秦建法 徐博文
摘要:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)作為一項(xiàng)系統(tǒng)性、高度復(fù)雜的工作,涉及諸多因素。因此,在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中,我們要在注重各方面的同時(shí),注重細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì),保證建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全,充分發(fā)揮建筑的功能,滿足人們對(duì)建筑施工項(xiàng)目的需求,促進(jìn)我國(guó)建筑工程的持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
建筑設(shè)計(jì)的目的是保證建筑結(jié)構(gòu)的安全可靠,使其具有更好的使用功能和更高的性價(jià)比,延長(zhǎng)建筑的使用壽命。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分,與建筑的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)適用性密切相關(guān)。因此,有必要對(duì)建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要求和選擇進(jìn)行研究和分析,以便采取更有效的措施來完善建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。
1房屋基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則
為了確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基本設(shè)計(jì)水平,必須遵循包括以下幾個(gè)方面設(shè)計(jì)原則:
1.1在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)與業(yè)主進(jìn)行順暢的溝通,這必須滿足業(yè)主的需求,以滿足基本設(shè)計(jì)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn),并避免將來的返工。
1.2在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,必須充分考慮實(shí)際情況,因此在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)前,應(yīng)加深對(duì)建設(shè)項(xiàng)目實(shí)際情況的認(rèn)識(shí),確?;A(chǔ)設(shè)計(jì)與實(shí)際情況相吻合,并確??茖W(xué)合理的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。
2設(shè)計(jì)要求分析
設(shè)計(jì)師在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作時(shí),需要運(yùn)用相關(guān)的設(shè)計(jì)理論。在進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作時(shí),可以將結(jié)構(gòu)置于極限狀態(tài),以預(yù)測(cè)各種結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài),其中豎向靜力包括設(shè)備、家具和居民,動(dòng)態(tài)作用包括地震力和風(fēng)壓,它們是水方形負(fù)載。在各種荷載作用下,上部結(jié)構(gòu)仍保持穩(wěn)定及足夠的剛度和強(qiáng)度。在基本結(jié)構(gòu)中,有必要處理重要節(jié)點(diǎn),為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多條防線,并結(jié)合剛性和柔性設(shè)計(jì)方法。
3房屋基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施
針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)優(yōu)化問題,從筏板基礎(chǔ)、基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)柱和樁基的具體設(shè)計(jì)等方面探討了相應(yīng)的措施。
3.1筏板基礎(chǔ)
由于建筑物基礎(chǔ)底部的重疊,造成建筑物基礎(chǔ)之間的間隙很小,使得整體承載效果差。筏板基礎(chǔ)的應(yīng)用可以有效地改善這種情況,并且可以根據(jù)建筑物的實(shí)際荷載來選擇。筏板基礎(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)是具有良好的剛度,并能控制建筑物沉降的均勻性。在高層建筑筏板基礎(chǔ)的應(yīng)用中,地基可以通過豎向力的作用而彎曲,并與上部結(jié)構(gòu)共同分擔(dān)外力。
3.2地基設(shè)計(jì)
房屋建筑的基礎(chǔ)施工為整個(gè)工程起到奠定基礎(chǔ)的作用。因此,在施工前期,要加強(qiáng)施工圖的分析和研究,會(huì)同有關(guān)部門對(duì)建筑資料進(jìn)行詳細(xì)勘察,做好設(shè)計(jì)準(zhǔn)備。在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中,安全設(shè)計(jì)應(yīng)是核心設(shè)計(jì)原則,根據(jù)前期詳細(xì)的地質(zhì)勘查資料,對(duì)場(chǎng)地、地質(zhì)、地下水等因素進(jìn)行綜合現(xiàn)場(chǎng)勘查,對(duì)建筑物的選址進(jìn)行選擇,從而改善基礎(chǔ)形式及其上部結(jié)構(gòu)的方案選擇和設(shè)計(jì)。對(duì)于脆弱地基,一般不應(yīng)僅根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行處理,而應(yīng)通過專業(yè)的分析和計(jì)算來解決,如更換墊層等安全有效的方法。同時(shí),為了避免因潛在的安全隱患而引起的后期質(zhì)量缺陷和安全事故,需要系統(tǒng)地設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的厚度和寬度。
3.3樁基礎(chǔ)
建筑上部荷載數(shù)值過大時(shí)可以增加應(yīng)用樁基礎(chǔ),其同樣不會(huì)造成過于嚴(yán)重的沉降問題,還能提升整體基礎(chǔ)的承載力,如果結(jié)構(gòu)的上半部分具有的荷載量過大,而負(fù)載能力卻不能達(dá)到應(yīng)用的程度,下部存在堅(jiān)實(shí)的土層可以被當(dāng)做樁基礎(chǔ)的持力層;當(dāng)房屋的地基為天然地基時(shí),其淺基礎(chǔ)存在沉降量偏大的狀況,對(duì)地基進(jìn)行處理之后,建筑規(guī)范要求也難以被滿足,為了控制沉降,設(shè)計(jì)者會(huì)選擇同樣會(huì)選擇使用樁基礎(chǔ)。如果施工環(huán)境的條件比較差,設(shè)計(jì)者可以通過對(duì)短樁進(jìn)行灌注,應(yīng)用鉆孔工具構(gòu)建條形基礎(chǔ)。
3.4其他類型的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)
在柱荷載或基礎(chǔ)條件較差、不能采用獨(dú)立基礎(chǔ)的情況下,柱下條形基礎(chǔ)是比較好的選擇。其剛度大,能調(diào)節(jié)沉降的均勻度,但當(dāng)柱間距較大時(shí),不能采用這種基礎(chǔ)形式。因此,采用這種基礎(chǔ)形式的前提是柱間距不能太大。十字交叉基礎(chǔ)比較適合地基的承載力比較小但柱荷載卻比較大的時(shí)候,它能夠較好的完成目標(biāo)。不過雖然它的空間剛性較大但不能隨意的使用。
4房屋基礎(chǔ)設(shè)計(jì)重點(diǎn)
4.1確定基礎(chǔ)埋深
《箱筏規(guī)范》針對(duì)荷載偏心和箱基或筏基的基礎(chǔ)埋置深度都做了詳細(xì)說明。規(guī)定在確定高層建筑基礎(chǔ)的埋置深度時(shí),需要考慮建筑物的高度,形狀,地質(zhì)情況,抗震設(shè)防強(qiáng)度等因素。并且必須滿足抗傾覆和抗滑移要求。建筑物的重心與基礎(chǔ)平面的形心要盡可能重合,如果不可以重合那么偏心距e必須小于0.1ρ(ρ=W/A,W-與偏心距方向一致的基礎(chǔ)底面抵抗距m3;A-基礎(chǔ)底面積m2)。
4.2選取嵌固端
4.21當(dāng)單層地下室是箱形基座,而上層建筑是框架,剪力墻或框架一剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí),上層建筑的嵌固端可以選擇箱形基座的頂部。主要是由于箱型基礎(chǔ)具備更多互相連接的縱橫墻,且整體來看其剛度較大,側(cè)移剛度一般較其上部結(jié)構(gòu)的層間側(cè)移剛度要更大,能保持建筑物在地震作用下,進(jìn)入非彈性階段后,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)始終能夠承受上部結(jié)構(gòu)的豎向載荷并且把它安全地分配到基礎(chǔ)上。
4.22帶筏形基礎(chǔ)和帶箱形基礎(chǔ)的多層地下室。對(duì)于上部結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu),剪力墻或框架剪力墻結(jié)構(gòu)的多層地下室,下層地板的側(cè)向剛度大于或等于上層建筑的側(cè)向剛度的1.5倍時(shí),地下結(jié)構(gòu)的頂部可以作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端。對(duì)于筏式基礎(chǔ)和多層箱形基礎(chǔ),上層建筑的嵌固部位取決于地下室的側(cè)向剛度大小。
5結(jié)語
總之,地基的設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全中起著重要的作用。為保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量,應(yīng)采取科學(xué)合理的措施加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)水平,以保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
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(作者單位:牡丹江市東發(fā)建筑勘察設(shè)計(jì)有限公司)
作者簡(jiǎn)介:
秦建法? 出生日期:1982年12月,性別:男,民族:漢族,籍貫:山東省菏澤市,學(xué)歷:本科,現(xiàn)有職稱:中級(jí)職稱,研究方向:主要從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作,地址:黑龍江省牡丹江市東安區(qū)建福小區(qū),郵編:157000.
徐博文 出生年月:1994年8月 性別:男,民族:漢族,籍貫:黑龍江省牡丹江市,學(xué)歷:大專,現(xiàn)有職稱:技術(shù)員,研究方向:主要從事結(jié)構(gòu)施工工作,地址:黑龍江省牡丹江市東安區(qū)建福小區(qū),郵編:157000.