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摘要:土木工程中涵盖了建筑结构设计、基础设计等方面工作内容,随着当前人们生活水平的不断提升,人们对土木工程建设的要求越来越高,这种情况下必须展开积极改革,利用创新性手段来满足现代人不断提升的要求。基于此,文章从建筑结构基础设计的重要意义开始出发,简单介绍了当前建筑结构基础设计中存在的主要问题,并在此基础上土木工程建设中对建筑结构基础设计的对策,旨在为同行的研究提供一些借鉴。
关键词:土木工程;建筑结构;基础设计
1建筑结构基础设计的重要作用
具体如下:
①建筑结构基础设计事关土木工程施工的安全,所以在对土木工程基础结构进行设计时必须要做到选型正确以及加强设计的合理性,并且最大程度的提高土木工程施工的安全系数。例如,如果在设计的过程中其基础结构设计的不够科学、合理,那么势必会给土木工程建筑的承载能力造成一定的影响并最终会造成建筑物的墙面出现裂开或者是不均匀的下沉等情况;
②合理的结构基础设计还能进一步提高施工的周期,其主要体现在建筑结构基础的合理设计可以使得施工人员能够更加高效的开展工作,避免了由于设计的不合理性而引发返工的情况,并降低了对整个建筑工程中投入的物力、人力以及财力等;
③合理的结构基础设计还能够为企业创造出更高的社会效益以及经济效益。通过对相关项目调查研究表明,在土木工程建设中其结构基础设计在全项目造价中占有将近20%的成本,如果是针对一些较复杂并且大型的项目工程其占有的比例将会更大。由此可见,加强对土木工程中结构基础设计显得尤为重要,各设计单位必须要引起足够的重视。
2土木工程建设中基础结构常见类型
2.1扩展基础常见设计方式
(1)独立基础。由于独立基础相比于其他的基础而言具有施工方便、费用低且受力明确等优点,所以在土木工程建设中属于比较常见的一种。当建筑物的上部结构采用的是单层排架结构或者是框架结构作为承重其最为常见的形式有坡型、阶梯和杯口基础。单独基础的结构计算主要包含了局部受压计算、冲切以及受弯计算,而变阶处的高度和柱边基础高度主要是受控于冲切计算,配筋量由基础底板的弯矩决定。
(2)条形基础。条形基础在实际工程项目中运用并不是特别广泛,其主要运用在排架结构或者是柱距较小的框架结构,并成十字交叉或者是单向设置并受承于柱子传下的集中荷载,基底的反力分别受上部刚度和基础的影响。当柱荷载比较均匀、柱距相差不大的情况采用简化计算方法,用倒梁法或静力分析法计算,其中假设基础对地基的相对刚度较大,忽略不均匀沉降的影响。另一种地基上梁的计算方法,考虑地基与基础的共同作用,将基础看成地基上的梁,通过计算满足地基与基础之间的静力平衡条件,建立方程。
(3)筏型基础设计。筏板基础是底板连成整片形式的基础其主要分为两大类即:平板式和梁板式,并且筏板基础具有非常强的刚度可以快速对基础的不均匀沉降进行调节,同时还具有足够宽敞的地下使用空间为基底受力提供了强有力的支撑。筏板基础的板厚主要由抗剪切以及抗冲切计算所得。而筏板的计算方法多种多样,在计算的过程中也比较的繁琐,一般而言在实际的工程中会采用辅助工具计算机来完成计算。
2.2桩基础常见设计方式
相比于其他几种设计方式桩基础在项目工程中应用尤为广泛,桩基础在比较大型项目中并且作为荷载时具有稳定性高、承载力高、适应性强以及沉降量小等优点。因此桩基础在设计过程中的技术经济以及选型尤为重要,为了能够更好的取得良好的技术经济效果对项目进行多个方案的比较至关重要。
(1)钻孔灌注桩设计。在土木工程基础结构施工的过程中钻孔灌注桩作为现阶段比较常用的一种技术手段,因此在对此设计的过程中应该注重后续实施操作的一些基本规范和流程并促使钻孔灌注桩的设计能够在工程项目中发挥出其应有的作用。在实际工程项目中还需要把握好成桩区域以及具体桩身的大小从而充分确保钻孔灌注桩可以符合土木工程项目基础结构设计所需,并使其在结构的稳定性上发挥出应有的效果。这也就从某一程度上说明需要加强对设计图纸以及设计方案做进一步的细化工作,以确保钻空灌注桩的布置能够变得更加充分合理,降低危险系数的存在。
(2)预应力管桩设计。在土木工程项目基础结构的设计中,预应力技术的应用也尤为广泛,并且表现出了其应有的作用效果,为了能够更加进一步的提高预应力管桩的实际作用需要在设计的过程中加以注意。例如在针对预应力管桩的直径时必须要严格进行限定并结合整个基础结构在稳定性方面的基本需求进行相关处理,以确保具备较强的实用性,特别是针对需要规避可能出现不利的威胁以及各类问题,另外对于组成预应力管桩的构成部分也应加强进行严格审查。
3优化土木工程建筑结构基础设计的策略研究
3.1对基础选型进行比较,优化设计方案
建筑工程的总体质量与任何环节都有着非常大的联系,但是,对建筑上部的总体质量影响最大的,是土木工程建筑结构基础的选型。在确定基础选型之前,必须要对该建筑所在的周围的环境,以及建筑物所具有的特征等进行实地勘察,地质条件对建筑的影响也比较大,基础选型的确定,必须要结合建筑地质勘查报告的内容,在安全,稳定,经济,以及科学合理的原则上来进行考虑。比如说,建筑所在地的场地情况较好,所受到的影响较小的情况下,基础选型可以采用地基处理和筏板基础;对于一些要求比较高,工期较紧张的建筑工程来说,可以选择桩基础来进行施工。当建筑所在地的场地情况较差,受到的影响较多的时候,可以选择桩筏基础或者桩基础,基础的选型,必须要结合建设方的具体要求,以及建筑所在地的地质环境,还有建筑周围的各个影响因素等进行考虑,从而不断地优化结构基础的设计方案,尽可能地加强对建筑工程的设计,避免各项隐患的出现。
3.2地下抗浮措施选择的科学合理性
在现代社会的发展中,城市的建筑物现如今几乎都是以高层为准,这些高层建筑物的建筑结构基层设计,必须要考虑到各个方面的因素对其造成的影响,才能够有效地保证工程建设的质量。有些埋置比较深,层数较高的地下室,想要提高建筑的稳定性和安全性,必须要尽可能秉持着安全稳定,科学合理的措施,来选择最符合要求和规范的地下抗浮措施。工作人员进行验算之后,验算结果相差不大的,可以考虑增加基础厚度,或者地下室顶板,除此之外,还可以采用增加配重的方式来进行调整。但是,地下抗浮措施的主要选择,是要在确保建筑工程安全稳定性的基础上,还必须要满足建设方的具体要求。
3.3基础设计中沉降缝和伸缩缝的合理布置
在土木工程建设中,建筑结构基础设计中沉降缝和伸缩缝的合理布置,对建筑的质量也有着很大的影响,在做这项工作的时候,必须要注意周围的集水坑,主体结构剪力墙,以及人防门等这些部位,确保沉降缝和伸缩缝设计的合理性,避免给施工带来巨大的麻烦和困难。因此,在建筑结构的基础设计中,相关的工作人员必须要加强对沉降缝和伸缩缝的合理布置,为土木工程建筑的工程建设质量带来一定的安全保障。
结束语
总而言之,在市场经济的不断发展中,土木工程行业的发展会越来越迅速,尽管我国的各方面科学技术在上升,但是,建筑方面各项新型技术的发展,远远比不过国外的发达国家。想要提升建筑工程在市场经济中的发展地位,必须要结合时代的需求,不断地提高建筑的建设质量,加强土木工程建设中建筑结构的基础设计工作。要严加勘察基础设计中的任何环节,提高工作人员对工作的重视程度,从国外引进各种先进的技术,来促进建筑行业的快速发展,推动我国社会经济效益的不断进步。
参考文献
[1]丁彦军.探析土木工程建筑结构设计中的问题[J].门窗,2017,1101:206+207.
[2]徐林.土木工程建设中对建筑结构基础设计的探析[J].信息化建设,2018,1210:261+262.