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摘要:在建筑项目中,基础设计是最关键的部分,若地基不牢靠,将无法保证建筑质量。因此,建筑结构的质量非常重要,关系到居民的人身安全,还和企业的发展息息相关。本文从建筑物设计中的基础设计着手,研究在建筑物设计中,基础设计常用的模式与设计要点,且对基础设计的优化提出一些有效措施,目的在于推动建筑事业的健康发展,增强建筑结构质量。
关键词:建筑工程;结构设计;基础设计;基本要求
新时期,国内的建筑事业发展非常迅速,建筑物和建筑种类逐渐向着更为复杂的趋势发展,建筑物设计工作将对工程总体的施工成本和施工质量产生较大影响。但在建筑物的基础设计环节会存在很多因素阻碍到设计工作的顺利进行,促使建筑物设计和基础设计出现问题与不足。对此,设计师要保证基础设计的高效性与科学性,充分考虑各种影响因素,防止不必要的问题对建筑结构造成严重影响,提高建筑物设计的整体效果。
1、建筑工程结构设计内基础设计的标准要求
在建筑物设计中,建筑的基础结构与上部结构是确保整个建筑质量的关键构成部分,设计者应全面考虑力学原理与其它多种因数,基础框架设计应确保基础可以支撑上部结构的压力[1]。因建筑楼层较多,基础结构的承重梁很大,所以,基础结构建设时间很长,材料用量很大,且埋设深度也有极高要求。另外,工程结构设计内的基础属于建筑结构的最基本要求,建筑上部结构和基础结构应形成密切配合,可以发挥出稳定作用。其设计观念是:在整体方面兼顾全局,保证刚柔并济,统筹全局。总之,建筑结构设计内基础设计的标准要求能归纳为如下几点,如表1所示。
表1 建筑物设计内基础设计的标准要求
2、建筑物设计与基础设计环节常用的模式
2.1独立基础设计模式
独立基础设计模式分成柔性与刚性独立基础两类,在独立基础设计过程,应以地基土的特征为前提,例如,若地基土碾压密度很大且压缩性很强,则最好使用刚性基础,其他要求就使用柔性基础,旨在防止由于地基土的压缩而促使地面出现不均匀沉降问题。
据调查分析显示,我国当前大部分民建项目建设采取的是独立基础设计模式,同时,该种设计模式有较好的发展前景,且已获得相当显著的成效。大部分情况下,独立基础设计模式广泛使用于柱下基础内,与现浇砼柱同时灌浇,成为一个整体,并把柱荷载的偏心距用作参考基础,由此来确定基础断面是矩形或是方形。
2.2墙下条状基础设计模式
墙下条状基础设计(见图1)模式被推行使用在基础物设计中,由于钢筋砼柔性结构在抗压性、防拉性以及抗弯性等方面的效果非常好,因此一般都应用于地基承载力偏差、上部负荷很大的建筑结构中[2]。该种基础模式尽管柔性基础和刚性基础、抗压性很好,但在抗拉性上就显得略有不足了些,因此,整体上该种基础模式还是多应用在底层的建筑结构中。
图1 条状基础设计
2.3箱型和筏型基础设计
箱型和筏性基础大都使用于地基承重力不均匀及部分工程对地基基础承载性要求大的场所,另外,筏型基础通常还使用在含有地下室的建筑工程中,由于这样不仅能够将筏型基础用作地下室,还可以使筏型基础起到必要的作用。这两类基础在设计过程最难的地方是减少基础的总体弯曲应力。因此,在设计的时候,尽量将基础与上部结构视为一体,采取共同作用研究法展开设计。该方法主要指在对高层工程实施基础设计时,常常将上部结构与基础和地基视为一个总体,让三者间保持力的平衡与协调的变形水平[3]。该中方法相较于传统方式更为合理及科学,但该方法涵盖的方面非常多,由此在无形之中就加大了设计困难性,而且,对计算机软硬件的要求也不断提高,如此就造成投资费用的逐渐增多,所以,一般很少采用这种方法,仅在结构较为复杂的大型工程结构设计中才会采用。
2.4桩箱结构设计
桩箱基础属于桩基础与箱型基础一同承受重力的一个基础,其优势在于下沉量小、抗弯刚度很高、卸载能力也较强,因此,该种基础的使用范围是在基础很软的地方创建高层工程、重型工程和部分对沉降要求很高的房屋工程中。该基础的设计中要是怎样选用布桩方法。由于不同位置的地基土特性存在区别性,因此在具体设计中一定要通过选用适宜的布桩方式来划分基础底板每个位置的受力,让基础底板的符合处于均衡的状态。而在该种受力不均的条件下,通常会采用适当加大中间位置桩间距的手段来达到受力均匀的目的。
3、建筑物设计内的基础设计要点
3.1全面兼顾环境温度对建筑物的影响
建筑物设计过程,环境温度要素会对砼基础产生影响,所以,对环境室内的统筹兼顾也非常重要。因砼基础裂缝的出现主要是外部温度影响导致的,温度骤降、暴雨入侵和保温层失效等均会导致建筑物环境气温降低,砼外表和环境出现温差,气温应力时间段,从而导致表面开裂。为了有效处理这个问题,设计师要按照设计规定及标准来科学设计伸缩缝。不能贪图施工的方便性及设计的便利采用砼后浇方式来取代伸缩缝的处理。设计师一定要对环境温度对工程结构的实际影响加以分析与评价,结合评价结果确定伸缩缝的大小,要确保伸缩缝的宽度和环境温度影响范围相同。另外,设计师要做好建筑顶楼屋面的保温隔热措施,按照受温度影响的基本情况科学设置温度筋,一般情况下,针对受温度影响较大的位置,能设置直径偏小的温度筋。
3.2提高建筑物基础设计图纸制作的精准性
建筑物基础设计图纸属于后续工程建设的关键依据,所以,在基础设计图纸的制作环节,设计师要注重绘制的精准性和严谨性,在设计上既要体现基础设计概念,还应体现出完整且详细的设计方案,反复检查工程设计图纸的大小数据,让设计图纸满足施工具体情况,保证建筑项目能够顺利、有序且正常施工。
3.3研究对地基与基础设计产生影响的要素
(1)基础中心核实。设计者在基础设计环节,要使基础反力中心和建筑上部结构的荷载中心重合,以确保基础设计可以符合上部结构的基本要求。对于建筑的主体框架,设计者要分开计算筏板中心及裙房主体构造中心,同时,在校核环节要将验算主体框架的重心置于首要位置。
(2)从实际入手,对地质相关信息进行勘察整合,分析现场地质条件,为建立施工方案带来科学的参考依据。设计师要对施工现场的地质结构、气候环境和地震灾害等进行认真勘察,并把勘察结果整合成文案信息的模式,将之视为基础结构设计的基础,最大限度上降低客观因素岁建筑结构结构建设产生的不良影响。
4、结束语
总而言之,建筑物设计是比较复杂的项目设计活动,在整个结构设计中有着非常重要的意义。设计师一定要确保基础设计任务的质量,一定要基于建筑物的整体性,掌握好重要位置的设计,从细节方面掌握各个环节的设计效果。另外,设计者要学习先进的设计观念,进行科学的基础机构设计,全面基于目前的实际发展要求,同时,在理论知识与实践经验的前提下,确保基础设计的效果,确保建筑物设计的稳定性。
参考文献:
[1]王臻.建筑结构设计中的常见问题与解决措施[J].江西建材,2017(12): 46+49.
[2]程文刚.有关房屋建筑结构设计中基础设计的研究[J].江西建材,2015 (18):37+43.
[3]建筑地基基础及地下室结构设计疑难处理与实例[J].岩土力学,2014, 35(06):1640.
论文作者:柏振东
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/23
标签:基础论文; 建筑物论文; 建筑论文; 结构论文; 结构设计论文; 地基论文; 模式论文; 《基层建设》2018年第7期论文;