有關房屋建筑結構設計中基礎設計的研究

■程文剛 ■中南建筑設計院股份有限公司，湖北 武漢 430071

房屋建筑結構設計是房屋建筑設計的重要組成部分，設計效果直接關系到建筑的安全性和穩定性，及用戶的人身財產安全。隨著我國社會經濟的不斷發展，人們對房屋建筑結構設計提出了更高的要求。而基礎設計又是建筑結構結構設計中至關重要的組成部分，因此，必須加強對房屋建筑結構設計的關注和重視，確保基礎設計的科學性和合理性，以提升建筑結構設計的整體水平。

1 房屋建筑結構設計中需要遵循的原則

房屋建筑的結構設計是一項較為復雜的系統工程，需要多方面的努力與配合，設計人員也要遵循幾個原則。一是，在進行結構設計的過程中，設計人員一定要從整個房屋建筑工程的整體著手，與業主進行良好的、有效的、及時的溝通，確保房屋建筑結構設計既符合客觀方面的需要，也符合主觀方面的需求;二是，設計人員在設計過程中要提前做好準備。現代的房屋建筑工程在進行基礎設計的過程中，將重點都放到了房屋建筑工程的地基、基礎、以及一些上部結構的構件(例如梁、板、墻柱等)方面，但是還是有一定的弊端，因為很多的房屋建筑結構設計中的基礎設計并沒有完全地結合實際情況，容易在施工過程中遇到設計與實際情況不符的問題。

2 房屋基礎設計的選型

房屋建筑基礎的選型應根據上部結構、工程質地、抗震防備要求、施工條件、環境因素以及周圍建筑物等多方面因素綜合考慮來最終確定。應選用整體性能高，能滿足地基承載力和建筑物允許變形要求的基礎形式，最好能調節不均勻沉降。房屋建筑結構設計中有幾種常用的基礎設計形式如下:

(1)獨立基礎

獨立基礎通常被用于柱下基礎中，由于柱荷載偏心距的不同，因而其基礎斷面有矩形及方形之分。如果柱距很大，使用獨立基礎會得到較高性價比，是其他基礎無法比擬的。如果建筑的框架體系為多層上部結構，就最宜使用獨立基礎。同時，在諸多民眾建筑中，獨立基礎使用較多，效果也很明顯。

(2)墻下條形基礎

實際中，混凝土剛性基礎較為普遍，由于混凝土具有很高的抗壓性能，但因為其抗拉及抗彎效果一般，也被用于壓縮性小且地基承載力較好的中小型民用建筑中。其優點為使用方便，成本投入低，可根據實際情況隨意使用。另外，如果建筑地基不夠均勻或承載力小，上部結構所需承載力又大，便可以使用鋼筋混凝土柔性基礎。這種基礎適用于基礎埋深很大，并且設有地下室的建筑。

(3)柱下條形基礎及十字交叉基礎

如果建筑物地基承載力很小，上部結構又需要載荷力很高，這就對基礎形式的選擇提出了更高要求。因而，在這種情況下，柱下條形基礎得到了廣泛應用。這種基礎形式的特點為:剛度大，對沉降的均勻度可適當調節，經常被用于柱間距不大的情況。而十字交叉基礎則適用于柱荷載較大而地基承載力較小的情形，既定目標很容易完成，但在實際中卻不能隨意應用。

(4)樁基礎

樁基礎的特征一般為沉降量且承載力大。如果地基強度不夠或者有變形情況發生，便可以使用樁基礎。其適用情形主要包括:①建筑物其地基承載力較小，其上部機構載荷很大，且在建筑物下部其土層堅實，可以為樁端提供一定支持力;②建筑物淺基礎沉降量無法滿足實際要求，哪怕進行處理也于事無補的情況下;③建筑物本體很重要，地基承載力很高，但由于對建筑物本體沉降力要求很高，便可以酌情予以采用;④建筑物底部土層很薄，土質很差，出于土方量的限制，在不能使用條形基礎的情況下，酌情考慮使用鉆孔灌樁法。

(5)鋼筋混凝土筏片基礎

這種基礎以梁板式及筏板式為主，如果建筑物基礎底面積出現重疊，且基地承載力較弱及基礎間空隙小的情況。筏板式基礎一般在地板結構多且在有地下室的建筑中使用較為普遍。同時，筏板基礎的選擇還可以根據建筑物載荷情況進行選擇。其優點為:剛度好，對沉降的均勻度可適當調節。盡管筏板基礎使用廣泛，但還需要根據實際予以選擇。

3 房屋建筑結構基礎設計中應注意的問題

目前，我國的房屋建筑結構設計的發展現狀從總體上來看還是十分不錯的，但是，仍有諸多還不夠成熟和完善的地方，還需要不斷地在發展過程中進行適當的補充和完善。尤其是在房屋建筑結構設計中的基礎設計過程中，還需要注意以下幾個方面的問題。

(1)各因素對地基與基礎設計的影響

在進行建筑物基礎設計及地基設計中，由于很多因素均可對設計方案造成影響，因而，應根據實際需要對現有因素進行考量。第一，應結合實際勘測及地質檢測資料，對現場實際地質構造及地震情況等予以分析及了解，將獲得的環境及氣候數據等引入設計中，并以此為基礎進行基礎設計，盡可能將各種因素可能產生的影響降至最低;第二，由于地基土質較差，在使用換土墊層方式予以處理時，必須結合當地地質勘查情況，對土層厚度及其構造予以了解，以便對墊土厚度進行精準計算，在其厚度及寬度上，要滿足經濟性及安全性要求。在土質選擇上，一般以強度好的沙礫為主，以提升土層穩定性。

(2)環境溫度對建筑結構的影響

在進行建筑結構設計時，還需要對混凝土基礎產生影響因素予以考量，比如周邊環境溫度等。我們常見的混凝土基礎出現裂縫，其主要原因就是由于環境溫度不適宜造成的。比如，保溫層失去作用、暴雨或者溫度驟降等，都會在混凝土表現與周邊環境之間造成溫差，由于其應力時間較短，很容易導致混凝土表面出現裂紋。因此，伸縮縫的設置極為關鍵。而在伸縮縫設置上，必須按照設計標準進行，不能貪圖施工或者設計上的便利將其用后澆帶予以替換。同時，在設計中要時刻關注環境溫度可能對建筑結構造成的影響，對其進行精準計算后來確定伸縮縫的設定標準，以符合環境要求。在設計方案編制上，對于伸縮縫的要求明確說明，必須選擇適合的填充材料及制定切實可行的安裝方案。對于建筑物的頂層保溫及隔熱也需要采取有效措施，可使用溫度筋的辦法，在受溫度影響較大的位置予以配置。

4 結語

總之，房屋建筑結構設計中的基礎設計是一項較為系統復雜的工作，在建筑結構設計中的起著舉足輕重的作用。作為設計人員，做好房屋建筑結構設計中的基礎設計是確保房屋建筑工程質量的關鍵。這就需要設計人員不斷地探索與發現，既要立足于建筑物整體，把握好關鍵部位、關鍵環節的設計，又要注重細節的考慮，掌握科學的設計理念，從而打造出科學合理的基礎結構設計，進而提升建筑物的整體設計質量，維護居民安全。隨著我國經濟的進一步發展，現今的建筑結構基礎設計已遠遠不能滿足時代的要求，還需要廣大實踐者和理論家進行不斷探索，從根本上確保設計質量，進而確保房屋建筑工程質量。

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