昆明高新洮基房地产开发有限公司云南昆明650000
摘要:伴随城市化进程的加快,建筑功能向多样化发展,且土地资源日益紧缺,建筑向高度发展,给相关设计也带来更为复杂的难度,对房屋建筑结构的设计要求也大大提高,在房屋建筑结构设计中,基础设计是其中最主要部分,在承载上部结构中发挥着非常重要作用,文章在分析基础设计的要求、影响因素和特点的基础上,从四方面讲解了设计要点,以供相关人士交流和借鉴。
关键词:房屋建筑;结构设计;基础设计
引言:伴随人类经济水平的提升,建筑功能向多样化发展,建筑设计标准也逐步提高,且土地资源日益紧缺,对房屋建筑限制因数增加,给设计带来较大困难,传统的设计理念已不能适应当代社会的发展需要,而基础设计在结构设计中占据较重要作用,为了使相关人士交流提供参考,文章对其展开初浅研究。
一、基础设计的要求
在房屋结构设计的过程中,主要内容涉及上部结构和基础结构设计,在设计中主要根据安全、可靠、经济、合理的设计理念,根据房屋所在地的地质水文条件及地震烈度,对房屋加以设计,在上部结构设计的过程中一般应考虑使用环境、功能性质、地震烈度等因素,在基础结构设计的过程中应主要考虑地质水文条件、土层分布、承载能力等因素。
二、影响基础设计的因素
(一)上部结构
在房屋建筑的过程中,上部建筑的高度、形态、结构形式、使用功能等对基础设计具有决定性的影响,也是基础设计的前提条件,该部分是房屋建筑结构设计的核心,对基础设计有较大影响。同时通过上部结构传力至基础,基础与上部结构紧密相连,房屋建筑的上部结构不同,其基础设计也有所不同,因此在基础设计过程中应将上部结构纳入通盘考虑。
(二)使用环境
在房屋建筑施工过程中所说施工环境主要体现在人工和自然两个方面,在实施过程中周围的环境温度、地震烈度都要考虑在内,因为这些因素也会对其产生影响,大气温度不同,所采取的措施也有所不同,地震情况情况也会对施工方案产生影响。人工环境主要指施工前应调查周边建筑情况,同时将基坑开挖、支护打桩等中产生的挤土效应也会对附近建筑的影响,所以应将其纳入考虑范围之内,周边使用环境对基础的选型有重要影响。
(三)地质条件
基础设计中的地质条件和地下水分布情况,是基础设计的重要依据,应对地质条件进行认真分析研究,才能提出合适的地基处理方案,需考虑安全性、经济合理、便于施工的基础方案。
三、基础结构设计特点
在房屋基础结构设计的过程中主要有以下几个方面的特点,其一,复杂性较高,该特点和我国地形和地质等条件有关,在具体设计过程中中,会遇到许多障碍,比如部分地区的温差较大,有冻融土情况,从地质方面来说,很多地方为淤泥土或熔岩土,另外其他地区还处于高地震带上,属于地震频繁发生的区域,这些复杂的因素都会使工程在设计过程中增加难度;其二,基础工程在施工过程中具有隐蔽性,房屋建筑基础类施工多在地下进行,其隐蔽性较高,且使施工的各个环节变得更为复杂,且难度较大,所以在实际操作中需要将质量作为第一要素,降低因隐蔽性而产生的各种的质量问题;其三,基础结构的地震期间具有重要作用,可以减少坍塌和平衡力被打破等现象[2]。
四、基础设计要点
(一)注重上部结构的设计
在房屋设计过程中,为了使基础设计的质量得到保证,需要科学设计和安排上部结构,其中屋面设计来说,在具体实施的过程中应格外重视,因为很多房屋结构都是以此类形式进行,同时也将其分为折板式和梁板式,将屋脊线设计为转折形式来应对屋顶跨度较大的趋势,而使用梁板式应对屋面坡度复杂等问题,若情况与之相反,则可使用折板形式,这两种形式的共同特点是其构件都处于偏心受拉状态,在具体选择的过程中应考虑房屋的设计形状,在此基础上使设计的结构更为合理,保证房屋建筑的质量。
(二)采用相关优化模型
首先,在变量选择方面,应对相关影响因素进行综合分析,在此基础上将影响结构的参数设计为变量模型,该类变量主要包括期望值的损伤情况和相关参数的约束情况,使设计变量的合理性得到保证。
其次,在具体的模型计算方面,应具体、多次优化计算模型,在规范容许的范围内根据项目本身的实际情况做好相关计算参数的选择,方案同时还应降低与工程相关的造价,具体来说,主要是指减少含钢量和混凝土使用量等[3]。
再次,使最低要求要得到保证,在对房屋进行结构优化时首要目标是应使其可靠性和安全性得到最低保证,使各种和设计相关的因素都可以满足,在此过程中遇到的约束条件主要有应力、结构体系,结构强度、尺寸、裂缝宽度等,在具体实施过程中应对比实际情况和目标约束条件,使且可以满足相关规定,使设计质量和要求实现最佳。
(三)在节能结构设计方面进行优化
该方面的优化主要以增加绿色理念为主,将有关设计学的中的一些理念应用其中,具体体现在以下几个方面:第一,为了使房屋的采光性足够充分,在项目设计的过程中需要考虑气候环境、地理位置和城市规划的总体要求等,在房屋朝向方面需要有明确规定,在此种情况下房屋的阳光照射情况才可确保在合理的范围内,同时室内的通风情况也处于良好状态,可以帮助安排其他一些硬件设施。第二,在房屋建筑的过程中,应考虑其美观度,在具体实施过程中避免和寒风呈现为90°的夹角。在此种情况下可减少对热量的消耗,同时也具有一定的节能环保作用。第三,在房屋建筑维护方面,需要着重考虑对窗子、房门和房顶的维护,在靠近阳光的一面,应增加窗户面积,同时数量也应增加,使房屋可以最大程度的吸收阳光,在背对阳光的一面,应缩减窗户面积和数量,这样做的主要目的是为了防止热量流失,在房屋顶棚的设计的过程中可在方面放置循环水管,可以起到冬暖夏凉的作用[4]。基础结构设计应选择对周边环境影响小、二次污染小、耗能低的施工工艺,在满足安全的条件下,尽量减少混凝土的使用量。
(四)重视基础选型的设计
地理环境和施工特点的不同,可将建筑基础设计划分为多种类型,主要包括箱型、桩和独立基础等多种种类,从造价方面分析,独立基础的最低,同时在适应地基方面的能力较强,抗震效能很好,该类基础主要用在民用和框架结构中。桩基础在应用的过程中主要适合在地下土层比较坚硬的部位,且建筑物体上部结构能力不强,箱型基础主要适合地基承载能力不均匀的建筑物体中。在房屋建筑具体设计的过程中需要结合实际情况加以选择和设计。此外在房屋建筑过程中,基础设计在其中扮演着重要角色,同时该部分在设计的过程中也较为复杂,而为了提高房屋建筑结构的稳定性,需要重视基础结构的设计。相关房屋建设设计工作人员在实际操作过程中对每一个细节都应该注意到,在基础设计的过程中应根据实际情况,借助科学、合理、有效的设计使房屋建筑的功能得到保证,同时也可以保证施工质量。
基础结构设计的目的是,通过多方设计比选,最终设计出满足建筑最基本的承载力和变形需要,契合当地实际,便于组织施工,做到安全、可靠、经济、合理的基础结构设计方案。
五、结束语
综上所述,基础设计在房屋建筑中扮演着重要角色,该部分在设计过程中受到的影响因素较多,为了保证房屋的建筑质量,确保其安全性和可靠性,相关工作人员应认真负责,将众多细节考虑在内,文章从重视基础选型的设计、在节能结构设计方面进行优化等四个方面提出了设计要点,希望对房屋建筑企业有所帮助。
参考文献:
[1]沈泓,张江明.有关房屋建筑结构设计中基础设计的研究[J].工程技术:全文版,2016(44):00014-00014.
[2]陈晓星.房屋建筑结构设计中基础设计探讨[J].低碳世界,2017(24):124-125.
[3]周春财.房屋建筑结构设计的基础设计要点探究[J].江西建材,2016(24):25-25.
作者简介:汪武轩,男。1978年11月。云南。本科。昆明高新洮基房地产开发有限公司总工程师,现从事工程技术管理