【摘要】近些年來,我國社會經(jīng)濟體制水平正在朝向多元化的方向發(fā)展,其實際的發(fā)展水平也有了較為明顯的提升,在該體制的帶領(lǐng)下,我國建筑行業(yè)的發(fā)展速度愈發(fā)的迅猛起來。建筑行業(yè)成為了我國經(jīng)濟的主導(dǎo)行業(yè),對此,想要進一步的推動建筑行業(yè)的發(fā)展,就必須要加大對建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的重視程度,抓住其行業(yè)施工的要點。本文主要探究的是高層住宅建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容,找出影響其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的各類制約因素,針對其因素進行更為詳盡的分析,簡單的陳述其所存在的問題以及施工設(shè)計等層面的注意事項,為其項目的施工設(shè)計提供更為科學的參考依據(jù),供以借鑒。
【關(guān)鍵詞】高層住宅;基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計;地基
現(xiàn)階段,我國建筑行業(yè)的發(fā)展水平有了跨越式的提升。建筑設(shè)施的種類以及數(shù)量急劇增多,這使得我國土地資源的使用情況極為嚴峻,在這一時代發(fā)展背景下,高層住宅建筑的施工成為了社會民生發(fā)展的首要問題,高層住宅建筑所受到的關(guān)注度也比較高,這是因為高層住宅建筑設(shè)施的樓層比較高,且其高度也比較大,整體的地面施工面積相對來說比較小。但是該類建筑工程的總體施工難度比較大,其會隨著樓層的升高而升高。所以在實際的施工中必須要注重建筑沉降等問題,嚴苛的把控其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計內(nèi)容,考量其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
1、高層住宅建筑基礎(chǔ)設(shè)計的理論概述
在高層住宅建筑基礎(chǔ)機構(gòu)的設(shè)計內(nèi)容中,其上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計以及施工的難度比較大,這是因為上部結(jié)構(gòu)的剛性比較強,上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)還有地基結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成了一個相互作用的體系。但是近些年來,我國建筑行業(yè)的技術(shù)水平低下,其會受到技術(shù)水平等層面的限制,不會科學合理的使用計算機等技術(shù)。在實際的設(shè)計推算時,很多設(shè)計人員會為了貪圖一時的便利,而將其結(jié)構(gòu)分成三部分,直接剪段了三者之間的連接,讓上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)獨立的設(shè)計,僅是把基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)當作了一個具有支撐效用的底座,然后利用計算公式來推算其結(jié)構(gòu)在荷載效用下其結(jié)構(gòu)固定位置的反力大小。該計算方式以及計算流程比較簡單,但是其所推算的結(jié)構(gòu)缺乏一定的科學性,其并沒有把上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的共同作用力放置到考量的因素中,進而忽視其結(jié)構(gòu)對基礎(chǔ)所產(chǎn)生的限制效用。忽視了基礎(chǔ)實際存在的差異沉降給上部結(jié)構(gòu)帶來的次應(yīng)力問題,同時還會降低其實際計算結(jié)果的真實可靠程度,過于看低上部結(jié)構(gòu)的內(nèi)力數(shù)值。且其基礎(chǔ)彎矩的彎曲程度會超過一定的數(shù)值范圍,整體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計過于保守。
2、高層住宅建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響因素
2.1上部結(jié)構(gòu)剛度對基礎(chǔ)受力的影響
當上部結(jié)構(gòu)的剛性為絕對時,一旦其地基出現(xiàn)了變形的狀況,那么其豎向的構(gòu)件就會產(chǎn)生均勻下降的現(xiàn)象。若不對其豎向構(gòu)件的抗轉(zhuǎn)動性能進行改良以及探究,其構(gòu)件的支座就會被當作基礎(chǔ)梁的不動鉸支座。其整體也不會出現(xiàn)彎曲的現(xiàn)象,如果讓其外荷載成為基地分布的反力,那么其局部位置就會產(chǎn)生彎曲是現(xiàn)象。如此,若假定高層住宅建筑的上保護結(jié)構(gòu)是絕對柔性時,那么其對基礎(chǔ)的變形的約束效用就會微乎甚微,且基礎(chǔ)梁產(chǎn)生局部的彎曲時,其整體彎曲數(shù)值也會偏大。在該情況的影響下,其基礎(chǔ)梁的內(nèi)力部分形式以及實際的尺寸大小就會出現(xiàn)極為明顯差異變化。
2.2地基條件對基礎(chǔ)受力的影響
地基條件會直接決定基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以及上部結(jié)構(gòu)的受力情況,無論是地基的均勻性還是其實際的可壓縮程度都會對其產(chǎn)生較為明顯的影響。如果其實際的施工區(qū)域位置的地基土不能被壓縮時,那么當其地基設(shè)立在巖石層時,其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)并不會發(fā)生整體彎曲的現(xiàn)象,其所產(chǎn)生的局部彎曲度也比較小,上部結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的不均勻沉降性低下。在實際的施工過程中,其所遇到的大部分的地基都還是具有一定的壓縮性的,且其分布狀況呈現(xiàn)分散的狀態(tài),這就使得基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在各個地方所分布的彎矩性大小不一。其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和地基的交界位置會存在摩擦的現(xiàn)象。其土層的強度有限,所以其實際所能產(chǎn)生的摩擦力大小也會受到約束,會低于土層實際的抗剪強度。同時其摩擦力還會受到孔隙水壓的影響,另外,無論是基礎(chǔ)的相對柔度還是其外荷載的分布都會對其界面條件產(chǎn)生不同程度的影響。
3、高層住宅建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計措施以及注意事項
3.1荷載的可靠傳遞設(shè)計
首先,其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)當具有較強的剛度以及強度,使得其高層住宅建筑設(shè)施中的上部結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的水平以及豎向的荷載力可以快速的傳遞給地基的土層結(jié)構(gòu)。
3.2注重基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)以及地基三者共同作用
基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)和地基土三者之間的共同作用是客觀存在的。當然,在實際的設(shè)計中不可能全部都考慮得到。但是對于地基模型的以及參數(shù),必須要根據(jù)這三個方面共同分析的結(jié)果來選擇;在構(gòu)造和配筋上反映對共同作用結(jié)果的考慮,是完全可能和必要的。例如:在同一大面積整體筏型基礎(chǔ)上建有多幢高層和低層建筑時,筒體下筏板厚度和配筋宜按上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基土的共同作用的基礎(chǔ)變形和基底反力計算確定。帶裙房的高層住宅建筑下的大面積整體筏型基礎(chǔ),其主樓下筏板的整體撓度值不應(yīng)過大,主樓與相鄰的裙房柱的差異沉降確保兩者差異沉降不至過大,減少由此產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)次應(yīng)力。
3.3加強建筑結(jié)構(gòu)體系的建設(shè)
一個良好的建筑結(jié)構(gòu)體系的建立是一個建筑工程非常關(guān)鍵的一部分。因此,在實際的高層建筑工程施工過程中,建立一個完整的、有效地高層建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體系能夠在很大程度上避免一系列潛在的工程問題。在高層建筑的施工現(xiàn)場,高層建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對建筑結(jié)構(gòu)體系的變化的應(yīng)對是十分靈活的,具有相當大的發(fā)展方向和發(fā)展空間。通常而言,如果建筑結(jié)構(gòu)體系非常規(guī)范良好,對于高層建筑豎向壓力的變化就可以很好的適應(yīng),但是在實際的情況中由于承重墻分布過于雜亂或者是其它問題的存在,必須加強對高層建筑結(jié)構(gòu)體系的建立工作。
結(jié)語:
依據(jù)文章上述的內(nèi)容可以得知,大力開展高層住宅建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作尤為重要,高層住宅建筑設(shè)施的效用也變得愈發(fā)的明顯。其整體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計會受到多種因素的影響。所以在設(shè)計建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)時,要注重其上部的結(jié)構(gòu)設(shè)計,考量上部、地基以及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系,盡可能的減少麻煩,提升設(shè)計人員自身的專業(yè)知識技能,強化其設(shè)計施工的責任心以及責任意識,及時的處理好設(shè)計過程中所出現(xiàn)的各類問題,做好基礎(chǔ)的建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的防治性措施。
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作者簡介:
鄭濤,華東建筑設(shè)計研究院有限公司,安徽合肥。