探討房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中的基礎設計

1、<p>　　探討房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中的基礎設計</p><p>　　摘要：房屋建筑的上部結(jié)構(gòu)，基礎及地基組成了一個共同作用的體系，在建筑基礎設計中，要有效利用上部結(jié)構(gòu)剛度，充分考慮地基條件對基礎受力的影響，合理選擇基礎形式，運用共同作用的理論設計地基和基礎，達到減少基礎內(nèi)力與沉降、降低基礎造價的目的。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：房屋建筑，結(jié)構(gòu)設計，基礎設計 </p>

2、<p>　　中圖分類號：TU318文獻標識碼： A </p><p><b>　　前言 </b></p><p>　　房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中的基礎設計作為房屋建筑工程施工的基礎的和前提，房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中的基礎設計的好壞直接影響著整個房屋建筑工程施工的施工進度和施工質(zhì)量，同時還影響著房屋建筑工程的安全性、適用性和耐久性。因此，設計人員在對房屋建筑工程進行基礎

3、設計時，一定要保障設計的科學性和合理性，為我國房屋建筑工程的可持續(xù)發(fā)展奠定堅實的基礎。 </p><p>　　1、地基基礎設計的重要性 </p><p>　　一個工程都要建立在一個地基之上，如果地基建設的不合理就會影響整個建筑的穩(wěn)定性，會建造一個失敗的工程。所以地基的設計相當重要。但是，地基是人們所不能決定的一個自然因素。地基的土質(zhì)問題，地下水的問題，還有很多其他的因素都會影響到工程的施工

4、。曾經(jīng)有資料顯示，地基的造價在整個建筑的造價中占有相當大的比重，所以對于地基的問題一定要認真的考慮和設計。如果地基不需要后期的土質(zhì)處理，造價還比較低，但是，如果還需要一系列的處理工作，造價就會大大提升。所以，在地基的設計選擇時一定要特別注意。在地基基礎設計時，也要多方面的考慮，來選擇最優(yōu)的方案，降低成本，贏得最大利益。 </p><p>　　從籠統(tǒng)意義上說，房屋建筑結(jié)構(gòu)主要指兩個方面的內(nèi)容，一方面指的是房屋的建筑

5、結(jié)構(gòu)，一方面指的是房屋的戶型結(jié)構(gòu)。而房屋建筑工程進行房屋建筑結(jié)構(gòu)設計的根本出發(fā)點主要是為了保證工程建筑物結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性，在能夠保證工程建筑物的使用功能的發(fā)揮的同時保證工程建筑物的使用壽命，提高工程建筑物的性價比. </p><p>　　2、地基基礎設計的依據(jù)———工程地質(zhì)勘察 </p><p>　　對于建筑場地的勘察布孔，一般應由設計單位根據(jù)擬建建筑物上部結(jié)構(gòu)及基礎設計要求提供。對于

6、一般場地，可按勘察規(guī)范規(guī)定提供，遇地質(zhì)條件復雜時，勘察部門應結(jié)合具體情況加密布孔?；印⒒坶_挖后，一般要進行驗坑、驗槽，遇地質(zhì)條件復雜時還要補鉆；勘察、設計要密切合作，使地基基礎設計同實際地質(zhì)條件相吻合。工程地質(zhì)勘察不但為設計提供必要的、正確的、可靠的依據(jù)，而且還可根據(jù)勘察資料對地基基礎設計和施工中存在的及可能出現(xiàn)的問題進行探討、論證、分析，并提出解決問題的措施和建議。 </p><p><b>　　

7、3、基礎構(gòu)造分類 </b></p><p>　　房屋基礎設計一般根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、工程質(zhì)地、抗震防設要求來進行分類。 </p><p><b>　　3.1、獨立基礎 </b></p><p>　　獨立基礎通常分為剛性獨立基礎和柔性獨立基礎，是整個或局部結(jié)構(gòu)物下的無筋或者配筋的單個基礎。獨立基礎在柱下基礎中應用廣泛，柱底內(nèi)力和地基承載力作

8、為基礎斷面形狀的依據(jù)。獨立基礎在柱距較大時造價成本較低。在獨立基礎設計中常常為了提高整體性地基的變形能力和抗震能力而采用拉梁適當結(jié)拉。獨立基礎還多用于多層建筑上部結(jié)構(gòu)是框架體系、地基承載能力較高的情況。 </p><p><b>　　圖一 獨立基礎 </b></p><p><b>　　3.2、條形基礎 </b></p><p

9、>　　條形基礎根據(jù)字面意義也可以理解，是基礎長度遠遠大于其寬度的一種基礎形式。條形基礎是房屋建筑工程中的一個基本結(jié)構(gòu)形式，經(jīng)常會采用混凝土剛性基礎和鋼筋混凝土柔性基礎。 </p><p>　　混凝土剛性基礎常用磚、毛石做基礎，其抗壓性能好，但是抗拉性和抗剪性較弱，主要用于低于 5 層的房屋建筑。通常剛性基礎用于上部結(jié)構(gòu)荷載大、地基承載能力差、地基不均勻的工程。如果抗拉力和抗剪應力過大會出現(xiàn)裂縫、下沉的現(xiàn)象，

10、此時可以使用鋼筋混凝土條形基礎來滿足抗彎能力。地基不均勻可以通過增加肋量來增強抗彎能力，調(diào)整不均勻沉降。如果地基承載能力較高，地基也比較均勻可以適當增加層數(shù)?；炷羷傂曰A最大的特點是施工周期短、造價成本低。 </p><p>　　鋼筋混凝土柔性基礎是一種均衡式的基礎形式，在抗壓性、抗拉性、抗彎性、抗剪性等性能中都能發(fā)揮一定的優(yōu)勢，通常用于地基承載能力較弱、上部荷載較大、基礎埋深較大的房屋建筑中。 </p&

11、gt;<p><b>　　3.3、筏板基礎 </b></p><p>　　對于筏板基礎板厚的確定和配筋構(gòu)造等,規(guī)范中已有明確規(guī)定,本文不再詳述,僅對下列幾方面進行探討: </p><p>　　3.3.1影響基礎板厚的因素 </p><p>　　除柱底軸力及沖切面積的大小外,尚應考慮下列因素: </p><p&g

12、t;　　(l)基礎沉降的不均勻性 </p><p>　　荷載分布和地基巖土的不均勻性勢必導致基礎的不均勻沉降,若無法控制在允許范圍內(nèi),則有必要增加基礎底板的剛度或?qū)^軟弱的地基進行加固處理。 </p><p>　　(2)基礎與地基巖土的相對剛度 </p><p>　　規(guī)范規(guī)定筏板基礎的板厚由抗沖切和剪切來確定,而在抗沖切驗算時必須減除沖切范圍內(nèi)的反力,基礎與地基巖土

13、的相對剛度對該反力的大小有一定程度的影響。當基礎相對地基巖土有較大的剛度時,該反力會相對較小,因而由抗沖切確定的板厚會相對較大,反之基礎板厚會相對較小。 </p><p>　　(3)柱或剪力墻的位置 </p><p>　　由于基礎邊緣的地基反力通常比中間大,因此當柱底具有相同的軸力及沖切面積時,緣于基礎與地基巖土的相對剛度對基礎板厚影響的同樣道理,基礎邊緣的柱或剪力墻抗沖切確定的板厚會相對

14、較大。這時,可將柱或剪力墻處一定范圍內(nèi)的基礎底板適當加厚,以滿足抗沖切的要求。 </p><p>　　3.3.2基礎板的內(nèi)力計算 </p><p>　　鑒于方法較多,筆者根據(jù)工程實踐經(jīng)驗,主張按以下方法進行基礎板的內(nèi)力分析: </p><p>　　(l)筏板基礎的板厚通常較大,其空間受力性強,普通的薄板理論已不再適用,而應采用考慮板剪切變形的中厚板理論或三維實體單元

15、來分析。對于規(guī)則或可簡化為規(guī)則的筏板基礎結(jié)構(gòu),可采用筆者提出的類似邊界元法的域外奇點法閻來進行分析。 </p><p>　　(2)當進行筏板基礎內(nèi)力分析時,宜考慮上部結(jié)構(gòu)的剛度,但會大大增加計算的工作量。筆者認為,對多層建筑可以不考慮上部結(jié)構(gòu)的剛度;而對高層建筑,只須將地下室部分的結(jié)構(gòu)剛度考慮進去,便可有足夠的工程精度,而不必考慮所有的上部結(jié)構(gòu)剛度。 </p><p>　　(3)當采用有限

16、元法或域外奇點法計算基礎內(nèi)力時,會遇到如何考慮地基彈簧剛度的問題。有些文章提出在計算地基彈簧剛度時就考慮地基土的相互影響,這種方法理論上是最好的,但實際卻行不通。筆者在設計中的做法是先計算基礎的總沉降,然后求得地基土的總彈簧剛度,再根據(jù)局部的地基情況對地基的彈簧剛度進行修正,在計算基礎內(nèi)力的過程中考慮地基土的相互影響。實踐證明這種處理手段是合適的。 </p><p>　　(4)由于筏板基礎的空間受力性強,按三維實

17、體單元求得基礎板的內(nèi)力不僅有彎矩及剪力,而且有軸力,按該法求出的基礎板的內(nèi)力進行配筋計算時,應按偏心受拉或偏心受壓構(gòu)件進行計算。 </p><p><b>　　3.4、樁基礎 </b></p><p>　　樁基礎的歷史悠久，已經(jīng)經(jīng)過了長久的發(fā)展?？梢詼p少施工現(xiàn)場的工作量和材料，具有整體剛度強、承載力高、沉降小的特點。樁基礎是深基礎的一種形式，一般超過 4、5 米。 &

18、lt;/p><p><b>　　4、總結(jié) </b></p><p>　　雖然我國民房建筑結(jié)構(gòu)設計也取得了一些成就，但是對于建筑設計的高速發(fā)展還是不夠匹配，在設計方法和設計經(jīng)驗中都不夠成熟和完善。房屋造型別致、功能繁多等都使結(jié)構(gòu)設計變得越來越復雜，為了保證房屋外形、性能、質(zhì)量的全面提高要加強和完善基礎設計，朝著先進的技術(shù)知識和理論知識前進。學習國外的先進技術(shù)，與時俱進，是房

19、屋更加穩(wěn)定、耐用、經(jīng)濟。在設計中應該做到因地制宜，具體情況具體分析，做到建筑、基礎、地基三者之間有機統(tǒng)一起來，形成一個整體。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[l]陳嘉?。摱鄬涌蚣芊课萁Y(jié)構(gòu)設計中的幾個要點[M]．成都：四川建枋出版社，2007(2)． </p><p>　　[2]陸歆弘。蔡躍．房屋建筑力學