邰書朝
【摘要】:建筑在施工建設(shè)中的基礎(chǔ)就是指土壤與建筑物直接接觸的部分,而地基則承載著建筑整體的重量荷載。連接建筑地基與柱、墻等上部分結(jié)構(gòu)之間過渡的結(jié)構(gòu)就是基礎(chǔ),基礎(chǔ)可以將接收到的建筑物荷載有效傳遞給地基。建筑地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)換而言之就是通過基礎(chǔ)將上部結(jié)構(gòu)荷載進(jìn)行二次傳力,以便將建筑物荷載傳遞給地基,并結(jié)合變剛度調(diào)平等手段來對承載力與地基剛度進(jìn)行改變,從而確保建筑地基反力與結(jié)構(gòu)各部分的沉降趨于平衡。
【關(guān)鍵詞】:建筑;地基基礎(chǔ);設(shè)計(jì)
1、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的主要原則.
想要確保建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)可行并安全可靠,還需要結(jié)合有效的設(shè)計(jì)原則:首先,建筑地基承載力容許值大于基礎(chǔ)地面壓力;其次,建筑基礎(chǔ)與地基的變形值要控制在建筑物要求的沉降值范圍內(nèi);第三,建筑地基基礎(chǔ)的整體穩(wěn)定性與剛度要滿足規(guī)范建設(shè)要求;最后,建筑地基基礎(chǔ)的耐久性與強(qiáng)度都要滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。對建筑結(jié)構(gòu)的同一單元來講最好選用同種類型的建筑地基,切記不可同時出現(xiàn)幾種不同類型的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的質(zhì)量水平會極大地影響到建筑整體質(zhì)量與后期使用的安全性,因此,在設(shè)計(jì)建筑地基基礎(chǔ)的時候要注意基礎(chǔ)類型的選擇。當(dāng)?shù)鼗Y(jié)構(gòu)嚴(yán)重不均或者地基比較軟弱時,還要結(jié)合有效的處理措施,提高建筑基礎(chǔ)豎向剛度以及整體性能。在處理建筑地基的時候還要對比各項(xiàng)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)要素,選取人工基礎(chǔ)或者樁基來改變地基條件,以便提高建筑地基基礎(chǔ)施工的質(zhì)量水平。
2、建筑地基基礎(chǔ)選型與設(shè)計(jì)的注意問題.
建筑地基基礎(chǔ)在設(shè)計(jì)時要注意的問題有:抗震設(shè)防與其他特殊情況的設(shè)計(jì);工程造價(jià)與施工工期;施工設(shè)備以及施工水平;地方材料與材料供應(yīng);防水要求與地下室有無設(shè)計(jì);建筑物周圍地下設(shè)施與基礎(chǔ)情況;建筑結(jié)構(gòu)單元的劃分;建筑使用要求、外觀要求以及安全等級;建筑上部結(jié)構(gòu)荷載與類型情況。
3、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基本類型.
建筑基礎(chǔ)工程中有關(guān)地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)按照受力特點(diǎn)以及基礎(chǔ)應(yīng)用材料的不同,可以劃分為剛性基礎(chǔ)與非剛性基礎(chǔ),根據(jù)構(gòu)造形式可以將基礎(chǔ)類型劃分為箱形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)以及條形基礎(chǔ)等。
3.1建筑剛性基礎(chǔ)的設(shè)計(jì).
通常由灰土、三合土以及毛石混凝土、混凝土、毛石、磚等剛性材料構(gòu)成的建筑基礎(chǔ)稱為剛性基礎(chǔ),剛性基礎(chǔ)從性能角度還可以叫做無筋擴(kuò)展建筑基礎(chǔ)??紤]到建筑的傳力與受力方面內(nèi)容,單位面積內(nèi)土壤的承載力比較小,建筑上部結(jié)構(gòu)將荷載通過基礎(chǔ)來及時傳遞給地基,以便擴(kuò)大建筑基礎(chǔ)的底面積,滿足建筑地基建設(shè)的基本承力要求。建筑上部柱或墻體等結(jié)構(gòu)通過基礎(chǔ)將壓力按照剛性角來傳遞分布到地基中。由于剛性基礎(chǔ)采用的剛性材料具有抗拉性能差以及抗壓性能強(qiáng)的特點(diǎn),所以建筑剛性角只能控制材料的抗壓能力。假如建筑地基礎(chǔ)底面寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了剛性角可控制范圍,那么就會導(dǎo)致剛性角不斷拓展與擴(kuò)大,此時建筑基礎(chǔ)就會受到強(qiáng)大的拉力而出現(xiàn)損壞現(xiàn)象。將鋼筋配置在建筑混凝土基礎(chǔ)底部位置,可以起到良好的抗拉效果,結(jié)合鋼筋較強(qiáng)的抗拉性能可以使建筑基礎(chǔ)底部承受一定范圍的彎矩,在加大建筑基礎(chǔ)寬度的時候就可以忽略掉剛性角的限制作用。因此,柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)以及墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)也被稱為是鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)或者柔性基礎(chǔ)。一般建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本構(gòu)造要求如下。(1)建筑基礎(chǔ)墊層一般采用C10等級的混凝土,并且基礎(chǔ)墊層厚度要超過7 cm。(2)建筑擴(kuò)展錐形基礎(chǔ)邊緣高度要超過20 cm,并且基礎(chǔ)(階梯形)還要將每階的高度控制在30~50 cm。(3)建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)的混凝土等級要超過C20。另外建筑擴(kuò)展基礎(chǔ)底板最小受力鋼筋直徑要超過1 cm,受力鋼筋之間的距離要控制在10~20 cm。(4)當(dāng)墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)寬度與柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)邊長都超過250 cm的時候,可以將底板受力鋼筋長度取值為0.9倍的寬度與邊長,在布置的時候還要交錯進(jìn)行。鋼筋條形基礎(chǔ)底板在十字形或者T形的交接處,建筑底板橫向受力鋼筋只需要沿著一個受力方向來布置,橫向受力鋼筋的另一方向要布置在底板受力方向?qū)挾鹊?/4位置,另外底板在拐角處的橫向受力鋼筋在布置時需要沿著兩個方向分別進(jìn)行。
3.2建筑常見結(jié)構(gòu)體系地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)應(yīng)用.
3.2.1框架結(jié)構(gòu)建筑的地基基礎(chǔ)應(yīng)用.
①框架結(jié)構(gòu)建筑荷載不高、地基條件好并且沒有地下室時,那么一般基礎(chǔ)類型可以設(shè)計(jì)成混凝土形式的獨(dú)立基礎(chǔ),并且柱基之間可以根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)要求來考慮是否進(jìn)行基礎(chǔ)系梁的設(shè)置;②框架結(jié)構(gòu)的建筑地基條件好、設(shè)有地下室并要求有較高防水性能時,一般可以采用防水板加混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)的方法,還要將容易壓縮的材料鋪設(shè)在防水板下層,注意鋪設(shè)的厚度要滿足基本設(shè)計(jì)要求,以便消除或者減少柱基沉降對建筑物的影響;③框架結(jié)構(gòu)建筑地基較差、有地下室并要求一定防水性能的時候,基礎(chǔ)通常設(shè)計(jì)成無梁或者有梁的筏形基礎(chǔ),框架結(jié)構(gòu)建筑存在地下室的獨(dú)柱基礎(chǔ),則地下室地面與基礎(chǔ)底面之間的距離設(shè)置要高于1 m。當(dāng)?shù)叵率覍Ψ浪囊筝^高的話,還需要在防水板上部設(shè)置架空層,或者采用延性較好的防水材料鋪設(shè)在防水板的下部。
3.2.2框剪結(jié)構(gòu)建筑的地基基礎(chǔ)應(yīng)用。
①框剪結(jié)構(gòu)建筑承載均勻、地基較好且設(shè)有地下室時,可以采用基礎(chǔ)系梁加單獨(dú)柱基的基礎(chǔ)形式。建筑荷載較大并且地基較差時,還需要采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)(十字交叉)來增加基礎(chǔ)底面積并加強(qiáng)基礎(chǔ)整體性。當(dāng)條形基礎(chǔ)不能滿足建筑地基的變形要求以及承載力時,還需要采用鋼筋混凝土筏形基礎(chǔ)。②框剪結(jié)構(gòu)建筑設(shè)有地下室但無相應(yīng)防水要求的時候,可以采用十字交叉基礎(chǔ)或獨(dú)立柱基,此外還要對地下室外墻的承載力進(jìn)行科學(xué)驗(yàn)算。建筑地基良好且地下室有一定的防水要求時,可采用防水板加條形基礎(chǔ)或者獨(dú)立柱基的方法,在應(yīng)用時要注意防水板受基礎(chǔ)沉降量的不利影響,以便采取有效的措施來處理。當(dāng)條形基礎(chǔ)不能滿足地基變形性能及承載能力,或者地基較差的時候,最好采用箱形基礎(chǔ)或者鋼筋混凝土筏形基礎(chǔ)。
結(jié)束語:
總而言之,影響建筑施工質(zhì)量與使用安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是地基基礎(chǔ)施工。為了確保建筑基礎(chǔ)施工的質(zhì)量,還需要做好建筑地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì),良好的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是確保建筑發(fā)揮效益的關(guān)鍵。在建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中,要結(jié)合基本的設(shè)計(jì)原則,并處理好相應(yīng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn),選擇合適的基礎(chǔ)類型來做好建筑地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì),從而提高地基基礎(chǔ)質(zhì)量與建筑工程整體質(zhì)量。
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