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建筑结构基础设计在土木工程建设中的分析

发表时间：2020/7/3 来源：《基层建设》2020年第6期作者：徐忠孝

[导读] 摘要：本文对建筑结构基础设计在土木工程建设中的问题进行了分析，文章从阐述建筑结构基础设计的重要作用入手，进一步分析了建筑结构基础设计中的不足，最后提出了做好土木工程建设中建筑结构基础设计的策略。

        佳木斯市房屋维修基金管理中心黑龙江佳木斯 154000
        摘要：本文对建筑结构基础设计在土木工程建设中的问题进行了分析，文章从阐述建筑结构基础设计的重要作用入手，进一步分析了建筑结构基础设计中的不足，最后提出了做好土木工程建设中建筑结构基础设计的策略。
        关键词：建筑结构基础设计；土木工程建设；重要作用；不足；策略
        前言
        建筑行业构成了国民经济体系中非常重要的一个组成部分，而工程建设也为群众的日常生活、企业长期生产运营提供了基本的场所与环境。为了确保工程质量与使用舒适度，就需要做好建筑结构基础设计工作，但考虑到当前该工作领域尚且存在承重柱截面高度偏小、砖混结构中不能分清建筑工程构造柱与承重柱、悬挑梁设计不够规范、连续梁设计方面存在缺陷等不足，如何解决这些不足，进一步提升设计质量，值得思考。
        1.建筑结构基础设计的重要作用
        建筑结构基础设计事关土木工程施工的安全，所以在对土木工程基础结构进行设计时必须要做到选型正确以及加强设计的合理性，并且最大程度的提高土木工程施工的安全系数。例如，如果在设计的过程中其基础结构设计的不够科学、合理，那么势必会给土木工程建筑的承载能力造成一定的影响并最终会造成建筑物的墙面出现裂开或者是不均匀的下沉等情况。其次，合理的结构基础设计还能进一步提高施工的周期，其主要体现在建筑结构基础的合理设计可以使得施工人员能够更加高效的开展工作，避免了由于设计的不合理性而引发返工的情况，并降低了对整个建筑工程中投入的物力、人力以及财力等。再则，合理的结构基础设计还能够为企业创造出更高的社会效益以及经济效益。通过对相关项目调查研究表明，在土木工程建设中其结构基础设计在全项目造价中占有将近20%的成本，如果是针对一些较复杂并且大型的项目工程其占有的比例将会更大。由此可见，加强对土木工程中结构基础设计显得尤为重要，各设计单位必须要引起足够的重视。
        2.建筑结构基础设计中的问题
        2.1基础设计时承重柱截面高度偏小
        在某些要求相关等级为六度的抗震烈度的区域，很多设计人员往往会主观的认为六度地区没有必要进行预防设计，在这种错误观念的影响下，同时也为了更加简便的进行受力分析，导致他们在设计的时候很容易出现承重柱截面积设计偏小的错误。承重柱支撑着整个建筑工程大部分的重量，若是其截面面积偏小，在强烈外力的作用下，再加上柱和梁两者间的弯矩约束，就会使得承重柱承受的力道超出其承受范围，出现开裂以及塑性铰等问题，这不仅减少了建筑的使用寿命，也给整个建筑结构埋下了崩塌的缺口。
        2.2砖混结构中不能分清建筑工程构造柱与承重柱
        结合工程基础的实际情况看，构造柱一般都使用在砖混结构的建筑物中，因为它对墙体的抗剪能力有着很大的增幅，通过和梁之间的相互作用，就能增加建筑墙体的抗裂缝能力，这很大程度上提高了建筑物的抗震能力。而一旦承重柱与构造柱两者被混淆使用，不仅构造柱的作用不能发挥，而且承重柱的能力也会被限制。这样一来，墙体的抗震能力就会被大大减弱，而地震发生时构造柱根本不能支撑如此巨大的力量，会直接崩塌，进而导致整个建筑垮塌，造成巨大的灾难。
        2.3悬挑梁设计不够规范
        在设计人员设计悬挑梁时，往往伴随着挠度的验算，但是很多设计人员都没有形成良好的设计习惯，经常会忽略这种验算。在这种情况下，会使得设计的梁高偏小，致使过高的应力作用于梁截面的受压区，在这种应力的长期作用下，慢慢增大梁挠度。随着梁挠度的不断变大，梁上板受到的作用力也会不断则增大，在超出其承受范围后，就会出现开裂，随着力道的再度增加，开裂会波及更广的范围，其程度也会快速增大，对整个建筑结构造成巨大的不良影响。
        2.4连续梁设计方面存在缺陷
        当前，设计人员由于认识不够，在设计时将连续梁看作为支梁，以支梁的设计标准来设计它，这样就能减少在建筑时所用的钢筋配量。环境和温度对梁的伸缩性有着很大影响，这种影响会随着时间的推移不断变大，这就会导致梁周围出现裂缝，降低建筑物的使用性能。

                                图1 连续梁施工
        3.做好土木工程建设中建筑结构基础设计的策略
        3.1做好地基基础设计工作
        对于填土地基要进行压实处理，按照相关标准进行压实和填充，保证填土地基的施工质量，保障填土地基的承载力达到设计的相关要求。对于建造在斜坡和边坡的建筑物，需要对地基的稳定性进行验算。如果地下水的埋藏较浅，建筑的地下室或者是构筑物存在上浮现象，就有必要进行抗浮验算。对于软弱下卧层地基也应该进行承载力验算和沉降验算。
        3.2从建筑结构整体性能出发进行设计
        作为设计者，在对建筑结构基础进行设计的时候，要树立整体观念，从整个土木工程建设的整体出发，采用最佳的设计方案，以达到最佳的性能。在设计的时候，要考虑基础与上层结构之间的关系，并提出合理的假设。一般来说，上部设计在基础设计之后，因此，在基础设计的时候，不要只仅仅考虑基础结构设计，要树立整体思想观念，从工程项目建设的整体出发，考虑全局，采取适当的处理方法，要积极采取措施，尽量消除因地上结构设计滞后而带来的误差，从而保证建筑结构基础设计的质量，提高整个土木工程建设的质量。
        3.3注意基础的柔度和刚度
        当前，在现代建筑工程设计中，钢混框架结构的使用越来越多，这对原来所使用的方法和工艺产生较大的冲击。因为，钢混框架结构的质量大，对基础的承载和质量提出了非常高的要求，如果质量不合格，承载力较小，基础结构将有可能发生下沉，这将对土木工程整体结构产生不利影响。如果某些工程项目所处的地质条件较差，在软土地上进行施工的话，如果在基础受力计算的话，再使用结构力学或者是弹性力学，将会与实际情况发生较大的出入。随着社会的发展和进步，建筑业不断的发展，建筑物的高度越来越高，因此，它的垂直方向上的载荷会增加，这样，整个建筑物对基础结构将会产生更大的压力。如果压力过大，超过基础结构的承载力，就必然发生下沉现象。因此，对于钢混框架结构的高层建筑设计，需要特别注意基础的柔度和刚度。
        结语
        综上所述，加强对建筑结构基础设计在土木工程建设中的问题的探讨，具有极其重要的现实意义。相关工作人员需要明确建筑结构基础设计的重要作用，在此基础上提出做好土木工程建设中建筑结构基础设计的策略，做好地基基础设计工，从建筑结构整体性能出发进行设计，注意基础的柔度和刚度。
        参考文献：
        [1]杜金.建筑结构基础设计中应注意的几个方面[J].城市建设理论研究,2012(14).