探析民房建筑结构设计中的基础设计

发表时间:2020/10/21   来源:《城镇建设》2020年第21期   作者:叶青
[导读] 基础设计是房屋建筑结构设计的主要组成部分,其设计效果对整个房屋建筑结构的稳定性有较大影响。

        叶青
        深圳壹创国际设计股份有限公司武汉分公司 湖北武汉 430000
        摘要:基础设计是房屋建筑结构设计的主要组成部分,其设计效果对整个房屋建筑结构的稳定性有较大影响。基于此,本文结合理论实践,在简要阐述影响基础设计因素的基础上,分析了房屋基础设计的选型,并提出具体的设计要点。分析结果表明,基础设计中影响因素众多,需要结合工程特性,选择合理的基础型式,并严格把控基础设计要点,才能设计高品质的基础设计方案,保证房屋建筑施工质量。
        关键词:民房建筑;结构设计;基础设计
        引言
        人们的生活与房屋建筑质量有着一定的关联,而房屋建筑质量严重影响人们的生活水平,鉴于此,我国对房屋建筑结构提出更高的要求,并将重点放在其基础设计上。相关设计人员在开展房屋建筑结构基础设计工作时,应遵循相应的原则,同时结合自身的实际情况实现对房屋建筑结构的基础设计,与此同时,还应熟练掌握对房屋建设基础设计工作的主要影响因素。相关设计人员在对房屋建筑结构进行基础设计时,应明确设计的主要目的,从而有效提升房屋建筑基础设计工作的合理性。
        1房屋建筑结构设计中基础设计所应遵循的原则
        1.1基础设计中全面性原则
        全面性原则就是要在做房屋建筑结构中的基础设计开始前,不能只盯住某一方面的功能点,不需要已全面性的眼光来考虑房屋建筑的综合性功能。在现代的房屋建筑基础设计上,经常会出现一个问题,就是设计人员在做房屋建筑结构设计中过多的考虑了房屋建筑的美观,疏忽了对实用性这一功能性的要求,这违背了全面性的原则,没有用全面的眼光通篇考虑设计问题。
        1.2基础设计中的提前性原则
        提前性原则,任何的建筑工程项目开始前都离不开必要的前期准备工作,在房屋建筑结构基础建设开始前必须要强调对基础设计的准备,认真的做好准备工作是高质量完成房屋建筑结构基础设计的基础,对于整个的工程项目具有重大的意义。基础设计的准备工作主要包括对房屋建筑环境位置的考查,对房主要求做出的各种设计及规划等各个方面。结合实际情况,结合需求提前找到施工过程中所遇到的重点难点,可以为之后的施工建设设计中所要遇到的问题提供极大的便利。
        1.3突出性原则
        突出性原则对设计人员开展房屋建筑结构基础设计起到了重要的指导作用。设计人员在房屋建筑结构设计中要针对设计工作包含的各个方面,根据具体的用途、实现功能等各个方面进行分析,了解主次关系,将主要方面在设计中凸显出来;但是也不要在房屋建筑结构基础设计工作上处理问题上以偏概全,忽视了全面性原则,应量体裁衣,根据实际情况科学合理地进行设计。
        2影响房屋建筑基础设计的因素
        2.1上部结构
        在房屋建筑结构设计中,建筑工程的上层高度、墙体厚度对基础设计有较大影响。为保证设计效果,需要通过一系列计算,来确定基础的类型、埋深等参数。这也是基础设计的重中之重,也是影响基础设计的主要因素。上部结构不同,所要求的基础结构形式也不相同,因此,在基础设计中必须综合考虑上部结构。
        2.2地质水文条件
        基础多位于地面之下,在设计中,必须综合考虑地质水文条件,否则容易引发地基不均匀沉降,影响基础设计的承载力和强度。地质水文条件涉及到的内容比较多,主要体现在两个方面,其一是地基持力层和基础直接连接,需要承受建筑工程上部结构传来的全部荷载,在设计时必须综合考虑;其二桩基础要穿越土层,土层的地质条件和地下水分布情况,会影响桩基础的穿越能力。


        2.3施工环境
        影响基础设计的施工环境主要体现在两个方面,其一是自然环境,其二是人工环境。自然环境主要包括温度、湿度、地震等级等,在基础设计时必须充分考虑。环境温度和湿度,对钢筋混凝土的施工效果有较大影响,因此,不同的天气温度需要采取与之相适的保护措施,抗震等级不同,施工方案也不相同,这一点也是基础设计中必须考虑的。人工环境指的是在基础施工中会形成较大震动,在基础设计中需要加以考虑,以免对周围土层和建筑造成扰动。
        3房屋建筑结构设计中基础设计的要点
        3.1独立基础设计
        独立基础无需投入较高的成本,且地基土适应性较强,具有理想的抗震性能。所以,其在框架结构设计中十分常见。设计人员应结合地基土的特点设计基础。若地基土具有较强的压缩性,则其压实密度也相对较大,此时,需采用刚性基础。其他情况均需设置为柔性基础,以期减轻地基的不均匀沉降。独立基础的形式丰富多样,设计人员可结合工程实际选择不同的基础形式,可单独选择一种基础形式,也可多种基础形式组合使用。独立的基础普遍设于承重柱下,其与现浇基础共同形成统一整体。如选择预制混凝土柱,则独立基础上部需呈杯口形,将柱体嵌入到杯口当中,最终形成杯口式基础。
        3.2桩基础设计
        桩基础具有较强的承载能力,其通常应用在地基下部硬度较大,地基上部承载力较弱的工程当中。基础加固的过程中,桩基础也十分常见,桩基础的桩身长度较长,能够将上部荷载顺利地传到地层底部。桩基础设计工作中,若房间结构采用框架结构,则要在基础中适度提高布桩的密度,也可适度延长中部的桩身长度,进而改变桩基的支承和受力形式。
        3.3箱形或筏型基础设计
        箱形或筏形基础在地基土承载力较弱或对地基基础承载力要求较高的工程中较为常见。在设有地下室的房屋建筑中,筏板基础也可充分发挥作用,在加强基础稳定性的同时,也可将其作为地下室的地面。在箱型基础和筏形基础设计中,设计人员应当采取有效措施降低基础弯曲应力,即将上部结构和基础结构作为统一整体,以共同作用分析法为基础完成工程设计。再者,箱形基础和筏形基础施工中均使用大体积混凝土,出现温度裂缝的几率较高。对此,设计人员可采用设置伸缩缝的方式抵御温度变化所引发的变形问题,要求其宽度在20-30mm之间。
        3.4桩箱基础设计
        桩箱基础是桩型基础和箱形基础的有机结合,该基础形式具有较大的抗弯强度,卸载能力较强且沉降量较小,其在高层建筑、重型建筑且地基相对薄弱的工程及沉降量要求较高的工程当中较为常见。布桩方式是桩箱基础设计的重点和难点问题。不同区域的基土性质明显不同,若采用满堂布桩的形式,就会造成桩体顶部出现较大的反力差异。基础底板不同位置的受力有所不同。若要保证基础承载力满足工程建设的要求,确定合理的底板厚度必不可少。所以,在基础设计中,设计人员需结合实际适度调整中间桩间距,更加科学地利用基础底部桩间土承载力,从而分担基础底板的受力,调整底板厚度。另外,若上部结构主要采用剪力墙结构形式,则设计人员应以剪力墙轴线方向为基础布桩,规避剪力墙自重所造成的基础局部受力不均问题。
        结语
        总而言之,房屋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工作人员,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。
        参考文献
        [1]高进余.论房屋建筑结构设计中的基础设计[J].住宅与房地产,2018,No.500(15):72.
        [2]陈文丽.房屋建筑结构设计中基础设计[J].建材发展导向(下),2019,017(003):194.
        [3]宋尧.关于房屋建筑结构设计中基础设计探讨[J].住宅与房地产,2019,No.498(13):101.
        [4]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):
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