芻議房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

房屋建筑工程不斷發(fā)展，房屋建筑也越來越復(fù)雜。在這些影響房屋建筑工程質(zhì)量的眾多因素中，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)就變得更加重要?；A(chǔ)設(shè)計(jì)對(duì)于房屋建筑的整體質(zhì)量有重要影響。而且無論經(jīng)濟(jì)多么高速發(fā)展、技術(shù)如何革新，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)永遠(yuǎn)都是房屋建筑的根本。

一、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所要要遵循的原則

作為一項(xiàng)全面而系統(tǒng)的工作，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循兩個(gè)原則。一是設(shè)計(jì)人員進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需從整個(gè)房屋建筑工程的整體入手，必要時(shí)與業(yè)主進(jìn)行及時(shí)的、有效的溝通，以保證房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在滿足客觀方面需求的同時(shí)，也滿足主觀方面的需求。二是針對(duì)現(xiàn)代的房屋建筑工程在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的過程中，把工作重心放在了房屋建筑工程的地基、基礎(chǔ)以及一些上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)件如梁、柱、樓梯、板等方面，而忽略了房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)與實(shí)際相結(jié)合的現(xiàn)象，以及解決在施工過程中遇到的設(shè)計(jì)與實(shí)際情況不同的問題，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中要留有量。

二、房屋建筑的幾種基礎(chǔ)形式

1.樁基礎(chǔ)

樁基礎(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)是承載力高、沉降量小。樁基礎(chǔ)可以應(yīng)對(duì)地基變形和強(qiáng)度不足的情況。以下情形都可以應(yīng)用樁基礎(chǔ)：建筑物的上部結(jié)構(gòu)荷載較大，而地基上部負(fù)載能力小時(shí)，下部可作為樁端持力層的堅(jiān)實(shí)土層;對(duì)土層不是很厚，土質(zhì)很差，土方量較大時(shí)可考慮采用鉆孔，灌注短樁。

2.柱下條形基礎(chǔ)及十字交叉基礎(chǔ)

柱下條形基礎(chǔ)及十字交叉基礎(chǔ)的剛度較大，可以調(diào)整沉降的均勻度，但其缺陷是在柱間距比較大時(shí)不能采用。以下情形可以應(yīng)用柱下條形基礎(chǔ)及十字交叉基礎(chǔ)：一是上部機(jī)構(gòu)載荷較大、地基的承載能力不足的是時(shí)候，其他基礎(chǔ)形式不能滿足要求時(shí);二是地基的承載能力比較小，但柱荷載卻比較大的情形。

3.混凝土筏片基礎(chǔ)

混凝土筏片基礎(chǔ)具有整體剛度大、可調(diào)整整體沉降的均勻度的優(yōu)點(diǎn)。它適用于基礎(chǔ)之間的空隙較小并且底面積出現(xiàn)重疊的情況。其多應(yīng)用于有地下室的結(jié)構(gòu)。

4.獨(dú)立基礎(chǔ)

獨(dú)立基礎(chǔ)主要分為剛性獨(dú)立基礎(chǔ)和柔性獨(dú)立基礎(chǔ)。他們多應(yīng)用于柱下基礎(chǔ)?；A(chǔ)的斷面主要有方形和矩形。獨(dú)立基礎(chǔ)較其他基礎(chǔ)有很高的性價(jià)比。比較適合在多層建筑的上部結(jié)構(gòu)作為框架體系的情形，除此之外在民用建筑中也有廣泛應(yīng)用。

三、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)論

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)由結(jié)構(gòu)的平面圖、屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)圖、大樣詳圖、樓梯和基礎(chǔ)等內(nèi)容組成。

1.結(jié)構(gòu)的平面圖

在設(shè)計(jì)和繪制結(jié)構(gòu)的平面布置圖時(shí)，第一要先對(duì)建筑物的地區(qū)地理環(huán)境進(jìn)行分析，在按照相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)時(shí)，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠滿足對(duì)抗震防裂度為6的需求，就可以不必采用結(jié)構(gòu)軟件建模。但如果對(duì)抗震能力要求較高就需要使用軟件進(jìn)行建模計(jì)算。

2.屋頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

處理建筑房屋屋頂是破面的方式主要有兩種：一是梁板式，二是折板式。梁板式通常應(yīng)用在建筑板的跨度較大，屋面坡度復(fù)雜，建筑平面不平整的情形。折板式主要應(yīng)用于屋脊線比較簡(jiǎn)單、建筑平面平整的情形。這兩種處理方式都使用偏心受拉的板。在對(duì)這種板進(jìn)行配筋處理時(shí)應(yīng)注意提高拉力抗力。一般要使一部分板呈現(xiàn)出附筋拉通的狀態(tài)，且板的厚度要大于120個(gè)厚。

3.大樣詳圖

為保證大樣詳圖的建筑詳圖準(zhǔn)確性，一般繪制方法有兩種：一是以建筑詳圖為繪制基礎(chǔ)，直接繪制大樣詳圖，二是對(duì)原有的詳圖進(jìn)行局部修改。這兩種繪制方法的使用都要求保證房屋建筑結(jié)構(gòu)受力的合理性，同時(shí)要求要便于施工。

四、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

1.科學(xué)處理各種因素對(duì)地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的影響

設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充分考慮各種因需對(duì)地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案的影響。一方面，應(yīng)該在地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)上，了解土層構(gòu)造及軟土層的厚度再對(duì)軟土地基采取換土墊層方法。并充分計(jì)算墊土厚度，在滿足安全性和經(jīng)濟(jì)型的雙重要求下完成墊土。選土?xí)r應(yīng)選擇硬度和強(qiáng)度較好的砂礫，以此保證土層的穩(wěn)定性。另一方面，綜合考慮從地質(zhì)勘探中所收集的地質(zhì)數(shù)據(jù)資料，了解當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造、地震災(zāi)害狀況進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)結(jié)合氣候環(huán)境等方面資料，以保證繪制符合實(shí)際要求。

2.充分考慮環(huán)境溫度對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響

由于受到外界氣溫的影響混凝土基礎(chǔ)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的裂縫。所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該把環(huán)境溫度對(duì)混凝土基礎(chǔ)的影響考慮進(jìn)去，如氣溫驟降、保溫層失去效果、暴雨侵襲等造成環(huán)境溫度下降，易使混凝土表面出現(xiàn)裂縫。因此不能貪圖繪制上的簡(jiǎn)便和施工的便利而利用后澆帶代替伸縮縫。

五、對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的建議

1.承重柱截面注意事項(xiàng)

6 度設(shè)防這一標(biāo)準(zhǔn)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)人員必須予以重視，不要主觀縮小承重柱截面高度而達(dá)到方便設(shè)計(jì)圖的受力分析的目的。這種做法，其實(shí)這種做法是把梁和柱之間的剛結(jié)作用忽略了，從而導(dǎo)致房屋建筑結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)安全隱患。

2.磚混中的承重柱與構(gòu)造柱

磚混結(jié)構(gòu)有著重要的作用的是構(gòu)造柱，其不但能夠約束砌體，同時(shí)還增強(qiáng)了墻的抗剪力。形成的約束作用可以保證結(jié)構(gòu)的抗震能力滿足要求、防止墻體出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象、增強(qiáng)豎向承載能力等作用。構(gòu)造柱和承重柱是兩個(gè)極易混淆的概念，許多設(shè)計(jì)人員在實(shí)際操作中往往沒有注意到這一點(diǎn)，從而導(dǎo)致很多問題的產(chǎn)生。第一，對(duì)砌體原有的約束作用會(huì)由于構(gòu)造柱受力時(shí)間提前而明顯降低，倘若發(fā)生地震該結(jié)構(gòu)就會(huì)被產(chǎn)生的地震力破壞，房屋也不再受到構(gòu)造柱的保護(hù)，甚至?xí)蔀榈卣鹬凶畲嗳醯囊还?jié)。第二，如果構(gòu)造柱作為承重柱使用，其柱基礎(chǔ)抗彎力和抗壓度都會(huì)不足，從而導(dǎo)致承壓強(qiáng)度明顯不足。墻體也會(huì)因?yàn)闃?gòu)造柱的柱底被破壞、結(jié)構(gòu)嚴(yán)重下沉而出現(xiàn)裂縫，因此設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)必須要把構(gòu)造柱和承重柱區(qū)分開。

六、結(jié)語

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行理論研究和實(shí)際工作中應(yīng)該優(yōu)先考慮、著重解決建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問題，以保證其在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要作用。只有且必須選擇合理的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)形式，做好所有的細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)，才能在實(shí)際工作中提高房屋建筑的功能，才能保證房屋建筑質(zhì)量達(dá)到要求。而從根本上確保設(shè)計(jì)質(zhì)量，確保房屋建筑工程質(zhì)量以達(dá)到我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求還需要眾多理論家和實(shí)踐者的不斷探索，不斷提高房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)能力。