探析房屋建筑基础的设计

时间:2022-07-25 09:26:57

探析房屋建筑基础的设计

摘要:建筑行业快速发展背景下,城市建设过程中逐渐涌现出更多高层建筑,并且实现了多样化、功能化以及复杂化的发展,结构造型越来越新颖,这样在很大程度上加大了工程设计的难度。尤其是对于建筑基础来说,其作为承载上部结构全部荷载的主要结构,在进行设计时必须要结合其所具有的特点,对其受力分析进行综合分析,做好各方面的研究分析,对存在的问题进行优化完善,争取不断提高基础设计效果。本文分析对房屋建筑基础设计存在的不足进行了分析,并提出了相应的优化措施。

关键词: 房屋建筑;基础结构;结构设计

基础结构是房屋建筑工程重要组成部分,主要起到支撑上部结构荷载的作用,其设计效果如何将会在很大程度上影响工程结构稳定性。为满足人们生活以及社会发展需求,在对房屋建筑基础结构进行设计时,需要了解常用的基础形式,结合其特点与设计现状来确定研究要点,以满足实际需求为根本目的,对整个设计过程进行优化,提高基础设计的效果。

1 房屋建筑基础形式分析

( 1) 独立基础。独立基础一般被应用于民用建筑中柱建设,包括柔性与刚性基础两种,常被应用在柱下基础中。其断面形式有矩形与方形两种,在确定设计方式时,主要是以柱荷载偏心距为主要依据。

( 2) 十字交叉基础。十字交叉基础主要应用在地基承载离较小,并且柱荷载较大的房屋建筑工程,可以更好的满足工程建设需求。其中,此种结构具有较大的刚性,一般只用于设置独立基础的情况。

( 3) 桩基础。桩基础也是房屋建筑建设比较常用的一种基础形式,具有沉降量小,以及承载力高等优点,能够适应更为复杂的地基情况。

( 4) 钢筋混凝土阀片基础。此种基础形式比较特殊,常被用于基础之间缝隙小,以及基础地面存在重叠情况的建筑工程,与其他几种基础形式相比,其具有较大的整体刚度,可以提高基础结构强度与稳定性。

2 房屋建筑基础设计现状与设计要点分析

2. 1 现状分析

( 1) 标高偏差。造成基础标高偏差问题发生的原因主要可以包括几个方面: 第一,设计基础时大放脚控制不当过于宽大,使得砌砖层与皮数杆之间形成标高差。第二,基础大放脚填芯砖施工方法选择不当以及施工工艺不规范,如大面积铺灰砌筑施工时,铺灰面过长或者铺灰厚度不均等。第三,砖基础下部基层标高偏差超出规范要求,以及在砌筑砖基础施工时忽视了标高大小的控制。第四,砌筑速度过慢,使得砂浆停歇时间过长影响挤浆效果,施工后灰缝压薄困难,而出现冒高情况。

( 2) 轴线位移。第一,横墙砌筑施工时,将基槽中线封缩在纵墙基础外侧位置,不能正常吊线找中而导致轴线偏移。第二,基础大放脚收分砌筑尺寸控制不当,当砌筑到大放脚顶端位置后,对基础直墙进行砌筑施工就会出现轴线偏移的问题。为保证基础施工效果,应做好对砌筑基础大放脚基础收分均匀度的控制,在完成收分砌筑施工后,采取拉通线的方式对中线进行核对,并以新确定的轴线为准,继续对基础直墙进行砌筑施工。

( 3) 防潮层失效。施工前对结构基面浇水量少导致其粘合度低,再加上施工时压实度不够,以及养护工作不到位,造成防潮层脱水严重失效。为保证此环节施工效果,施工时尽量减少施工缝的预留,并且为避免填土对防潮层的损坏,应在基础房心回填土完成后施工。

2. 2 设计要点

( 1) 选型要点。从实际情况出发保证结构选型具有较高的合理性与经济性,在满足各项基础要求的前提下,可以获得最大的经济效益,做好对施工进度、施工质量以及施工成本三元素的控制。另外,在选型时还应将各种设计综合起来,体现出所有的优势,形成最优化的建筑基础。

( 2) 结构设计要点: ①框架基础。控制好框架基础的刚度,一般设计为柔性结构效果更佳,其中如果为高压缩性地基土时,则应将结构设计为刚性。如果选择用桩基结构施工时,可以应用变刚度布庄方式,对地基与桩基的竖向支撑刚度进行调整,降低差异沉降量,减小基础与承台的内力; ②桩箱基础。对于高层建筑工程来说桩箱基础上荷载较大,设计时可以选择用变刚度布桩的方式,对桩基竖向支承刚度进行调整,对桩顶反力分布进行控制。其中,利用桩间土来承担上布荷载时,因做好对箱底桩间土承载力的控制,适当增加中部桩间距。其中,对于上部结构为剪力墙的房屋建筑,在进行箱( 筏) 基础设计时,桩基应沿着剪力墙轴线位置来布置,与满堂布桩相比可以有效减小底板厚度,提高结构设计整体效果; ③箱( 筏) 基础。重点做好上部结构参与工作的研究,可以有效降低箱基整体弯曲应力,利用共同工作整体分析计算,可以提高整体弯曲箱基底板钢筋应力的合理性。

3 房屋建筑基础设计优化措施

3. 1 屋顶结构设计优化

从房屋建筑现状来看,大部分工程屋顶结构采用坡面的设计形式,主要包括梁板式与折板式两种。在对其进行设计时需要结合实际需求来确定,如果建筑板跨度比较大,以及建筑平面不规则的情况,在加上屋脊线转折与屋面坡度复杂性比较高,应选择用梁板式结构形式。其中,无论是选择用哪种结构形式进行设计,两种板均为偏心受拉构件。

3. 2 基础材料设计优化

为保证基础结构设计与建设效果,必须要加强对基础配筋选择的重视,对其性能与质量进行验收,确保施工用钢筋与混凝土标号均与工程建设需求相符,确保施工后建筑结构稳定性和强度达到专业要求。在配置结构配筋时,必须要满足最小配筋率,通过标准图与说图来完成对条基交接位置钢筋的布置设计。

3. 3 楼梯结构设计优化

楼梯结构是房屋建筑工程的重要基础结构,在对其进行设计时,需要从结构设计图绘制阶段开始,控制好楼梯板挠度,以及楼梯梁梁下净高度,保证其能够满足工程建设需求,提高楼梯梁位置上下层的统一性。对于部分设计不合理的情况,可以选择用折板楼梯的方式设计,控制好折板楼梯钢筋数量与布置方式,尤其是内折角位置,施工时应将其断开用分别锚固的方式处理,避免局部结构应力过于集中。

3. 4 结构平面设计优化

对于结构平面图的绘制设计,应做好对各项因素的综合分析,提高各部分功能的合理性与可实施性。例如工程施工地抗震设防烈度为6度,在进行结构平面设计时,就需要从防震能力角度出发,严格按照相关政策做好每个环节的控制,必要时还应利用专业结构软件进行建模,做好对整体以及局部受压因素的分析与控制,争取不断提高整体设计的有效性。

4 结束语

房屋建筑工程施工建设复杂性比较高,尤其是近年来为满足人们对各项功能的需求,房屋建筑结构设计时逐渐向多样化与复杂化方向发展,相应的对基础结构的要求更为严格。为提高房屋建筑基础结构设计合理性,需要确定常见的基础形式,根据实际情况来选择相应的设计形式,针对存在的问题进行分析,采取有效的措施进行优化,争取不断提高基础结构设计的合理性与可操作性。同时,对于房屋建筑工程基础结构的设计,在保证设计功能效果的同时,还应做好对经济性的分析,提高工程建设的综合效益。

参考文献

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[2]张坤. 房屋建筑基础施工技术发展现状探究[J]. 科技资讯,2013( 35) : 46.

[3]周钰涵. 房屋建筑结构设计中基础设计探讨[J]. 科技创新与应用,2015( 07) : 156.

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