采用浅基础,若地基变形和强度方面都无法满足要求时,则可采用此种形式的深基础。下列情况可考虑采用桩基础:
①当天然地基上有过大的浅基础沉降量,即使进行地基处理也不能满足建筑物要求时;
②当建筑物上部结构荷载较大,地基上部承载力不强,下部又有坚实的土层时;
③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;
④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。
3 结语
建筑物的结构设计不仅直接关系到建设单位的经济效益,同时也密切的关系到广大人民群众的切身利益,完整细致的设计不仅能给施工单位提供实际的经济效益,更能给建设单位创造良好的品牌优势。其中,房屋建筑过程中的基础设计在结构设计中占有相当重要的地位。基础设计在建筑结构设计中是基础性但也很关键的工作,它影响着建筑物的后续工作,关系到建筑物的整体质量,唯有搞好基础设计,才能把“质量是建筑的生命”落实到实处,保证建筑质量。
参考文献
[1]魏利金.建筑结构施工图设计与审图常遇问题及对策[M].北京:中国电力出版社,2011.6.
[2]周向军.建筑结构设计中的基础设计探究[J].城市建设理论研究,2014(04).
[3]吴长城.建筑物地基基础设计与处理方法综述[J].城市建设理论研究,2013(29).
论文作者:张坤 李小红
论文发表刊物:《红地产》2017年1月
论文发表时间:2018/12/3
标签:基础论文; 地基论文; 荷载论文; 结构论文; 条形论文; 较大论文; 建筑物论文; 《红地产》2017年1月论文;