建筑结构设计中的基础设计分析余宾宁

建筑结构设计中的基础设计分析余宾宁

华润置地(南宁)有限公司

摘要:我国城市化进程不断加快,使得建筑业进入快速发展时期,房地产行业成为国民经济的重要支柱产业。建筑的质量安全、经济指标直接关系到房地产行业的命脉,优化建筑结构设计显得尤为重要。结构优化设计是在保证结构安全、满足国家规范要求的前提下,通过优化结构布置,科学分析结构模型、适度采取构造措施,充分发挥结构性能的设计方法。结构方案及基础设计是建筑结构设计中至关重要的环节,也是结构优化设计的重点。鉴于此,本文主要分析建筑结构设计中的基础设计。

关键词:建筑结构;结构设计;基础设计

建筑质量与人们的生活息息相关,被人们广为关注,鉴于此重要意义,这对建筑结构的设计工作提出了更高的要求,尤其是基础设计方面。在开展建筑结构设计中的基础设计工作时,设计人员必须明确需要遵循的一系列原则,依照相关原则进行科学合理地设计,另外,还要提前明确影响建筑基础设计工作的相关因素,以便在设计工作中可以有效避免。最后,在房屋基础设计工作中,是有所侧重的,设计人员要分清设计主次,明晰设计要点,从而提高建筑基础设计工作的有效性、合理性。

1、建筑结构设计中基础结构的类型

1.1、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,所以在建筑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。条形基础。

1.2、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。此类基础基地反力分布情况将受到建筑基础、上部结构刚度的影响,其属于非线性力。若柱荷载较为均匀、柱距基本相同时,可选择倒梁法或静力分析法进行计算。

1.3、桩基础

建筑工程基础结构施工的过程中桩基础是现阶段比较常用的一种基础,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桩可以符合建筑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。

2、建筑结构设计中基础设计的影响因素

2.1、地质因素

建筑的基础设计工作对于地质条件的要求是较高的,因为,只有地质条件足够稳固,才能够保障建筑的整体稳固程度,基于此,地质因素成为影响建筑结构设计中基础设计的重要影响因素之一,设计人员必须对其引以高度重视。①设计人员需要考虑的就是地质构造问题,由于在设计过程中,需要进行打桩定点,因此,需要保证打桩的位置没有地下水分布,否则,一旦接触到地下水所处位置,不仅影响工程质量,而且还会带来不必要的成本损失;②需要关注建筑所处位置的土质情况,看起是否符合工程施工需要,是否有足够的承受能力,来保持建筑的稳定性。总之,地质因素对建筑基础设计工作而言具有较大影响,相关人员切忌忽视该方面的勘察工作。

2.2、环境因素

在建筑的基础设计工作开展前期,设计人员需要重视地质条件因素的影响,而在设计工作开展过程中则需要考量环境因素的影响。在整个环境因素当中,有不可抗环境因素和可抗环境因素两大类,一般而言,温度作为不可抗环境因素的突出代表,对房屋基础设计工作的影响较为常见,当温度过高或过低时,都有可能打破房屋基础的稳固状态,容易出现开裂、变形等质量问题;而可抗环境因素,也就是可以人为调节的环境因素中,主要以施工过程中出现的问题为主,比如桩基入土深度的调节等,这些问题虽然也同属于环境因素之中,但是只要工作人员稍加控制,就可以得到有效解决。

3、建筑结构设计中的基础设计及措施分析

3.1、独立的基础设计

独立的基础设计理念分为两种,分别是柔性以及刚性,在进行独立基础设计的时候,要结合当地施工的地基土质特点,例如说:地基土压实密度很大而且压缩性比较强的话,那么施工的时候最好就要运用刚性的独立基础设计,如果当地施工的地基土质特点是其他情况的话就采用柔性基础,目的是为了有效的避免由于地基土的压缩从而引发的不均局沉降。由于我国现阶段大多数的民建工程所运用的是独立基础设计的方法,且这种设计方法还具有着非常好的发展空间。多数情况的时候独立基础设计方法大面积的运用在柱下基础当中,然后与浇筑混凝土一起浇筑,从而形成了一个整体。还要把柱荷载的偏心距作为接下来判断的根据,从而来判断出断面是采用矩形还是方形。

3.2、桩基础的设计

因为桩基础设计方法的荷载承受能力比较强,一般这种情况下,建筑当中上部结构有几率会出现承载能力不足的情况,则要在进行基础设计类型选择加固的时候,采用桩基础设计的预防措施。桩基础设计由于桩身的部位比较长,所以能够将建筑结构的上部荷载全部转到土层深处,从而能够有效的控制地基发生沉降的问题,在桩基础设计的正中部位进行加密布桩,从而延长中部桩的长度,有效调节建筑结构设计中桩基础设计的承重能力。

3.3、箱形以及筏型基础设计要点

箱型或者是筏板形基础的使用情况是,主要用于地基土承载能力不平均,或者是高层建筑建设对于地基基础承受力要求很大的场合。除此之外,如果在房屋建设中,有地下室的情况下,也可以运用筏板基础,让其发挥出基础的作用,又可以作为地下室的地面使用。箱型基础和筏形基础设计的主要难点区别为箱型基础与筏形基础设计其中一个需要降低基础整体弯曲应力而另一个不需要,所以,可以把上部结构与基础看为一体。除此之外,箱形基础和筏形基础都是大体积的混凝土,如果在气温较低的状态下进行施工的时候,比较容易出现温度裂缝,所以在设计的时候要充分的考虑在施工计划之内,可以采用设计伸缩缝来处理这种现象,防止由于温度变化产生的变形,其宽度可以设置两厘米到三厘米之间。

3.4、桩箱的基础和设计要点

桩箱基础是用于桩基础以及箱形基础,桩箱基础的特点是:抗弯的强度比较高、卸载的能力较强而沉降的能力比较小。所以此措施经常性的用于地基上建设建筑,特别是高层建筑以及强度很大的重型建筑,也适用于沉降要求比较严格的建筑。桩箱基础的设计难点是布桩方式的选择问题,因为不同地点的地基土质的差异性很大,要是运用全场布桩的措施会让各个桩体桩顶的反力出现不同,对基础底板来说,每一个地方的受力都是不均等的。要是想确保基础的承受力达到理想效果,就要保证底板既有一定的厚度,在实际设计中可以运用调整布桩的方法,适当提高中间部位桩间距的措施,充分运用基础底部桩间体的承载力,通过分担基础底板的受力方法,从而到减小底板厚度的效果。

总之,建筑结构的基础设计是建筑当中非常重要的组成部分。我国近几年正是建筑行业腾飞的阶段,行业在迅速发展的同时,设计人员要细心的做好建筑结构设计中的基础设计,不能盲目的套用其他设计结果,从根本上保证建筑的结构设计质量。

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