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房屋建筑结构设计中的基础设计分析李国荣

发表时间：2021/7/26 来源：《基层建设》2021年第14期作者：李国荣

[导读] 随着我国经济的高速发展，各种房屋建筑工程越来越多，对建筑工程施工要求不断提升

        北京五豪世纪建筑设计有限公司海南分公司海南海口 570206
        摘要：随着我国经济的高速发展，各种房屋建筑工程越来越多，对建筑工程施工要求不断提升。基础设计工作是房屋建筑结构设计的重要组成部分，其设计质量对工程建筑稳固性和质量，有着非常直接的影响。为此，笔者将要在本文中对房屋建筑结构设计中的基础设计进行分析，希望对促进我国建筑工程事业的发展，可以起到有利的作用。
        关键词：房屋建筑结构；基础设计；设计质量

        随着人们生活水平的不断提升，经济和文化发展非常快速，对房屋建筑水平有了更高的要求。当前的房屋建筑结构已经不仅需要满足建筑使用的基本功能，还需要在建筑当中能够体现出审美方面的要求。在社会高速发展的今天，对房屋建筑基础结构设计提出了更高的要求。
        1影响房屋建筑基础设计的基本因素
        1.1地质条件
        地质条件好坏对基础设计承载能力，有着非常直接的影响。地基持力层是连接基础土层的部分，其具有较强的承载能力。持力层的土质通常可以分为黏土、砂质土、砂黏土。持力层的特点、压缩模量、承载能力是房屋建筑结构设计的主要因素，需要在设计的过程中认真进行考虑【1】。
        1.2施工环境
        施工环境因素主要包括自然因素和人工环境。自然环境因素主要包括地理位置、温度、抗震等级、坡度等，钢筋混凝土是非常常见的基础材料，其在使用过程中对温度因素比较敏感。如果环境温度过低，就容易导致开裂情况的出现。因此，在工程设计的过程中，应该考虑温度对建筑结构所造成的影响，是否需要在低温环境下进行施工。当前在建筑工程结构设计的过程中还能够，越来越重视建筑的抗震等级，需要在工程设计的过程中，多融入一些抗震措施。在房屋建筑施工的过程中，往往都会出现振动额问题，这就需要在施工的过程中保持基础的稳固性。
        2房屋建筑基础设计的基本原则
        2.1经济节能原则
        在开展房屋建筑基础结构设计的过程中，应该对工程的经济节能效果进行认真考虑。除了需要考虑各种设计技术指标之外，还应该将建筑的经济节能放在重要的位置。在房屋建筑结构施工的过程中，往往需要消耗大量的资源，这就需要在保证建筑顺利完工的基本条件下，采用更加合理的结构设计，来有效降低工程成本。
        2.2整体性原则
        基础设计是房屋建筑结构设计的基础，虽然其由各个部分所组成，但各部分之间的联系非常紧密。在设计人员开展基础设计的过程中，就需要将各种设计环节有效联系在一起，从房屋各个方面来进行整合设计，最大程度满足建筑使用的各方面要求，制定出符合建筑使用的设计方案【2】。
        2.3采用多样性的原则
        当今，各种房屋建筑结构类型非常多，人们的审美水平也持续提升，对房屋建筑结构设计提出了更高的要求，通过采用多样化的建筑结构设计，就可以很好满足这些方面的要求。在开展房屋建筑基础类型多样化设计的过程中，需要设计人员熟练掌握和应用各种建筑结构设计基本类型，并结合房屋建筑工程的实际需要，合理应用到房屋建筑结构设计当中，设计出符合工程要求的工程方案。

        图一：各种建筑基础
        3房屋建筑基础设计中采用的方法
        3.1传统设计方法
        寻找规律在工程设计中的应用比较多，在建筑领域也是一样。当前，我国的建筑风格都是根据国内外经典建筑设计方案基础上改进过来的。任何事物在发展的过程中，都存在规律，建筑结构基础设计也不例外。设计师通过对相关规律的总结，并根据当地的实际情况进行设计，可以设计出针对性比较强的建筑结构。
        3.2共同作用分析法
        在一些结构相对比较大的建筑基础当中，很多时候会将上部结构、基础和地质看成一个整体，需要三者之间保持平衡的关系。这种设计方法的难度相对比较高，涉及的范围也相对比较广泛，如果只是采用整体互动分析法，效果并不是非常理想。
        4基础选型和设计要点
        4.1独立基础及设计要点
        独立基础在各种民用建筑工程中比较常见，其工程造价相对比较低，地基的适应性相对比较强，具有非常强的抗震效果。在独立基础设计的过程中，需要根据其特点来进行设计，根据基土压缩性、密实度来确定基础的刚度。在组成形式的选择上，也应该和工程实际情况有效结合起来，采用阶型基础、坡型基础、杯型基础中的一种或者几种。
        4.2桩基础设计要点
        在桩基础设计的过程中，主要是在土层自身强度较高、对地基承载能力相对不高的场合，其自身的承载能力相对比较强，可以起到有效的加固租用。通过桩基础，可以上部载荷有效传递到地层深处，还可以将各部位的沉降差异保持在合理的范围之内。例如，在框架结构设计的过程中，可以在基础中部设施多个桩基础来有效提升其他部位的承受力【3】。
        4.3箱形或者筏基础设计要点
        箱形或者筏板形基础主要用在地基土承载力不均匀或者对地基基础承载力要求不高的场合。在箱形或筏板形设计的过程中，可以直接采用计算机软件模式的方式，这样可以进一步提升基础的设计效果，在工程设计的过程中，经常会采用较大的底板和增加配筋量的方式。箱形基础和筏形基础通常采用大体积混凝土施工技术，在施工的过程中比较容易出现温度裂缝现象，对工程设计要求相对比较高。在通常的情况下，可以采用伸缩缝设计，来有效抵消变形所导致的影响，伸缩缝的宽度应该设计在20毫米－30毫米。
        4.4桩箱基础设计及其要点
        在桩箱基础中，主要使用了桩基础和箱基础，其比较适合在建筑基础薄弱的高层建筑工程中进行应用，在工程沉降量要求比较严格的场合中，应用也相对比较多。在实际开展桩选择的过程中，需要根据土质条件的不同，针对性进行选择，还应该认真做好桩布置工作。
        4.5钢筋混凝土筏形基础
        筏形基础分为平板式筏形基础和梁板式筏形基础，比较适合在基础之间空隙小且地基承载能力比较弱的工程中进行使用。该基础形式在有地下室的建筑工程中使用比较多，可以根据载荷的大小以及建筑物的结构形式，合理地选择筏形基础的形式。通过该基础的应用，可以进一步提高结构的整体刚度，保证建筑的均匀度。但该基础结构并不是万能的，需要根据现场条件，合理进行选择。
        4.6软弱地基的设计
        在地基处理方式的选择过程中，应该建立在能够满足地基承载能力基础之上，且不会发生土层破坏的现象，合理对地基沉降量进行控制，并保证处理的经济性。在地基基础条件变化指挥，应该对基础设计进行针对性地调整，可以及时改变其基础结构的尺寸，通过有效调整基底附加压力的分布，来对地基变形值进行调整。在基地附加压力相同的情况下，基底尺寸越大，变形也就越大，在确定载荷的情况下，需要合理确定基底面积。通过在软土地基当中采用卵石桩，可以进一步提升地基的承载能力，提升地基的稳定性。
        在当前对建筑地基施工工艺技术设计的过程中，往往需要进行大量的工程计算，如果采用传统的手工计算方法，不仅效率低，而且容易出错，如果将可以将计算机技术应用到工程计算中，可以根据现场实际情况进行建模，通过计算机模拟仿真的方法，来对地基的承载力和地基变形进行计算，可以有效提高计算的效率和质量，简化了相关工程计算人员的工作量。当前工程建设仿真模拟也发展非常迅速，各种数值计算软件、仿真模拟软件越来越多，应用也越来越方便，在实际的应用中也越来越多，对提高工艺技术设计水平，起到了非常大的作用。
        5 结语
        随着时代的不断发展，对建筑工程基础设计提出了更高的要求。当前，各种房屋建筑基础结构类型相对比较多，它们都有各自的特点。为了保证建筑基础的使用效果，就根据建筑使用要求不同，合理进行选择，积极将各种先进的基础设计融入其中。
        参考文献：
        [1]张林锋，李辉.建筑工程常用的地基基础与桩基设计探究[J].工程建设与计.2020（22）：22-23.
        [2]林敏.房屋建筑结构设计中的基础设计方案分析[J].四川水泥.2020（10）：37-38.
        [3]廖翌航.探析民房建筑结构设计中的基础设计[J].建材与装饰.2020（21）：57-58.