探讨基础设计在房建结构设计中的应用刘威

发表时间:2020/6/8   来源:《建筑实践》2020年2月4期   作者:刘威
[导读] 伴随着经济的高速发展,中国的城市化进程不断加快,发达地区的城市建设迫在眉睫
        摘  要:伴随着经济的高速发展,中国的城市化进程不断加快,发达地区的城市建设迫在眉睫,带动了房地产行业的繁荣发展。在建筑过程中任何一项工程都需要先从基础上着手,只有首先保证基础设计的安全和质量,才能使得整个建筑工程的安全性有了保障的前提。从建筑工程中房屋建设的方面进行讨论,了解目前房屋建设全过程中的各种问题和解决方法。笔者将从房屋建设的设计出发,研究房屋建设在设计阶段需要注意的问题和解决方案,为行业发展的推进贡献出一份力量。
关键词:基础设计;房屋建筑;结构设计
1 房屋建筑基础设计原则
1.1 动态设计的原则
        动态设计的主要是指在建筑设计阶段,对于建筑物的未来需求进行考量和预估,运用宽广的眼光进行设计,在既把握住建筑物质量和实用性的同时,又带入符合潮流的动态设计观念,以满足建筑物后期实行功能改扩建的目的。
1.2 多样化原则
        随着人民生活水平的提高,对房屋建设的各种要求也在不断增多,为了迎合人民大众的需求,建筑工程行业在房屋建设的过程中也应该了解市场,与时俱进的满足客户需求,保障企业在市场竞争中充满活力。要做到房屋建设个性化的要求,需要房屋设计的单位了解市场和潮流趋势,坚持多样化的设计理念,不断的丰富基础设计方案,从实地进行房屋考察,确保房屋建设在满足各种效益的情况下,设计出顾客满意的图纸。
1.3 经济性原则
        为了提高建筑工程产生的效益,需要在设计的过程中了解原材料等建筑工程内部的数据市场,确保设计方案在设计阶段、建造阶段以低的成本建造出优质的房屋,提高建筑工程的利润,对技术性要求也进行评估,确保房屋建设的安全性与经济效益性。
1.4 综合设计原则
        运用综合考虑的眼光统筹建筑物结构设计,完善建筑物结构设计基础架构,吸取不同建筑物基础形式的优缺点,在结合分析工程的特点后进行设计,确保设计图纸符合客户对于功能要求、房屋架构等要求,在保障基础结构的稳定性和安全性,确保建筑物符合国家各项标准和设计规范的要求[1]。
2 影响房屋建筑基础设计的因素
2.1 地质条件
        基础设计的地基承载力很大一部分的决定因素是建筑物所处的场地内的地质环境的影响,但是由于地质环境复杂多变,涉及范围广泛,因此需要在建筑工程房屋设计基础架构的设计上首先进行关于地质环境的分析:第一,不同地区的地基有些不同的特点,而地基持力层又是直接与建筑物基础所在的土层相接触,因此该持力层是为岩层或是土层,以及它们相关的设计参数的选择等都是需要在建筑物的设计阶段所需要考虑的因素。第二,当基础形式采用桩基础时,地下暗流、土洞等自然形成的地质条件会影响到桩基施工,因此必须在确保地质条件明确的情况下进行基础选型。  
2.2 施工环境
        施工环境分为自然和人工两个环境,在自然环境中房屋设计过程中所需要注意的情况有以下几种:我国幅员辽阔,从南到北跨越多个气候带,通过结合当地气候特征进行分析,建筑物在冬季施工需要采用不同的冬季施工方案;根据建筑物场地内坡度的不同,也需要采用不同的基础设计方案,例如,若场地内地形起伏太大,设计时需因地制宜,根据场地内坡度的不同制定不同基础开挖方案,在满足基础设计要求的同时,也达到节材、节省人工和时间的目的,因此在房屋基础设计的过程中一定要关注因自然环境不同而产生的不同变量。在人工环境中房屋设计过程中所需要注意的情况有以下几种:在施工的过程中各种工具的使用会带给建筑物一定的损伤,在房屋建筑设计的初期应该关注这些人为因素会给房屋带来的伤害,并且做好提前准备;在施工的过程中如果用到打桩机的话,要提前勘测周围的地质环境,确保在打桩机的剧烈运动后造成的挤土效应不会对周围地下的各种网络线路、下水管道等市政管道和设备造成影响,提前的勘测有助于提前做好相应的应对措施。


3 基础选型和设计要点
3.1 独立基础及设计要点
        独立基础是基础设计中常选择的形式之一,一般分为阶形基础、坡形基础、杯形基础这三种。独立基础若被两个及以上独立柱共同使用,叫做联合独立基础。独立基础以资金耗费少、能适应不同的地质环境和抗震能力较好的优势在普通的多层民用建筑中广受欢迎。
3.2 桩基础及设计要点
        对于房屋基础设计中至关重要的因素之一就是地基承载力,如果桩基的承载能力不足的话会造成房屋安全性问题,在桩基承载能力弱的地方建造房屋需要做好其他措施来增强桩基的承载力,这些措施包括可以通过选择不同强度的持力层或增加桩长来调整,也可以通过增加基桩的数量,尽可能均匀地分摊建筑物各个位置的荷载,增加房屋整体的稳定,确保房屋的安全和质量。
3.3 箱形或筏型基础及设计要点
        普通的多层民用建筑的基础设计在基础选型时选用独立基础就可以达到设计要求,但是面对楼层较高和设计复杂的建筑来说,需要选择箱形、筏板形的基础进行建造,除此之外,箱形、筏板形的基础可以用于有地下室的建筑物中。在对箱形、筏板形的基础进行设计时需要关注底板混凝土的状态,关注施工过程中的温度的影响,减少混凝土终凝后裂缝,确保建筑物的安全性、可靠性。
3.4 桩箱基础及设计要点
        在地质较软的地方设计高楼层建筑物时,需要使用桩基础和箱形基础结合而成的桩箱基础,桩箱基础可以在单位面积内承受载更大的力,而建成后建筑物的沉降与其他基础形式相比也会更小,因此软土地基的高层建筑物会更青睐使用桩箱基础。在桩箱基础的设计过程中,需要重视基桩的分布位置,确保基桩所处位置的设计能够分摊和传导更多的力,以达到分担基础底板的内力,保护建筑物平衡和稳定,增加建筑物的抗风险能力的目的。
4 房建结构设计中基础设计的注意分析
        我国建筑行业在时代的发展的过程中不断前进,建筑行业目前已经形成了基本的管理框架,房屋建筑设计行业也逐渐自成体系,但是尚未形成科学的、完善的房屋建设结构设计的基础系统,因此在房屋建设的过程中需要注意完善房屋建设结构基础设计的体系[2]。
4.1 要注意对房建结构中框架柱的布置的合理设计
        房屋结构的上部荷载最终是通过结构底层的框架柱传递给基础的,而柱子布置的疏密往往会决定基础的选型,例如,当柱子之间的柱距很大时,我们基础方案的首选是独立基础,只有当柱子之间的柱下独基互相碰撞或地基承载力不足时,才会选择联合基础,根据几颗柱子之间距离选择采用条形基础或者筏形基础。
4.2 要注意对房建结构中剪力墙的布置的合理设计
        剪力墙作为竖向构件的作用实际上和柱子的作用是一样的,也是通过结构底层的剪力墙将上部荷载传递给基础,在结构体系中出现剪力墙往往意味着上部结构的层数和荷载都比较大,使用剪力墙作为全部的竖向构件或竖向构件的其中一部分是一个较为经济的结构方案的选择,而桩基础又是常常作为剪力墙的基础形式的选择之一,只有在建筑平面内通过合理的布置剪力墙,使得结构内的刚度均匀,才能使得每片剪力墙所承担的荷载较为均匀,在一定程度可以使得桩基础的布置更加均匀合理,从而为业主节省更多的建造成本。
       
结  语
        综上所述,对于房屋建设而言,房屋结构设计中的基础设计是房屋建设的基础中的基础,俗话说得好:“万丈高楼平地起”,若基础没打好会影响房屋整体的质量,导致各种问题的出现,因此需要在基础设计的过程中考虑整个房屋建造的实用性和安全性,满足房屋建成后的使用要求,并保障房屋在使用过程中的耐久性,同时在建造过程中,应该严格监控各种材料设计和施工的合理性,严格控制成本,提升企业的经济效益。


参考文献
[1]王芳.房屋建筑结构设计中常见问题分析[J].门窗,2017(07):154.
[2]贾周元.房建结构设计存在的问题及对策分析[J].建材与装饰,2017(24):79-80.

作者简介:刘威(1987-),男,侗族,广西桂林人,本科学历,工程师职称,研究方向:建筑结构设计。
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