摘要:目前,我国是社会经济迅猛发展的新时期,国民的生活水平呈整体上升趋势,其对生活质量的要求也逐渐增强,尤其是对房屋建筑质量方面。在我国经济快速发展的背景下,带动着各领域的发展,而建筑行业发展规模随之逐渐扩大,但在发展过程中仍存在建筑结构质量问题,所以,建筑行业应先做好自身的房屋建筑结构设计工作,以保证后续工作的顺利开展。因此,本文对房屋建筑结构基础设计进行简要分析,为建筑行业贡献一份力量。
关键词:房屋建筑;基础结构设计;研究
引言
建筑结构基础是建筑安全的保障。在整个建筑结构中,基础将上部荷载均匀传递给地基,使建筑上部结构有了依托,使整个建筑更为稳固可靠。如果基础设计不科学、不合理,将引发严重的不均匀沉降、地下室上浮、墙体开裂等问题,最终造成房屋倒塌。因此建筑结构地基基础设计是整个施工建设活动中的关键环节,做好建筑地基基础设计具有重要意义。以下联系实际,首先就建筑结构地基基础设计中的相关问题做简要分析。
1建筑结构地基基础的重要性
地基基础是建筑建造的基础结构和首要环节,是一个建筑工程的关键和根本立足点。地基基础掩埋于地下,地下空间结构隐蔽且受地质环境、水文环境、上层建筑结构和周围环境的影响,构建起来具有不确定性和复杂性,其施工质量较难控制,容易成为建筑体系中的薄弱环节,发生问题时不易发现,通常在发生灾难时才会暴露出来。地基基础设计因所在环境因素的不同而具有差异性和不同的建造难度。若地基基础结构不规范,建筑质量无保障,一旦受到外力作用就会使整个建筑产生裂纹、倾斜,甚至倒塌的极大危险隐患。故此,地基基础建造过程中砖混材料的选用、钢筋材料的选用、物理受力情况等都是需要考虑的关键因素,对于地基基础设计质量具有决定性作用,对整个建筑的构建也具有基础性的作用。据相关资料和规范文件表明,地基基础因深度的不同会对地基基础造价产生不同的影响。一般情况下的地基基础造价是整个建筑工程总造价的5%~6%,但因地基基础埋置深度的变化、地质条件的不同,或需进行特殊处理后再进行地基建造的地基基础造价会略微向上浮动,占总工程造价的10%左右。因此,在地基基础建造时,应考虑多方因素,对地基基础设计、地质勘察、施工等进行严密的规划,多种建造方案对比论证,需用利益最大化、质量最优化的建造方案构建地基基础。
2房屋建筑结构设计中基础设计的要点
2.1刚度和柔度相互结合
刚度和柔度是基础设计的重中之重,为提升基础设计效果,在设计阶段必须综合考虑基础的刚度和柔度。仅凭这两个设计参数就能设计出简单、可靠的基础设计方案。比如:在一些地质条件比较好的区域,通过刚度和柔度相互的方法,就能设计完善的基础设计方案,并具有良好的应用效果。在就我国房屋建筑的基础结构形式而言,多为钢筋混凝土结构,大大增加了传统设计的难度,和传统土建工程设计相比,钢筋混凝土结构对设计的承载力、基础稳定性、基础质量等方面皆有较大要求。一旦发现承载力不达标,极易引起基础的不均匀沉降,对房屋建筑工程会造不可逆的影响。因此,在房屋建筑基础设计中,不能单一的只考虑刚度和柔度,而是要结合房屋建筑的实际情况,综合考虑整栋房屋建筑的承载力,在考虑整体结构的刚度和柔度,以保证房屋建筑建设的总体质量和结构的稳定性。
2.2注重建筑基础选型
为了保证建筑基础选型的科学性、准确性,设计人员应当让选型工作基于地质勘查工作之上。通过深入、全面的勘查,全面掌握施工区域以及周边的水文地质情况、自然环境情况、建筑建设情况,在此基础上科学选择基础类型,以保证建筑基础的稳定性、牢固性。在进行建筑基础选型时,应当遵循科学、经济、安全等原则,在保障建筑基础质量的基础上适当控制建筑成本,避免成本超支。
如果施工场地的承载力够高、荷载作用较小、施工区域内地面比较平整,则建筑基础形式应当采用条形、筏板以及独立基础形式。但如果施工区域内土壤比较松软,承载力不足,则设计人员就应考虑复合地基。总的来说,建筑结构地基基础选型必须综合考虑地下水、土壤条件、场地环境、施工技术等各项因素,从而保证基础选型的科学性、准确性。且因为工程造价、工程施工难度等均与建筑地基基础选型有关,因此在选择建筑基础形式时,应作多方位、多层次考量。
2.3做好相应的计算与设计工作
在对建筑底框砌体结构进行设计与计算时,相关工作人员应通过多层结构的角度进行设置,对建筑底框砌体结构的薄弱结构进行坚固处理。在对建筑底层框架结构进行抗震墙进行设计时,应使用双保险结构形式,当抗震墙设计完成后,合理提升建筑结构的整体抗剪能力。在对该阶段进行设计及计算时,应先明确自身框架结构的刚度,不仅可以避免建筑出现折减的情况,还可以对抗震墙的弹性进行提升。在对建筑楼板进行设计与计算时,应采用连续板的计算方法对结构进行设计。通过双向板查表方法对影响建筑结构的因素进行集中处理,如果建筑结构中出现需要调整的部分,只需要进行较小的计算值就可以完成。为避免出现漏算的现象,应做好建筑物用料的计算研究,从而对建筑整体质量进行提升。
2.4对建筑结构地基基础抗浮设计
抗浮设计是地基基础设计的重点内容,抗浮设计不当容易造成工程事故,轻则发生裂纹、漏水,重则整体上浮、倾斜。抗浮设计的关键在于对地下水水位的勘测,基于地下水水位的实时勘测数据,设定抗浮设防水位和防水设防水位。抗浮设防水位的设计需明确几点:1)地质勘测报告中未明确提供抗浮设防水位时,应要求甲方责成勘察单位提供准确有效的数值。2)在有水头压差的江、河岸边,若存在滤水层,应按设计基准期的最高洪水位来确定抗浮水位。3)地下水赋存条件复杂、变化幅度大、区域性补给和排泄条件可能有较大改变或工程需要时应进行专门论证。抗浮设计分为整体抗浮与局部抗浮,需根据建筑需求进行抗浮设计。经验算整体抗浮不足时,需采取抗浮措施(增加配重、抗浮锚杆、抗拔桩),以保障抗浮力大于水的总浮力。
2.5加强结构承载力设计
目前主楼一体化建筑结构越来越多,加强对房屋建筑主体结构地基承载力的设计和计算,并综合考虑地基基础的地质水文条件和基础两侧的超载情况。如果计算结果表明,超载宽度比较大,甚至超过基础宽度的2倍,此时就可以将基础的土层厚度当做基础埋深来使用。如果基础两侧承受的压力和荷载不均匀,在基础设计时要选择最小值。如果遇到岩石类地基,其承载力和硬度远远大于土质地基,此时需要对岩石地基进行全方位的荷载试验。在基础设计中变形计算非常重要,如果变形计算表明,基础的变形值超过允许范围值,不仅会影响整个房屋建筑的质量,甚至会威胁到居民生命和财产的安全性。因此,在房屋建筑结构基础设计中,必须高度重视变形计算。
结语
综上所述,地基是整个建筑的基础,地基基础设计质量直接关系到整个建筑的安全与稳固。因此,对于当前建筑结构地基基础设计中存在的不注重地质勘查、不重视图纸绘制等问题,相关单位要能转变认知,提高对这些问题的重视度,并根据具体的问题类型以及产生原因对症下药,从地质勘查、图纸绘制、基础选型、人员培养等方面提高建筑结构地基基础的设计质量,为建筑工程的施工与使用打下良好基础。
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