探讨建筑结构基础设计要点

发表时间:2020/7/23   来源:《城镇建设》2020年4月11期   作者:赵洁
[导读] 建筑结构设计中的基础设计是一项极为繁琐的工作

         摘要:建筑结构设计中的基础设计是一项极为繁琐的工作,但它是建筑结构质量是否达到合格标准的关键所在。作为房屋建筑基础设计的设计人员,必须对建筑结构的质量进行负责,在建筑考察中不断地摸索,既要综合当地的实际情况,又要注意细节,从而创新出新颖又符合客户要求的基础设计,进而提高建筑结构的整体质量,使客户的生命安全得到保障。
         关键词:建筑结构;基础设计;原则;要点
         引言
         建筑工程做好基础结构设计工作,是提升整体设计效率、保证整体施工安全的基础条件。结构基础设计人员在日常工作期间,要认识到自身工作的重要性,对施工环境以及设计需求进行全面分析,从多个角度选择设计方式,在增强建筑工程实际应用价值的同时,能推动我国建筑工程结构设计工作向规范化方向发展。
         1建筑结构设计中基础设计的意义
         每个房屋建筑在设计的时候都需要考虑很多在施工时可能出现的问题,一般呈现出杂乱无章的特点,例如房屋建筑的基础设计就必须将设计的负荷面积、房屋建筑结构的承载能力、梁柱的配置等因素加入到考虑范围之内,而且还需要工程师采用精准的计算方法,仔细考察建筑的实际状况等等,只有这样,才可以确保房屋建筑基础设计的数据更加精准,从而增加房屋建筑基础设计的安全性和可靠性。
         2建筑物建设过程中的常见基础形式
         2.1 墙下条形基础:
         条形基础的种类很多,如砖墙下混凝土刚性基础、柱(混凝土墙)下钢筋混凝土单向条形基础、柱(混凝土墙)下钢筋混凝土双向条形基础(又称为交叉梁基础)。
         钢筋混凝土条形基础的设计计算,涉及上部结构与地基的共同工作,问题比较复杂,目前尚无统一的设计计算方法。设计工程中通常采用三种简化计算方法:
1)不考虑上部结构参与共同工作,按地基上的梁计算理论来分析。
2)考虑上部结构刚度影响的简化计算方法。
3)结合经验的设计计算方法。
         在相关的结构基础设计上需要完成有关的研究工作,最大程度的满足其具体的使用需求,依据相关的研究,墙下需要使用条形基础构件,需要用混凝土或者钢筋混凝土来打基础,对条形基础来说其有较强的耐久性,在经过相关的使用之后要确保其能够满足实际使用需求。
         2.2独立基础:
         钢筋混凝土扩展基础在工程中应用普遍,由于其受力简单明确、方便施工,同时经济效益明显,因此,在工程设计中是首选的基础形式。
         近年来独基加防水板基础在工程中得到了广泛应用,扩展了钢筋混凝土扩展基础广泛的应用空间。工程实践表明:独基加防水板基础具有传力明确,构造简单,经济实用等优点。
         独立基础部分可以具体的分为刚性独立基础和相关的柔性独立基础,对于独立基础来说,相关的柱下基础构件需要进行综合的考虑,整体的计算上需要考虑正方形或者长方形两类,具体的区分方法都是根据柱荷载的不同进行差异化的设置。
         2.3 柱下条形基础:
         柱下条形基础分为柱下单向条形基础和柱下双向条形基础。柱下条形基础受力情况与荷载的分布情况、基础梁的刚度和地基承载力等关系密切,柱下双向条形基础的受力情况较为复杂,一般应采用弹性地基梁法计算。柱下条形基础的计算,除应符合规范(建筑地基基础设计规范)第8.2.6条的要求外,尚应符合下列规定:
1)在比较均匀的地基上,上部结构刚度较好,荷载分布较均匀,且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时,地基反力可按直线分布,条形基础梁的内力可按连续梁计算,此时边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值乘以1.2的系数。
2)当不满足本条第一宽的要求时,宜按弹性地基梁计算。
3)对交叉条形基础,交点上的柱荷载,可按静力平衡条件及条形协调条件,进行分配。其内力可按本条上述规定,分别进行计算。
4)应验算柱边缘处基础梁的受剪承载力。
5)当存在扭矩时,尚应做抗扭计算。


6)当条形基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时,应验算柱下条形基础梁顶面的局部受压承载力。
         2.4 钢筋混凝土筏形基础
         筏形基础分为梁板式和平板式两种类型。
         当采用弹性地基梁板法进行筏板设计计算时,其计算结果常不能令人满意。为此,提出如下设计建议:
1)现有条件下,地基基础的设计计算在理论上还不严密,基础计算的基础数据很粗糙,取值幅度很大,从严格意义上,地基基础的计算属于估算的范畴,基础设计的最重要工作不仅仅是计算本身,因此,基础设计应以概念设计为主,在结构设计中不应追求过高的计算精度。
2)在设计计算中,应重视对筏板的简化。
3)对墙、柱跟局部加厚的筏板基础,程序只考虑局部加厚的抗冲切作用,而在弯矩作用下的配筋计算仍采用局部加厚前的筏板厚度,设计时应根据筏板的实际厚度进行局部调整。
4)应注意对程序计算结果的归并管理,当局部计算位置(计算点)配筋很大时,应考虑基础各部位的共同工作,合理确定配筋范围,必要时与简化计算进行比较分析,综合取值。
         3建筑结构基础设计的改进措施
         3.1关注建筑结构的全局性
         在开始结构设计工作之前,设计人员要充分进行信息数据的分析,经过深思熟虑之后采用一套或者几套符合实际的设计方案。在此过程中,要处理好基础部分和上层结构之间的关系,从整体性和全局性的角度进行两者之间关系的有效协调,这就能够为后续建筑工作的开展提供坚实的基础。建筑结构基础作为土木工程施工的重要部分,设计时要常跟各参与方多交流,在选取钢筋强度等级时,需结合城市建筑市场实际情况。在设计建筑结构基础时,灵活运用数据来对建筑物进行假设,提出假设后,立足全局理念,反复验证假设是否成立,若假设成立则需与各参与方结合实际探讨,若该假设不成立,则需根据原有数据或增加后的数据,再提出假设,以求可以提高设计的完善程度。
         3.2加强建筑基础结构性能的设计
         建筑结构基础设计工作过程中,设计者在进行局部设计的过程中要从整体性的角度对建筑物的各项功能进行分析,并从工程当前的施工环境以及设计的具体要求出发,选择合理的设计方案,一方面要保障基础设计能够满足规范要求,另一方面要保障工程项目施工的顺利进行。在具体设计的过程中不能仅仅看重基础设计方案,更需要将主体设计也作为考虑的主要方面,并促进两者之间的有效结合,处理好两者之间的关系。针对施工建设中可能会出现的各种问题,设计者要事先做出合理假设,并对具体问题来制定相应的应急措施,这样才能够真正提升建筑物整体设计质量,并促使施工过程得到优化。
         3.3提升建筑结构设计人员的综合素质
         由于建筑结构设计工作对于设计人员的综合素质和专业技能水平具有较高的要求,为此,在完善建筑结构基础设计工作的过程中,企业要重视对设计人员的专业技能水平提升。除此之外,还需要有针对性的培养设计人员的社会责任感和责任意识,保障定期对设计人员进行专业技能和思想意识方面的培训,从而能够保障建筑结构设计的水平,提升整体的施工建设质量要求。
         结束语
         总而言之,基础设计对房屋建筑结构整体质量来说有着极为重要的意义,为进一步提升房屋建筑结构设计质量,相关设计人员应使用科学合理的方法,对房屋建筑基础设计水平进行提升,从而对房屋建筑结构设计质量提供一定的保障。在对房屋建筑结构进行设计时,因其基础设计工作相对复杂,涉及的因素较多,所以应对各种因素进行全面分析,并注重设计细节,同时抓住设计要点,以保障房屋建筑整体结构的安全可靠性,充分发挥房屋建筑的效用,从而保证房屋建筑工程的可持续发展。
         参考文献
         [1]余华秋.房屋建筑结构设计中基础设计探讨[J].绿色环保建材,2018(06):97.
         [2]王园升.房屋建筑结构设计中基础设计探讨[J].建材与装饰,2018(19):101.
         [3]刘巍.房屋建筑结构设计中的基础设计探究[J].建筑技术开发,2018,45(08):123-124.
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