達婧
【摘 要】隨著經濟的發展與人們生活水平的提高,人們對于建筑質量的要求也越來越高,不光是要求建筑外形美觀,同時對建筑結構的安全與穩定提出了更高的要求。在建筑設計中基礎設計是其中非常重要的環節,對建筑結構的整體穩定影響很大。因此,本文中針對房屋建筑結構設計中基礎的設計進行了分析,目的在于促進我國建筑工程質量的提高。
【關鍵詞】房屋建筑;設計;基礎;原則;問題
一、房屋建筑結構設計過程中需要遵循的原則
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、柱、樓梯、雨篷等)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的結合實際情況,所以在施工過程中很容易遇到設計與實際情況不符的問題。
二、房屋基礎設計的要求和選型
1、基礎設計的要求
高層建筑的特點是層數多,上部結構荷載大,使得基礎埋置深度大、在材料的使用上也耗費量大、施工周期較長、工程總造價較高。因此,高層建筑設計時應注意滿足以下幾點要求。一是基礎的總沉降量和差異沉降量應嚴格遵守規范規定的允許值;二是對復合地基或天然地基承載力及樁基承載力的要求要滿足;三是地下結構做好建筑防水滿足規定要求;四是不僅對基礎本身的耗材和造價進行考慮,還要對土方、降水、施工條件與工期長短等因素進行考慮,對經濟效益進行綜合考慮。
2、基礎設計的選型
房屋建筑基礎的選型應根據多方面因素綜合考慮最終確定,例如: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。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形式如下:
1)墻下條形基礎
常見的磚、毛石、混凝土剛性基礎,主要功能為承受抗壓強度、對于承受抗拉和抗剪強度的能力不高。這種基礎的特點是造價低、施工快、可通過地圈梁的加強來增強基礎的整體剛度,可以承受上部結構的較大荷載,并能適應一定程度的地基變形。適用于建造5層以下民用建筑及輕質生產廠房。
2)獨立基礎
獨立基礎常用于柱距較大的情況,較為經濟實惠。可采用拉梁拉結的方式,來增強抗震承受能力與適應地基變形,從而提高基礎整體性。考慮到經濟效益方面,在民用建筑的內柱中多采用獨立基礎。
3)柱下條形基礎及十字交叉基礎
當柱荷載較大或地基不夠堅固時多采用條形基礎。由于條形基礎的剛度較大,有良好的調整不均勻沉降作用,但隨著柱距的增大,能力也隨之下降。因此在柱距不超過6-7m的條件下,柱下條形基礎能較好的發揮作用。十字交叉基礎的空間剛度大,是一種好的基礎形式,但其有嚴格的適用范圍,不易任意濫用,因此只有當條形基礎不能滿足要求時,才可以使用十字交叉基礎。
4)鋼筋混凝土筏板基礎
當地基的承載力不夠,地基土質不均勻,上部結構荷載較大時,可采用十字交叉基礎。但有的基礎之間空隙不夠,有的基礎底面積已出現重疊情況時,再提供足夠的基礎底面積是不可能的,在這種情況下就可采用筏板基礎。另外,對于地下室的結構,筏板基礎恰好就是其地板結構。
5)樁基礎
樁基礎的特點表現為承載力高、沉降量小。當建筑物上部結構荷載較大,地基上部承載力不強,下部又有堅實的土層時,可采用樁基礎;當天然地基上有過大的淺基礎沉降量時可采用樁基礎。
三、地基基礎應該重點考慮的因素
設計圖紙對建筑地基的具有很重要的作用,只有圖紙設計具有一定的合理性才能使地基具有良好的基礎,地基設計中要充分考慮其中的主要因素,對于出現的突發情況也應該要再設計中考慮到,不能只考慮表面的問題,要注意地基的深層次問題,這樣才能保證地基的能被使用和有一定的安全性。地基設計可以從以下方面進行考慮:
1、地基的壓力要有一定的承載能力,要承受住建筑物的載荷,不能超過地基的承載能力,一旦超過就會引發重大的質量安全事故,要充分測量建筑物載荷,現在建筑物采用都采用樁基設計,這樣可以增加建筑物的強度,抵抗能力也會大大的增加,設計中要充分測量樁基的承載能力,不能超過規定。對地基的設計采用條形基礎不能滿足地基的承載力時,要采用片筏基礎設計。對于地基強度不夠時,不能單純的片筏基礎底板向外墻懸挑,要設計好懸臂梁的寬度,加深筏基的深度,上面鋪上預制板,架空家底,降低自重,或采用短樁加固地基,下面鋪設粉砂土、砂質土,可以明顯的增加地基強度。
2、建筑物的沉降量要控制在一定的范圍內,不能使沉降超過一定的規定,沉降的太深,會使得工程的造價大大增加,經濟效益會極大的降低,沉降的太淺,使得建筑物的抵抗能力極大的降低,因此,要控制在一定的范圍內,同時對于建筑物的差異沉降也要保持在一定的范圍內,差異太大,使得建筑物沒有相當大的強度和剛度,差異太小,使得混凝土的量受到一定的限制。
3、要充分考慮樁基的位置,樁基承受建筑物主要的力的物質,一旦設計不合理,位置不對,會極大的影響建筑物的質量,要充分利用力學作用設計好樁基承受力的大小,對力的作用有一定的合理性,一旦設計不合理就會使得建筑物受力不均勻,輕則建筑物傾斜,重則發生倒塌。
4、要預先對地基中鄰近房屋的影響,鄰近的房屋也具有很大的承載力量,設計時要進行實地測量,鄰近的房屋會對地基產生一定的推力,如果設計的地基沒有考慮鄰近房屋的影響,或者考慮的影響太小,房屋巨大的推力會造成地基的變形,直接影響建筑物的安全。
5、對于地基要綜合去考慮,不僅要考慮造價,使用的材料成本,還要對考慮施工的難易程度、施工條件是否艱苦,施工工期是否太長,這樣都要去考慮。如果施工的材料太貴,這樣會增加工程的造價,同時也會給建筑物的居民增加一定的負擔。施工條件如果太困難,并且具有一定的危險性,就要重新去審視地基是否真的合理,是否能采用機械的手段去建設地基。總之,地基的設計要把主要的因素都要考慮全,要全方位立體式的設計地基,保證地基基礎的高要求,高質量。
6、在設計基礎時,應注重混凝土標號的選擇,并確保與結構耐久性要求相符。基礎配筋必須確保與最小配筋率相關要求相符,條基交接處的鋼筋設置必須選用標準圖或詳圖,且條基交叉處的基底面積不能重復利用,并注意基礎寬度的調整。若局部墻體的局部荷載較大也應就基礎寬度進行調整,對于基礎圖中的構造柱,若定位不明確應進行精準定位。
7、要對建筑物和地基基礎的綜合分析,共同作用。針對局部軟質地基,可采用不同的處理方式,以沉降量為控制因素,進行設計,通過測量地基的變形量,來確定變更尺寸的大小,以調整地基的壓力和載荷。把建筑物、地基、基礎要看做一個整體。既要滿足三者的變形協調,又要有一定的承載力,使得地基和樁基共同承擔上部的載荷。用沉降控制設計地基基礎,可以有效地控制三者的變形協調,沉降量控制可以對地基進行加固,增強地基的承載能力。
四、結束語
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。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,在設計工作中做好每一個細節的設計,盡可能的提高房屋建筑的功能,從根本確保房屋建筑結構設計質量,進而確保房屋建筑工程質量。
參考文獻
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