摘要:房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中離不開基礎(chǔ)設(shè)計,它關(guān)乎房屋建筑工程整體質(zhì)量及性能。建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計中涉及到諸多專業(yè)要素及設(shè)計內(nèi)容。結(jié)合建筑工程背景,執(zhí)行基礎(chǔ)設(shè)計工作,能夠達到良好的設(shè)計效果,使房屋建筑工程極具經(jīng)濟性和實用性。本文依據(jù)具體建筑工程情況,著重分析建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)選型,并在具體工程實踐中加以應(yīng)用,有效規(guī)避房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的質(zhì)量及工程弊病。
關(guān)鍵詞:房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計要點
當前,人們的住房理念日益革新,對工程建設(shè)及房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了越來越高的要求。傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)計形式已經(jīng)無法滿足人們的住房需求。近年來,建筑市場競爭日益激烈,工程建設(shè)成本也相對較高。基礎(chǔ)設(shè)計是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的核心環(huán)節(jié),直接關(guān)乎房屋建筑的成本及安全問題。項目負責(zé)人和設(shè)計人員要依據(jù)具體工程背景,對基礎(chǔ)設(shè)計過程進行嚴格控制,使房屋建筑更加安全、舒適,提高建筑行業(yè)的市場競爭力,推進其全面發(fā)展。
1房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計形式
基礎(chǔ)設(shè)計初期,設(shè)計人員要依據(jù)具體工程背景及設(shè)計要求,對地質(zhì)條件和建筑結(jié)構(gòu)傳力體系進行全面考量,并以此為載體,進行基礎(chǔ)選型。該過程中,既要使其滿足上部建筑荷載作用,又要對其剛度進行嚴格控制及考量。需抵抗不均勻地基反力和水浮力,并對沉降量進行合理控制。分析各類基礎(chǔ)設(shè)計形式,依據(jù)具體房屋建筑工程情況,選取合理的基礎(chǔ)類型,并在實際工程中加以應(yīng)用。
1.1獨立基礎(chǔ)設(shè)計
獨立基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)用比較普遍,需對地質(zhì)條件進行考量。該種施工方式比較簡單,也具備成本方面的優(yōu)勢,工程費用比較低,且具備較好的抗震性及抗不均勻沉降能力,整體性相對較好,適用于各類地基土。鋼筋混凝土和素混凝土是獨立基礎(chǔ)設(shè)計中的主體性材料。如果建筑物上部為框架結(jié)構(gòu)或者單層排架結(jié)構(gòu)承重,可選用圓柱形、多邊形或方形獨立基礎(chǔ)。在具體工程實踐中,對獨立基礎(chǔ)進行應(yīng)用,也存在一定的缺點和弊病,由于上部重力由土壤承載,所以,它的應(yīng)用效果取決于土質(zhì)情況。如果地質(zhì)條件差,很容易使獨立基礎(chǔ)坍塌。
1.2條形基礎(chǔ)設(shè)計
條形基礎(chǔ)由墻下條形基礎(chǔ)和柱下條形基礎(chǔ)之分。磚、毛石、混凝土剛性基礎(chǔ)等,都屬于墻下條形基礎(chǔ)形式,主要被應(yīng)用于砌體結(jié)構(gòu)和單層廠房中。該種基礎(chǔ)形式成本比較低,且施工速度快,能夠提高房屋建筑工程的整體設(shè)計剛度。它具有較大的荷載承受力,能夠?qū)ι喜拷Y(jié)構(gòu)荷載進行承擔,而地基變形也不會對其產(chǎn)生太大干擾。但是,它不具備抗剪度和抗拉力方面的優(yōu)勢,對地質(zhì)條件提出了較高的要求。如果地質(zhì)情況比較復(fù)雜,地基承載力不均勻,要避免應(yīng)用墻下條形基礎(chǔ)。也不能夠?qū)⑵鋺?yīng)用到持力層埋深比較深的地段[1]。柱下條形基礎(chǔ)具有剛性優(yōu)勢,能夠依據(jù)具體工程情況,對建筑工程施工中的不均勻沉降進行有效控制。如果房屋建筑工程所在地的地基不夠穩(wěn)定,或者柱荷載比較大,可采用該種基礎(chǔ)設(shè)計形式。實際工程實踐中,要控制柱與柱之間的距離,將它的效能發(fā)揮到最大。如果在柱網(wǎng)中對柱下條形基礎(chǔ)進行雙向布置,會形成十字交叉基礎(chǔ),它與柱位相交又會形成交叉條形基礎(chǔ)。十字交叉條形基礎(chǔ)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中得到了廣泛應(yīng)用,它的空間剛度很強。如果地基條件較差,可采取該種基礎(chǔ)形式調(diào)整不均勻沉降。但是,它的計算過程比較復(fù)雜,實際應(yīng)用中,涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù)比較多,稍有不慎,就會發(fā)生失誤。
1.3鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)
鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)的應(yīng)用界面主要有:(1)柱下條形基礎(chǔ)、柱下十字交叉條形基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)對變形的要求及地基承載力要求不符合;(2)柱荷載大,但柱距小,或者柱荷載之間存在較大偏差,容易形成較大的沉降差,需對基礎(chǔ)整體剛度進行調(diào)整,有效控制不均勻沉降;(3)建筑物中包含地下室,而地下水位又超出地下室地坪,需采用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ),避免發(fā)生地下水滲漏;(4)部分房屋建筑主要依托于風(fēng)荷載和地質(zhì)荷載,對基礎(chǔ)剛度和穩(wěn)定性具有較高要求。
1.4樁基礎(chǔ)
樁基礎(chǔ)被廣泛應(yīng)用于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,尤其適用于高層建筑。它具有抗震性、沉降量、承載力方面的優(yōu)勢。將樁基礎(chǔ)應(yīng)用于地基土中,能夠?qū)A(chǔ)持力層埋深比較深問題進行有效規(guī)避和解決。而且,具體工程實踐中,噪音較小,不會對周邊居民產(chǎn)生干擾[2]。
1.5復(fù)合基礎(chǔ)
復(fù)合基礎(chǔ)從屬于人工地基范疇,它涵蓋的范圍比較廣,包括深層攪拌樁、注漿固結(jié)、強夯等基礎(chǔ)形式。采用復(fù)合基礎(chǔ)會使地基具備較好的承載力。它主要是通過基體和增強體共同承擔荷載。該基礎(chǔ)形式的主要優(yōu)勢表現(xiàn)在沉降、抗震、強度、承載力等方面。如果部分土層狀況不佳,需要應(yīng)用樁基礎(chǔ)或進行處理,可選用復(fù)合地基,以有效彌補天然地基缺陷。而復(fù)合地基也具備一定的局限性,它的荷載承擔方式是增強體和基體共同作用。它的組成和受力也比較復(fù)雜,在理論研究層面仍然存在一定的缺陷。
2房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計程序
(1)確定基礎(chǔ)設(shè)計等級。該過程中,需要綜合考量地質(zhì)情況、建筑規(guī)模、功能等。如果基礎(chǔ)設(shè)計等級不同,它的計算內(nèi)容也會存在差異。設(shè)計人員要依據(jù)具體房屋建筑背景及設(shè)計要求,分析相關(guān)地質(zhì)資料,明確該工程界面內(nèi)的具體地質(zhì)構(gòu)造及地質(zhì)災(zāi)害類型等,收集整理外部環(huán)境、氣候等相關(guān)數(shù)據(jù)資料,對房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計進行等級劃分。該過程中,要考量地基狀況、建筑物規(guī)模、功能以及破壞性等相關(guān)指標。
(2)確定基礎(chǔ)形式。依據(jù)地質(zhì)情況、水文條件、工程條件及房屋建筑各項指標等,對基礎(chǔ)形式進行合理選擇。以城市高層建筑為例,筏板厚度往往在1m以上。基礎(chǔ)設(shè)計中,要充分考量大體積混凝土的施工影響因素。
(3)基礎(chǔ)施工圖。建筑基礎(chǔ)主要原理是借助自身的剛度和強度,實現(xiàn)荷載傳遞,將上部荷載傳遞到基底持力層,而基底反力和水浮力是它的反作用力,基礎(chǔ)受力過程比較復(fù)雜。執(zhí)行基礎(chǔ)計算時,將抗剪、抗沖切、基底土變形等造成的沉降問題作為主要考量指標,經(jīng)多次計算和論證,使施工圖紙更加準確、規(guī)范。審圖機構(gòu)也要依據(jù)具體工程情況,對施工圖紙進行審核,審查通過后,將其應(yīng)用到建筑工程施工中,使建筑工程更加安全、合理。
3結(jié)語
綜上所述,基礎(chǔ)設(shè)計是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的主要內(nèi)容,其涉及到的相關(guān)要素比較多,直接關(guān)乎房屋建筑工程的經(jīng)濟性及整體使用性能。設(shè)計人員要結(jié)合具體工程背景,對基礎(chǔ)設(shè)計過程進行嚴格控制,并對其進行綜合分析和計算,有效避免基礎(chǔ)設(shè)計不合理導(dǎo)致的工程弊病,提高房屋建筑工程設(shè)計質(zhì)量,為人們提供安全舒適的住宅空間,推進我國建筑工程行業(yè)的快速、穩(wěn)定發(fā)展。
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