陳文麗
(中交遠洲交通科技集團有限公司,河北 石家莊 050000)
在房屋建筑工程中,基礎結構設計是非常重要的一部分內容,在實際設計時要求設計人員遵循如下原則:第一,整體性原則。在設計時要求工作人員能夠由整體工程著手,和業主進行及時有效的交流,確保實際設計所得建筑基礎結構能夠同時滿足主觀與客觀方面的需求。第二,需有提前量。當前,大部分房屋建筑基礎結構設計都是側重于對基礎、地基以及上部結構構件進行設計,從而致使在設計結構時出現一些問題。
獨立基礎具有良好抗震性能、造價低、能夠良好適應地基土等優點,當前被廣泛運用在民用建筑的框架結構當中。在設計獨立基礎結構時需要結合地基土的特征來開展,如果地基土具有較大壓實密度、較強壓縮性的情況下,就應當將其設計為剛性基礎,反之就應當設計為柔性基礎,用來抵抗由于地基土壓縮所造成的不均勻沉降。一般來說按照具體獨立基礎情況可以使用杯形基礎、坡形基礎以及階形基礎中的一類或多類組合。通常在承重柱下設置獨立基礎,和現澆混凝土柱實施整體澆筑,例如,柱使用預制混凝土柱,都是把獨立基礎設計為杯口形,往杯口中嵌入柱,同時使用細石混凝土嵌縫形成杯口基礎。
因為房屋建筑樁基礎具有較強的承載能力,通常使用在地基上部承載能力較低,且下部具有堅硬土層的情況。不僅如此,因為樁身較長,能夠將上部荷載傳遞至地層深處,所以在加固基礎過程中也往往會運用到樁基礎。在對樁基礎進行設計過程中,如若房屋建筑是使用框架結構,則可以通過基礎中部加密布樁和加長中部樁身長度的方法來對樁基支撐受力進行調整,用來降低不同部位沉降的差異性。
通常箱形或筏板形基礎使用在對地基基礎承載能力具有較高要求和地基土承載力不均勻的情況。不僅如此,還可以運用筏板基礎作為地下室的房屋建筑結構,不但能夠將基礎作用有效發揮出來,而且還能當做地下室地面使用。在設計箱型基礎和筏形基礎過程中,一個重點在于將整體基礎的彎曲應力減小,所以,可以把基礎和上部結構視為一個整體,采取共同作用分析法來實施設計。不僅如此,因為這兩種結構是大體積混凝土,所以在實際作業時極易有溫度裂縫的出現,在設計過程中要求能夠進行全面考慮,可以采取伸縮縫設置的方式來減少因為溫度變化而引起的變形。通常伸縮縫寬度控制在20-30mm 為宜。
樁箱基礎主要是使用箱形基礎與樁基礎,讓兩種基礎一同承載受力的基礎,其具有較強承載能力、較高抗彎剛度、較小沉降量等特點,所以往往適用在建設于軟弱地基上的重型建筑、高層建筑以及要求沉降量較為嚴格的房屋建筑當中。在實際設計過程中一項難點內容在于選擇布樁方式,因為各個方位的地基土性質都有所不同,如若采取統一布樁的方法就會導致不同樁體反力存在一定差異,從而導致基礎底板各個位置受力不均勻。所以要想保證基礎承載力達標則需要確保底板具有一定厚度。所以在具體設計環節可以采取對布樁進行調整的方法,也就是將中間部位樁間距進行合理增加來將基礎底部樁間土的承載力有效運用起來,用以對基礎底板的受力進行分擔,來將底板厚度減小。
在實施房屋建筑結構設計的基礎設計過程中常常會有許多因素影響到設計方案,所以必須要充分考量現有因素。第一,需要與地基檢測與實際勘測資料相結合,充分分析與掌握施工現場的地質構造與地震情況,并在設計過程中考慮到已經取得的氣候與環境數據,用以對基礎設計進行指導與參考,盡量把各類因素產生的影響減小。第二,因為地基土質較差,所以運用換土墊層進行處理過程中,需要能夠根據地方地質情況來了解實際的土層構造與厚度,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。
在設計房屋建筑基礎結構時,需要能夠將環境溫度對混凝土基礎的影響考慮在內。而大部分混凝土基礎裂縫的出現都是因為環境溫度不適宜導致的。例如,突然降溫、暴雨或是保溫層失效等,均會導致混凝土表面和周圍環境間出現溫差,所以極易引發混凝土表面裂縫。所以必須要科學設置伸縮縫,務必要根據相應標準要求來實行,切不可為了設計方便或是施工快速而采用后澆帶進行替換。除此之外,還需要在設計環節將環境溫度可能會產生的影響考慮在內,并實施計算來將伸縮縫設定標準確定下來,確保其與環境要求相符。在編制設計方案時,務必要詳細說明伸縮縫的要求來制定最佳安裝方案以及填充材料。同時還需要做好建筑頂層的隔熱與保溫工作,如在受溫度影響最大的位置設置溫度筋的方式來將環境溫度的影響降到最低。
總而言之,房屋建筑結構設計基礎設計具有較強的復雜性與系統性,所以相關工作人員在設計過程中務必要遵循特定的原則,并結合不同結構部件采取相應的設計方式,切實提高房屋建筑結構設計的質量。