广东呈斯意特建筑设计有限公司
摘要:在我国建筑事业快速发展的过程当中,建筑逐渐向着规模化以及高层化的方向发展。在高层住宅建设当中,做好基础结构设计十分关键,将直接关系到后续工程建设质量。在本文中,将就高层住宅的基础结构设计进行一定的研究。
关键词:高层住宅;基础结构;设计
1引言
在城市不断发展的过程当中,城市用地面临到较为紧张的局面,如何能够提升土地的利用效率成为了现阶段城市建设发展当中的一项重点内容。高层建筑的建设能够对上述问题进行有效的缓解,但在高层建筑建设当中,也对于基础结构-+设计具有了更高的要求。对此,即需要能够充分做好建筑设计特点的把握,以科学措施的应用做好结构设计,更好的满足建筑建设需求。
2基础设计要求
2.1结构刚度影响
在建筑工程建设当中,如果基础结构存在问题,则将会对整个工程的施工质量与安全造成严重的隐患,在基础结构当中,如果上部结构属于绝对刚度,当地基发生变形情况时,则可能导致竖向构件发生沉降问题。在此过程当中,如果忽略计算竖向构件的抗转动能力,其中的支座则成为了基础当中的关键支撑,以此保证上部结构不会发生弯曲的情况,但却会使基底形成反作用力导致局部弯曲问题的发生。上部结构方面,属于绝对柔性结构,在地基变形方面不会产生影响,但对于该种绝对柔性的结构来说是不存在的。对于实际基础结构来说,属于柔性与刚性之间,需要能够以科学分析软件的使用分析刚度,以此保证地基荷载与基础结构间具有稳定的特点,在增加上部结构刚度的情况下,也将使上部结构内力发生相应的变化。
2.2地基因素影响
在建筑工程建设当中,技术结构与上部结构间的受力同所在环境的压缩性能与技术沉降具有密切的联系,如具有较大的基础持力层承载力,同时土体在压缩性方面不是很大,则不会对结构产生较大的影响。如该区域属于岩石层技术结构不会发生整体弯曲情况,对于可能出现的局部弯曲,则可以通过强化基础刚度的方式进行调节,以此避免上层结构发生不均匀沉降的问题。而在实际工程建设当中,所具有的持力层并非是想象的储存类型,在很多工程地基中,土层具有较大的压缩性,且在具体分布方面也具有不均匀的特点。该情况的存在,则使得结构的不同区域位置发生一定的沉降,同时也根据工程所处区域的不同具有不同的地下水位以及不同深度的持力层,有时需要对抗浮稳定性进行计算,也将因此会对基础设计产生影响。
2.3抗震性能影响
在建筑工程运行当中,自然灾害可以说是存在的最大安全威胁,近年来地震对于人类生活安全稳定具有较大的影响。在我国,部分地区属于地震高发区,对于该部分区域则,需要在建筑建设当中切实做好抗震性能设计工作。如果建筑在抗震性能方面存在不足,当地震灾害发生时,则可能导致建筑发生坍塌与损坏的问题,进而对人类生命财产造成损失,也将会在对基础设施造成破坏的情况下对城市的经济发展水平产生影响。在具体建筑结构设计中,抗震性能也同多方面因素具有联系,一般来说,施工技术结构设计与施工材料等都会对其产生较大的影响[1]。
3设计注意事项
3.1荷载可靠传递
在高层建筑结构设计当中,需要能够做好科学合理结构形式的应用,结合实际制定科学的建筑方案,保证荷载在传递方面具有科学合理的特征,避免发生错层结构的问题。如果该类结构必须出现,则需要在具体设计中保证设计的合理科学,才能够为后期结构施工打下重要的基础。相反,如果在此当中存在缺陷与质量问题,则可能因此影响到后续结构的使用安全,不仅影响到工程的使用寿命,也将会对后期的维护成本进行增加。
在高层建筑施工当中,基础结构主要是上部结构与地基基础之间的连接,当基础使用水泥搅拌桩、沉管砂石桩以及水泥粉煤灰碎石桩等规范桩类型时,需要在桩与基础间设置褥垫层。该层级的存在,能够使土、桩对荷载进行共同的承受,通过对褥垫层厚度的改变、对垂直荷载分担进行调整,则能够使褥垫层在荷载承担方面具有较高的占比[2]。
3.2变形协调控制
在该项工作当中,主要的内容有:第一,对建筑体型进行合理的布置,建筑平面方面,要保证具有规则、简单的特征,拉通纵横墙,避免出现凹凸复杂以及转折多变的问题。立面方面,需要做好高低差控制,避免因没有做好控制存在较大的高低差。同时,需要做好门窗洞口的控制,避免因洞口过大对墙体造成削弱。要保证建筑刚度中心与建筑重心具有一致的特点,以此对建筑的不均匀沉降抵抗能力进行提升;第二,要做好建筑长高比的控制,以此实现不均匀沉降问题的减小,当长高比较小时,建筑将获得更大的刚度;第三,做好沉降缝的设置。在具有较大平面转折、较长长度、较大荷载差异、较大高差变化的位置,需要能够做好沉降缝的设置,形成多个沉降单元。
3.3基础检验监测
在完成基坑开挖之后,需要及时做好对于基坑的检验,在发现存在问题后及时采取措施解决,避免发生安全隐患。压实填土基础方面,在施工中需要能够以分层的方式取样,对土的含水量与干密度进行检验,以此保证土体在压缩性方面能够对设计要求进行满足。复合地基方面,要做好静载荷试验,保证相关数据能够满足设计要求、具有准确的特点。对于静力压桩等方式,需要做好施工参数的提供。在完成施工后,需要做好基桩的承载力、质量检验,以此保证工程质量能够满足要求[3]。
3.4注意事项
在具体设计当中,需要能够做好风荷载因素影响的考虑。当建筑无地下室时,需要将基础拉量以1进行计算,当拉梁存在荷载时,需要将其一起输入到其中进行计算。对于普通抗震墙以及框架结构来说,都存在填充墙,并因此使其实际刚度同计算刚度相比要大。总体来说,需要能够在设计中做好相关内容的计算,保证能够满足建筑建设要求。
4案例分析
我国南部某建筑工程,包括有4栋塔楼,地上25层,地下2层。在施工中,建筑结构安全等级为2级,使用寿命50年,地区基本风压为0.5kN/m。
联系工程建设需求以及地区实际,确定使用剪力墙结构进行施工。在具体工程设计当中,从以下方面进行了控制:第一,根据混凝土规范规定要求,在满足计算标准的情况下,对加密区箍筋最大间距确定为120;第二,工程框架梁使用分离方式进行处理,在对计算要求满足要求的基础上,确定贯通面积为12mm;第三,根据工程前提探测情况掌握,在该工程当中,所处区域土质分别为素填土、中砂、淤泥质粉质粘土、粉质粘土。根据土质情况与施工经验,使用预制桩、钻孔灌注桩开展施工。综合考虑了工程施工顺序,同时考虑了造价、工期方面的要求,使用了PHC管桩作为基础进行使用[4]。
5结束语
在高层建筑建设当中,做好基础结构设计是其中的一项重点工作内容,将直接关系到工程的整体建设质量。在上文中,我们对高层住宅的基础结构设计进行了一定的研究。在实际工程建设中,需要充分结合实际做好结构设计方式的应用,最大程度保证建筑运行质量。
参考文献
[1]张意.对高层住宅建筑基础结构设计的探讨[J].建筑工程技术与设计, 2018,(21):731.
[2]赵建军.对高层住宅建筑基础结构设计的探讨[J].建筑工程技术与设计,2019,(13):862.
[3]沈波.对高层住宅建筑基础结构设计的探讨[J].建筑工程技术与设计, 2019,(1):658.
[4]刘良贤.对高层住宅建筑基础结构设计的探讨[J].建材与装饰,2017, (23):65-66.