房屋建筑結構設計中的基礎設計方案分析

【摘要】隨著我國經濟的快速發展，建筑業也得到了飛速發展，取得了巨大的成就，但同時也存在一些問題。房屋建筑過程中的基礎設計在結構設計中有相當重要的地位，由于房屋建筑上部荷載很大，基礎埋置較深，材料用量多，施工周期長，基礎的經濟技術指標對房屋建筑的經濟技術指標有很大的影響。本文淺析了房屋建筑結構設計中的基礎設計。

【關鍵詞】房屋建筑;結構設計;基礎設計

1、房屋建筑結構設計中的基礎設計的方法

1.1傳統設計的方法

在房屋建筑結構設計中的基礎設計中，通過長時間的分析和探究，總結出一部分常見的設計規律。對一個新的建筑設計來說，先考慮到它的特性和使用的范圍，還要考慮到本身的特點，選擇合理的數據類型，對其進行結合利用，并采用規范的計算方式。

1.2共同作用分析法

在高層建筑的基本設計中，把以往上部的結構和基礎作為整體，以此來保證房屋的平衡性和協調性。因為此方法更為科學合理，與以往的設計方法作為對比，涉及的領域比較廣泛，成本也比較愛高，且有一定的難度，因此只有在規模較大且復雜的建筑設計中應用。

2、房屋建筑結構設計中基礎設計重點內容

2.1根據地基承載力、變形和穩定性的驗算確定基礎埋深

（1）建筑地基的沉降變形不僅與地基總壓P有關，還與地基的重力壓力PC有關。基坑開挖深度決定了基坑預應力筋的取值，因此基坑開挖深度是影響基坑變形的重要因素之一。當總壓P小于或等于重力壓力PC時，地基變形具有回彈和再壓縮的特性;當總壓P大于重力壓力PC時，地基變形進入正常固結壓實階段。淺基礎PC值小，基礎回彈性小。高層建筑基礎埋深廣，基礎回彈引起的回彈和再壓縮變形不容忽視。

（2）箱筏規范對箱筏基礎的深度和箱筏基礎或筏基礎的荷載偏心度有相應的要求。箱式筏規范規定，高層建筑地基深度的確定應考慮建筑物的高度、形狀、土質和抗震設防烈度，并應滿足抗傾覆、抗滑移的要求。天然地基箱形和筏形基礎的埋深不應小于建筑物高度的1/15，箱形和筏形基礎（不論樁長多少）的埋深不應小于建筑物高度的1/18。建筑物的重心應盡量與基礎平面的中心重合，如果不重合，離心率e不應超過0.1ρ（ρ=W/A，W-與偏心距方向一致的基礎底面抵抗距m3;A-基礎底面積m2）。

2.2根據上部結構對嵌固部位的要求選取嵌固端

（1）當單基底為箱形基礎，上部結構為框架、剪力墻或框架-剪力墻結構時，箱形基礎頂部可作為上部結構的預埋部分。原因是箱形基礎的豎向與水平壁面相互關系較多，整體剛度較大，層間橫向剛度一般大于上部結構之間的橫向剛度，可以保證上部結構在地震作用下進入非彈性階段時，始終承受上部結構的豎向荷載將其安全地分配到基礎上。

（2）有箱形基礎的多層地下室和有筏形基礎的地下室。對于有框架、剪力墻或框架-剪力墻上部結構的多層地下室，當地下室側剛度大于上部結構的1.5倍時，地下結構頂部可作為上部結構。預埋件應嵌入箱式基礎或筏板基礎頂部。對于筏板基礎和多層箱形基礎，上部結構的嵌入位置取決于基底的橫向剛度[5]。

2.3軸向形變控制

由于低層建筑結構的軸向力項對其影響不大，因此在設計中只考慮彎矩項，而不考慮剪力項。但高層建筑結構不同，不僅樓層數不同，而且豎向高度也不同，軸向力的值相對較大，隨著高度的積累，其軸向變形更顯著，這必然會導致高層建筑結構的分布和內力值發生較大變化。因此，在高層建筑的設計中應考慮軸向變形的影響。當結構完成時，結構上的豎向荷載通常是逐層疊加的，也就是說，在施工過程中，軸向壓縮變形已經分階段完成。因此，在考慮軸向變形的分層載荷時，不能一次性加載荷載，從而導致不合理的結果。此外隨著樓層的逐漸增加，高層建筑在水平荷載作用下的橫向變形也會迅速增加。

3、加強房屋建筑結構設計中的基礎設計的主要措施

3.1注重對施工現場的勘察工作

在進行房屋建造設計前，相關的設計單位要充分的對周邊的環境進行勘察。建造房屋的地質情況尤為重要，它決定了該房子今后的整體質量和安全。注意與勘察單位進行良好的溝通，設計的方案要與實際情況相吻合。還要注意設計具備一定的合理性和科學性，在設計時要考慮全面。應按照相關勘察單位提供的詳細地質的數據，進而進行設計規劃。只有這樣才可以保證設計出來的方案符合施工環境的情況，才能使房屋的建筑有安全穩定的保障。

3.2注重結構平面圖的設計

在建筑房屋的平面圖設計過程中，因充分考慮房屋可能發生的一系列因素。例如抗震物，應該結合抗震材料等進行全面的考慮設計。不應用軟件來建模型的方式來設計，應該在考察周邊環境和一切自然因素后直接對其進行設計構造。在設計時，應注意整體性和局部性相統一，按照特殊的情況進行不同設計構造。

3.3合理的設計屋頂結構圖

現階段，許多建筑房屋都單獨設計了屋頂結構，其主要構成就是梁和折疊板、建筑面板和大跨度建筑的不規則平面、脊背屋頂的坡度。這種比較煩瑣的屋頂，大多數在梁和板上，另一方面則是折疊板。

3.4提高設計人員的專業素質

由于在房屋建筑結構設計中，所涉及的問題比較復雜，只有專業性的人員才可以設計出合理的建筑。因此，對設計人員的專業水平有著很高的要求。相關的房屋建筑設計單位在用人的時候要格外謹慎且重視，不僅要嚴格考察該設計師的專業素質，也要重視設計師的整體職業素養。除此之外，在職的設計師也要積極地提高自身的專業水平，積極地參加職業技能的講座和培訓。還要不斷提升自身的專業性，保證設計的方案具備合理性和科學性。

結語：

我國經濟的飛速發展，城市面貌口新月異，一棟棟高樓大廈拔地而起。隨之各類房屋建筑功能的不斷豐富，新穎的造型，致使工程設計越來越復雜。但目前的設計周期普遍偏短，也使房屋基礎設計文件中普遍存在某些質量問題，應該引起我們的重視。基礎設計的重要性表現在基礎工程在建筑工程總造價中占有較大的比重，基礎工程所耗費的鋼材、水泥用量多，施工難度大。而當地質條件復雜時，其造價和工期所占的比重還會增加。因此基礎設計和施工對房屋建筑本身至關重要，只有選擇合理的基礎形式及計算方法能夠保證建筑結構安全并且降低工程造價。

參考文獻：

[1]余華秋.房屋建筑結構設計中基礎設計探討[J].綠色環保建材，2018（06）：97.

[2]宋雄.房屋建筑結構設計中基礎設計探討[J].建材與裝飾，2016（21）：119-120.

[3]余曉陽.房屋建筑結構設計中基礎設計探討[J].江西建材，2016（03）：31+35.

作者簡介：

王功江，遼寧省建筑設計研究院有限責任公司，遼寧沈陽。