于寶雷
摘 要:為了保證房屋建筑當(dāng)中基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計工作有良好質(zhì)量,應(yīng)認識到房屋建筑當(dāng)中基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計工作重要性,并能結(jié)合房屋建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計工作需要以及特點,開展高水平的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。本文就房屋建筑當(dāng)中基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作進行了分析。
關(guān)鍵詞:房屋建筑;基礎(chǔ);建筑結(jié)構(gòu);探討
房屋建筑當(dāng)中的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)有著承載建筑物上部分載荷,并將地上部分建筑載荷傳導(dǎo)到地下的作用,因此基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)也就成為了現(xiàn)代建筑物當(dāng)中的關(guān)鍵組成部分。尤其是在當(dāng)代建筑整體高度有所提升、建筑復(fù)雜程度增大之后,更需要建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)有更為堅實的質(zhì)量,這樣才能保證建筑物整體性能可以得到強化。
1 影響建筑物當(dāng)中基礎(chǔ)設(shè)計工作質(zhì)量的因素
1.1 建筑物上部結(jié)構(gòu)
由于建筑物地上部分載荷會全部附加到建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上,建筑物其上部建筑結(jié)構(gòu)所采用的形式、建筑高度、墻體結(jié)構(gòu)厚度等條件,也就決定了建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的類型、具體填埋深度、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)截面大小等的,因此在進行建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的階段中要能充分的考慮到建筑物上部結(jié)構(gòu)的特點。從現(xiàn)代建筑領(lǐng)域研究來看,建筑物上部結(jié)的具體類型、建造高度、建筑墻體厚度等條件會導(dǎo)致建筑載荷分布發(fā)生偏移,繼而會導(dǎo)致建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)發(fā)生沉降,同時也可能會導(dǎo)致建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的抗變形能力、穩(wěn)定性受到影響。
1.2 地質(zhì)環(huán)境因素
建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)所在地區(qū)的地質(zhì)條件會對建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的實際承載造成影響,而地質(zhì)條件因素包含的內(nèi)容較多,這一因素也具有復(fù)雜度較高的特點,但其中有兩個主要條件對于建筑當(dāng)中基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計工作影響較大。一個是地基結(jié)構(gòu)持力層的特點,和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)直接發(fā)生接觸的就是持力層,而持力層也是承載整個建筑物重量載荷的主要土層,因此需要對持力層的特點進行詳細分析,尤其要注意持力層當(dāng)中土質(zhì)的壓縮模量、承載能力等性能的具體參數(shù),也只有掌握了這些數(shù)據(jù)參數(shù)的基礎(chǔ)上才能保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)有良好的設(shè)計質(zhì)量。另一個是樁基結(jié)構(gòu)穿越土層的具體情況,在對這一穿越土層詳細情況進行分析的時候需要能考慮到土層當(dāng)中地下水的具體分布特點以及樁基結(jié)構(gòu)的穿透能力,通過掌握這些關(guān)鍵信息來使房屋建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量有所保證。
1.3 施工環(huán)境因素
在進行建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候施工環(huán)境也是需要考慮的因素之一,并且施工環(huán)境因素包括自然環(huán)境因素以及人工環(huán)境因素兩部分。
其中自然環(huán)境因素當(dāng)中主要包括施工環(huán)境具體溫度以及建筑物的抗震等級要求等,由于建筑物的基礎(chǔ)建造材料是混凝土,當(dāng)建筑物的建造現(xiàn)場當(dāng)中存在環(huán)境溫度過低的情況,那么就很可能會導(dǎo)致建筑物當(dāng)中的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂的問題,在進行建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候要能考慮到低溫環(huán)境對于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的影響,這樣也能更有效的采取應(yīng)對措施,讓建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)有更強的性能。在考慮到建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的抗震性能要求的時候,需要結(jié)合實際的抗震等級要求來決定具體的建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,并且確定是否在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中設(shè)置抗震縫以及抗震縫具體設(shè)置數(shù)量以及設(shè)置位置。
而在考慮到人工環(huán)境因素對于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)帶來的影響的時候也許要能從多方面進行考慮。首先,當(dāng)代建筑物建造中需要使用到大量的機械設(shè)備,因此在施工階段中也就會出現(xiàn)各種振動,為了避免這些振動對建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的建造產(chǎn)生影響,在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計最初階段就需要做好相應(yīng)考慮。其次,部分建筑物建造中還需要進行打樁施工,但當(dāng)樁基結(jié)構(gòu)被打入到土層中之后會將土向四周擠壓,使得地下土層出現(xiàn)擠土效應(yīng)。當(dāng)出現(xiàn)了擠土效應(yīng)之后,施工區(qū)域附近的土層也就會隨著產(chǎn)生一定的應(yīng)力,這不但會導(dǎo)致附近建筑物當(dāng)中基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受到影響,同時還可能會導(dǎo)致地下土層當(dāng)中的管網(wǎng)會受到不同程度擠壓。因此在進行房屋建筑當(dāng)中基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候要能對這些情況進行全面分析、了解,避免施工環(huán)境因素對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計工作產(chǎn)生影響。
2 房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計選型的原則
2.1 綜合性設(shè)計原則分析
房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計單位要將基礎(chǔ)設(shè)計與其他設(shè)計相聯(lián)系,從房屋建筑基礎(chǔ)的功能、結(jié)構(gòu)、與上部結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系等諸多方面進行分析,通盤考慮,將基礎(chǔ)設(shè)計方案放在房屋建筑整體中進行分析對比,使基礎(chǔ)與建筑整體達到協(xié)調(diào)統(tǒng)一的要求,不斷對基礎(chǔ)設(shè)計方案進行優(yōu)化,從而得出最佳的設(shè)計方案。
2.2 經(jīng)濟合理性原則分析
房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計不但要考慮技術(shù)性的指標,而且還要符合經(jīng)濟性的原則,因此基礎(chǔ)自身的材料消耗也要為實現(xiàn)整個建筑工程的成本目標奠定基礎(chǔ),另外,基礎(chǔ)設(shè)計的經(jīng)濟性原則還體現(xiàn)在設(shè)計的基礎(chǔ)要有助于保證施工進度,降低施工成本。
2.3 多樣式原則分析
房屋建筑基礎(chǔ)的類型樣式較多,設(shè)計單位應(yīng)在設(shè)計過程中全面掌握各種基礎(chǔ)類型,并與實際情況相結(jié)合,選出兼具經(jīng)濟效益和社會效益的基礎(chǔ)類型。
3 房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計的方法分析
在高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計中,常常將上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)和地基看作一個統(tǒng)一的整體,使三者之間保持力的平衡和協(xié)調(diào)的變形能力,與傳統(tǒng)設(shè)計方法相比,由于其考慮了上部結(jié)構(gòu)的剛度,因此更具科學(xué)性和合理性,但同時這種方法由于涉及到的方面較多,因此設(shè)計難度也較大,對于計算機軟件和硬件的要求也更高,設(shè)計成本較傳統(tǒng)方法高出不少,因此只有在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型建筑基礎(chǔ)設(shè)計中才會采用。
4 基礎(chǔ)選型和設(shè)計要點分析
4.1 箱形或筏型基礎(chǔ)及設(shè)計要點分析
箱形或筏板形基礎(chǔ)主要用于地基土承載力不均勻以及高層建筑等對地基基礎(chǔ)承載力要求高的場合,另外,在有地下室的房屋建筑中也可采用筏板基礎(chǔ),使其既發(fā)揮基礎(chǔ)的作用又可作為地下室的地面使用。箱型基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)設(shè)計時的主要難點在于降低基礎(chǔ)整體的彎曲應(yīng)力,因此可將上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)看做一體,采用共同作用分析法進行設(shè)計,另外,箱形基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)屬于大體積混凝土,施工中容易出現(xiàn)溫度裂縫,因此在設(shè)計時要予以充分考慮,通過設(shè)置伸縮縫來抵抗由于溫度變化導(dǎo)致的變形,寬度一般設(shè)置為20mm-30mm。
4.2 樁基礎(chǔ)及設(shè)計要點分析
樁基礎(chǔ)的承載能力較強,主要用于地基下部土層較為堅硬,且地基上部承載力不足的場合,另外在基礎(chǔ)加固時也常采用樁基礎(chǔ)作為治理措施,由于樁身較長,可將上部荷載傳遞到地層身處。在設(shè)計樁基礎(chǔ)時,如果房屋建筑結(jié)構(gòu)是框架結(jié)構(gòu),為減小各部位沉降的差異性,可在基礎(chǔ)中部加密布樁以及增加中部樁身長度的方式來調(diào)整樁基的支承受力方式。
5 結(jié)束語
良好的基礎(chǔ)是房屋建筑穩(wěn)定的必要條件,房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基礎(chǔ)設(shè)計工作不僅關(guān)系到整個房屋建筑的安全性、適用性、耐久性,同時對建筑工程的成本也有至關(guān)重要的影響,因此作為設(shè)計人員必須高度重視基礎(chǔ)設(shè)計工作,注重細節(jié),一方面使基礎(chǔ)能夠滿足房屋建筑的承載力要求,另一方面要努力控制成本,從而獲得更大的經(jīng)濟效益和社會效益。
參考文獻
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