1.云南人防建筑設(shè)計有限公司;2.昆明中森華創(chuàng)建筑設(shè)計有限公司
摘要:隨著中國城市化進程的深入,大量農(nóng)村人口涌向城市,城市房屋建筑需求不斷擴大,城市中出現(xiàn)了大量類型各異的建筑,我國建筑行業(yè)出現(xiàn)了一篇繁榮景象。這要求建筑企業(yè)必須不斷提高房屋的質(zhì)量和功能,企業(yè)只有完善房屋建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計才能夠適應(yīng)發(fā)展需要。本文將對房屋建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計進行簡單論述,總結(jié)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的主要問題,對房屋基礎(chǔ)設(shè)計中的選擇和要求進行分析,探索強化房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計的措施。
關(guān)鍵詞:房屋建筑;結(jié)構(gòu)基礎(chǔ);設(shè)計
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,城市中各類建設(shè)大量涌現(xiàn)。房屋建筑設(shè)計功能日益復(fù)雜、造型更加多變,這些使得房屋設(shè)計也更加復(fù)雜。同時人們對建筑提出了更高的要求,不僅要求有完善的功能,還要求其具有過硬的質(zhì)量?;A(chǔ)設(shè)計是房屋建筑設(shè)計中的基礎(chǔ)性內(nèi)容,對完善房屋建筑的質(zhì)量和功能都具有重要意義。
一、房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計概述
近年來房屋價格不斷走高,但居高不下的房價并沒有削弱人們購置房產(chǎn)的熱情,購置房產(chǎn)仍是人們的主要消費內(nèi)容。為保障房屋建筑的質(zhì)量和功能,必須完善房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計,特別是基礎(chǔ)設(shè)計?;A(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計和上部結(jié)構(gòu)設(shè)計是房屋建筑設(shè)計的核心內(nèi)容,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計一般利用概率極限狀態(tài)法。房屋建筑的上部結(jié)構(gòu)通常是為了符合房屋結(jié)構(gòu)自身重量,以及地震力、風(fēng)壓力的水平荷載的動力作用下產(chǎn)生的作用力,所以進行設(shè)計時主要關(guān)注建筑結(jié)構(gòu)的強度、鋼度和穩(wěn)定性等方面,其中房屋建筑的靜載作用一般從上往下傳遞,地震作用有通過基礎(chǔ)傳遞到結(jié)構(gòu)上部,為符合房屋上部結(jié)構(gòu)和下部地基條件,通常將基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)作為其結(jié)構(gòu)形式。
二、房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計中存在的問題
首先,對建筑結(jié)構(gòu)平面圖進行設(shè)計時,沒有全面考慮抗震設(shè)防烈度。特別是在建造砌體結(jié)構(gòu)模型時沒有直接進行設(shè)計,而是通過結(jié)構(gòu)軟件進行設(shè)計,沒有充分考慮整體和具備的壓力問題。其次,對屋頂結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時,需要充分考慮客戶的需求,但實踐中往往難以以整體視角進行結(jié)構(gòu)樣式、板配筋、鋼筋大樣示意圖的設(shè)計,致使設(shè)計意圖不明確,阻礙了正常的施工。再次,由于建筑詳圖存在問題,使得繪制大樣詳圖產(chǎn)生偏差,使得尺寸不一致。第四,對樓梯樣圖進行繪制時,經(jīng)常會產(chǎn)生撓度控制不當(dāng)?shù)那闆r,樓梯梁梁下的凈高度無法符合建筑要求,樓梯梁上下位置無法實現(xiàn)統(tǒng)一。最后,設(shè)計人員在設(shè)計地基基礎(chǔ)時,因沒有涉及合理的混凝土標號,造成混凝土耐久性差,基礎(chǔ)筋的設(shè)置與最小配筋率相關(guān)要求不符,重復(fù)使用條基交叉處的基底面積,致使基礎(chǔ)設(shè)計不實,最終造成工程安全問題[1]。
三、房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計的要求和選擇
(一)基礎(chǔ)設(shè)計的要求
第一,高層建筑。當(dāng)前,我國建筑企業(yè)的建設(shè)項目多采用高層建筑的形式,因高層建筑具有更大的垂直高度,造成了上部結(jié)構(gòu)具有較大的荷載,基礎(chǔ)埋置深度需要加大,增加了工程整體的建設(shè)成本,這要求設(shè)計人員進行高層建筑結(jié)構(gòu)的差異沉降量和基礎(chǔ)總沉降量設(shè)計時應(yīng)當(dāng)以有關(guān)規(guī)范中的允許值為基礎(chǔ),是樁基和地基的承載力符合要求,符合施工標準的規(guī)定。應(yīng)當(dāng)做好地下結(jié)構(gòu)的防水工作。此外在設(shè)計過程中,設(shè)計人員還應(yīng)當(dāng)綜合考慮建筑耗材、降水、土方等多方內(nèi)容,盡可能降低工程成本。
第二,多層建筑。多層建筑通常采用砌體結(jié)構(gòu),設(shè)計人員進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)當(dāng)更加關(guān)注其抗震能力,保證建筑的抗震水平符合要求。這要求設(shè)計人員在設(shè)計時,首先考慮橫縱強共同承重和橫墻承重,盡可能均勻布置縱橫強,同時做到沿平面對其,沿豎向面上下做到連續(xù)性。應(yīng)盡量選擇規(guī)則的機構(gòu)設(shè)置鋼筋混凝土多層建筑,做結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,對其設(shè)計防震縫,均勻分割防震縫的兩端,有效統(tǒng)一沉降縫、伸縮縫、防震縫、
(二)基礎(chǔ)設(shè)計的選型
設(shè)計人員應(yīng)綜合考慮整體性、地基承載能力、允許變形等內(nèi)容,進行房屋建筑的基礎(chǔ)選型,應(yīng)盡量選擇能夠?qū)Σ痪鶆虺两颠M行調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)形式。
第一,墻下條形基礎(chǔ)。作為比較常見的剛性基礎(chǔ),墻下基礎(chǔ)選型具有造價低的優(yōu)勢,并且擠壓性優(yōu)異,施工速度較快,能夠有效承受上部結(jié)構(gòu)的荷載,同時具有適應(yīng)地基發(fā)生變形的能力。墻下條形基礎(chǔ)多應(yīng)用于低于五層的住宅或者輕質(zhì)廠房。
第二,獨立基礎(chǔ)。當(dāng)下的多數(shù)建筑通常采用獨立基礎(chǔ)作為基礎(chǔ),這種形式不僅在抗震能力上具有優(yōu)勢,還且能夠解決建設(shè)成本,提高經(jīng)濟價值。此外,獨立基礎(chǔ)能有良好的適應(yīng)地基變形,具有較好的基礎(chǔ)整體性。
第三,柱下條形基礎(chǔ)和十字交叉基礎(chǔ)。條形基礎(chǔ)能夠有效的調(diào)整不均勻的沉降,當(dāng)?shù)仨椃€(wěn)定性不良或者柱荷載過大時采用。應(yīng)當(dāng)將柱子之間的間距控制在七米左右,要不然條形基礎(chǔ)的作用也會下降。十字交叉基礎(chǔ)的空間當(dāng)度較大,在設(shè)計時應(yīng)當(dāng)依據(jù)適用范圍進行控制,必須在無法采用條形基礎(chǔ)時,才可以使用十字交叉基礎(chǔ)[2]。
第四,鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)。在地基土質(zhì)不均勻、上部結(jié)構(gòu)荷載過大、地基承載力不合格、基礎(chǔ)之間的空隙不夠或重疊時應(yīng)用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ),同時其還能夠充當(dāng)?shù)叵率业匕褰Y(jié)構(gòu)使用。對筏板的厚度進行設(shè)計時,應(yīng)當(dāng)依據(jù)圖1筏板基礎(chǔ)設(shè)計模型圖進行。
圖1 筏板基礎(chǔ)設(shè)計模式圖
第五,樁基礎(chǔ)。在地基下部有堅硬的圖層,并且上部承載力不足的情況下可以使用樁基礎(chǔ),此時由于具有較好的沉降量和樁基礎(chǔ),樁基礎(chǔ)能夠解決解決上部結(jié)構(gòu)荷載大的問題。樁基礎(chǔ)還能夠用于天然地基的淺基礎(chǔ)沉降量過大時。
四、強化房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計的措施
(一)重視結(jié)構(gòu)平面設(shè)計
設(shè)計人員對房屋建筑結(jié)構(gòu)平面圖進行設(shè)計和繪制時,若果該地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為六度,應(yīng)當(dāng)綜合考慮建筑抗震設(shè)計規(guī)范和抗震原則,不利用結(jié)構(gòu)軟件進行建模。因此,實際當(dāng)對砌體結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時,可以排除結(jié)構(gòu)軟件的使用,直接進行設(shè)計,但應(yīng)對建筑結(jié)構(gòu)局部和整體之間的受力關(guān)系進行認真考慮。但當(dāng)該地區(qū)抗震設(shè)防烈度大于等于七度時,就不可以直接設(shè)計,不能排除利用結(jié)構(gòu)軟件進行建模這一步驟。
(二)合理設(shè)計屋頂結(jié)構(gòu)
近年來大量房屋建筑的屋頂結(jié)構(gòu)都由平改坡,為滿足客觀的發(fā)展需要,現(xiàn)在大多數(shù)建筑企業(yè)都開始采用坡面屋頂?shù)慕ㄖY(jié)構(gòu)。坡屋面包括兩種形式,折板式和梁板式,如果存在建筑平面不規(guī)則并且建筑板地跨度大的現(xiàn)象,屋脊線的轉(zhuǎn)折和屋面破度就會較為復(fù)雜,這種情況下都采用梁板式坡屋面。偏心受拉構(gòu)件是它們的共同之處。進行板配筋時,為更好抵抗拉力,應(yīng)當(dāng)拉通全部或部分板負筋。依據(jù)構(gòu)建確定板地厚度,一般情況下應(yīng)當(dāng)大于等于120毫米,同時設(shè)置鋼筋大樣示意圖與梁板折角處。
對屋坡面板進行設(shè)計時,應(yīng)同時布置剖面示意圖和大樣詳圖,使施工人員能夠真正理解圖紙內(nèi)容??臻g感是房屋建筑設(shè)計人員的必要素質(zhì)之一,能夠精確掌握房屋建筑的整體構(gòu)造。設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)既能站在房屋建筑整體的角度進行設(shè)計布置,也能關(guān)注細小的細節(jié)實現(xiàn)房屋的實用價值,只有這樣,施工員人才能夠真正明確設(shè)計意圖。此外,采用坡面屋頂會造成各樓層的墻體過高,必須在于門窗結(jié)構(gòu)處設(shè)計圈梁,以減小墻體計算高度。
(三)強化大樣詳圖設(shè)計
繪制大樣詳圖以建筑詳圖的準確為前提。進行大樣詳圖繪制的方式包括兩種:首先依據(jù)原有建筑詳圖進行繪制。其次,依據(jù)之前做過的詳圖進行繪制和改變。同時進行大樣詳圖繪制的時候,應(yīng)盡量不改變建筑外形,并且對結(jié)構(gòu)進行合理設(shè)計,使得外形或者標高的尺寸同建筑相統(tǒng)一。
(四)加強樓梯樣圖設(shè)計
設(shè)計人員對樓梯樣圖進行繪制時,應(yīng)有效控制樓梯板撓度,樓梯梁梁下的凈高度應(yīng)當(dāng)符合規(guī)定,實現(xiàn)樓梯梁位置不同層之間的一致。若果局部不滿足就應(yīng)當(dāng)采用折板樓梯,并注意折板樓梯鋼筋,特別是需分開錨固內(nèi)折角,避免集中局部的預(yù)應(yīng)力,要符合梁下凈空和樓梯板寬度的要求,對基礎(chǔ)帶來的沉降進行綜合考慮,可以在一定情況才采用梯梁。
(五)強化基礎(chǔ)設(shè)計
設(shè)計人員對基礎(chǔ)進行設(shè)計時,應(yīng)重點關(guān)注混凝土的標號,應(yīng)當(dāng)使其符合耐久性要求。確?;A(chǔ)配筋滿足最小配筋率的有關(guān)規(guī)定,應(yīng)當(dāng)通過詳圖后者標準圖對條基交界處的鋼筋進行設(shè)置,同時不可以多次利用條基交叉處的面積,并對基礎(chǔ)寬度進行調(diào)整。在部分墻體的荷載較大時,也應(yīng)進行基礎(chǔ)寬度的調(diào)整,精準的確定構(gòu)造柱在基礎(chǔ)圖中的位置[3]。
結(jié)語
房屋基礎(chǔ)設(shè)計中的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計具有較高的要求,具有系統(tǒng)性復(fù)雜性的特點。優(yōu)良的房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計不僅能夠有效保障建筑房屋的質(zhì)量、延長使用壽命,還能最大限度的實現(xiàn)房屋的功能,因此設(shè)計人員進行房屋建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計時,應(yīng)當(dāng)對每一個細節(jié)進行仔細的研究和設(shè)計,站在整體的角度對各個部分進行綜合的考量,提高設(shè)計水平。本文對房屋建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計進行了概括敘述,分析了房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計中存在的問題,研究了房屋基礎(chǔ)設(shè)計中的選擇和要求,并對強化房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計的措施。進行了探究,以求為提升我國建筑房屋結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計水平貢獻綿力。但本文還存在一定局限,希望建筑楊業(yè)從業(yè)人員能夠加強對房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計的重視,不斷提升其水平,促進我國建筑房屋質(zhì)量、功能等方面的提升。
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