淺議房屋建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施

張琳琳

【摘要】基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是房屋建筑工程項(xiàng)目施工技術(shù)的核心內(nèi)容之一，是加強(qiáng)、鞏固建筑工程質(zhì)量的重要手段。有關(guān)設(shè)計(jì)單位及其工作人員應(yīng)當(dāng)繼續(xù)提高自身的專業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)，優(yōu)化房屋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，為滿足城市居民對(duì)生活、居住環(huán)節(jié)的舒適性、安全性、現(xiàn)代化、智能化要求。本論文，本人將從個(gè)人參加房屋建筑工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，提出關(guān)于國內(nèi)在房屋工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中的弊端和不足，并提出與之對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略。

【關(guān)鍵詞】基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；樁基礎(chǔ)平面圖；混凝土裂縫；單獨(dú)；柱下混合條形框架剪力墻

一、國內(nèi)房屋建筑工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)弊端不足

1.基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的資料數(shù)據(jù)準(zhǔn)備不充分

設(shè)計(jì)人員在房屋工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)當(dāng)對(duì)建筑項(xiàng)目的具體施工現(xiàn)場情況、現(xiàn)場周邊環(huán)境進(jìn)行認(rèn)真、細(xì)致地研究，聘請(qǐng)專門機(jī)構(gòu)和專業(yè)人員對(duì)施工現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境與條件進(jìn)行勘察測量，分析、判斷施工場地的巖層分布情況、土質(zhì)種類與性質(zhì)、地下積水的分布、流經(jīng)規(guī)律，預(yù)測并計(jì)算房屋基礎(chǔ)所需要承受的承載負(fù)荷數(shù)值和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的建筑面積等，最終在數(shù)據(jù)總結(jié)與支持的基礎(chǔ)上，完成對(duì)房屋工程項(xiàng)目基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。以上數(shù)據(jù)的計(jì)算方法與參數(shù)設(shè)定應(yīng)當(dāng)考慮到建筑施工的技術(shù)方法應(yīng)用、成本造價(jià)控制管理目標(biāo)、材料與設(shè)施設(shè)備的配合使用，將提升房屋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量與實(shí)現(xiàn)建筑工程經(jīng)濟(jì)目標(biāo)結(jié)合起來，提升房屋工程的施工質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。從現(xiàn)階段國內(nèi)的房屋建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作情況分析，由于樁基礎(chǔ)施工技術(shù)具有操作簡便、受力均衡、承重載荷性能高并穩(wěn)定的特性，因而被設(shè)計(jì)人員廣泛應(yīng)用于房屋建筑工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的主要施工手段。

2.基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的平面圖測繪問題

平面圖測繪是房屋建筑工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)為結(jié)構(gòu)平面圖測繪做好充分準(zhǔn)備：一是，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)房屋建筑工程的施工現(xiàn)場周邊情況進(jìn)行詳細(xì)地考察，分析建筑工程所在區(qū)域的自然地理和自然氣候情況，尤其需要側(cè)重考察該地理區(qū)域的地震災(zāi)害數(shù)據(jù)，對(duì)地震災(zāi)害等級(jí)做出判斷和劃分，并根據(jù)數(shù)據(jù)資料制定相應(yīng)的建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)加固措施和抗震施工措施。舉例說明，如果房屋項(xiàng)目當(dāng)?shù)氐牡卣鸬燃?jí)和振幅強(qiáng)度較低，那么可以簡化基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)平面圖測繪過程；如果房屋建筑項(xiàng)目當(dāng)?shù)氐牡卣鸬燃?jí)和振幅強(qiáng)度較高，則必須在分析基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)全局承重負(fù)載數(shù)值、部分結(jié)構(gòu)承重負(fù)載數(shù)值的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，并配合使用基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)軟件。

3.基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的混凝土裂縫問題

在國內(nèi)房屋建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如何避免裂縫問題的產(chǎn)生是設(shè)計(jì)人員關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。本人在工作中考察發(fā)現(xiàn)，房屋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在一系列關(guān)于混凝土裂縫、基礎(chǔ)框架構(gòu)建抗壓性能、彈力收縮性能不足的問題，嚴(yán)重影響了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)在房屋建筑中起到的支撐作用，分析該問題產(chǎn)生的源頭主要是：首先，在混凝土在施工過程中，被不合理放置，降低了混凝土的承重抗壓性能而產(chǎn)生裂縫；其次，混凝土施工的保養(yǎng)護(hù)理措施不合格而產(chǎn)生裂縫，或者由于設(shè)計(jì)人員沒有考慮到混凝土自身的凝固收縮特性而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生；最后，混凝土原材料的質(zhì)量不過關(guān)，或者原料配比不合理，造成混凝土裂縫的產(chǎn)生。

二、房屋建筑工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

1.優(yōu)化大樣詳圖設(shè)計(jì)

建筑詳圖是否準(zhǔn)確無誤是繪制大樣詳圖的基本前提。繪制大樣詳圖的方式一般有兩種：一是在原有建筑圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行繪制；二是在以前做過詳圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)與繪制。并在繪制大樣詳圖時(shí)，應(yīng)在確保建筑外形不變的原則下，盡可能的設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)以便于施工，并且不管是標(biāo)高或是外形，在尺寸方面必須與建筑協(xié)調(diào)一致。

2.優(yōu)化基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法

在進(jìn)行驗(yàn)算底框砌體結(jié)構(gòu)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：當(dāng)多層結(jié)構(gòu)的剛度是比較均勻的，底部剪力方法才可以應(yīng)用。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的底層框架是帶有薄弱層的混合結(jié)構(gòu)時(shí)，要考慮到塑性變形的集中影響。因?yàn)榈讓涌蚣芙Y(jié)構(gòu)中只有底層框架抗震墻、底層框架混合結(jié)構(gòu)的剪力分配不能簡單的按照框架抗震墻的方法來計(jì)算，而是應(yīng)該采用雙保險(xiǎn)的方法，抗震墻來承擔(dān)全部的剪力，框架則按照剛度的比例承擔(dān)相應(yīng)的剪力。在進(jìn)行剛度的計(jì)算時(shí)，框架的剛度不發(fā)生折減，抗震墻發(fā)生折減，一般折減到彈性剛度的百分之二十到百分之三十。應(yīng)考慮到因?yàn)榈卣鹱饔枚a(chǎn)生的傾覆力矩帶來的底層框架中的附加軸力。

3.優(yōu)化單獨(dú)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

單獨(dú)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的概念是，房屋建筑框架結(jié)構(gòu)和其他結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中，通常所采用的圓柱形單獨(dú)支撐設(shè)計(jì)，也可以是多邊形的單獨(dú)支撐設(shè)計(jì)，或者可以被稱為獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。該種類設(shè)計(jì)方法的優(yōu)勢在于，能夠加強(qiáng)房屋框架結(jié)構(gòu)的全局承重載荷能力，并且對(duì)單獨(dú)基礎(chǔ)配合輔助的支撐結(jié)構(gòu)，起到加強(qiáng)單獨(dú)基礎(chǔ)承重載荷性能與抗震性能的作用。單獨(dú)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體施工情況，可以選擇應(yīng)用于房屋建筑工程中的框架結(jié)構(gòu)方案中，也因?yàn)榻?jīng)濟(jì)合理和技術(shù)效果良好，被廣泛適用于房屋建筑工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中。

4.優(yōu)化柱下混合條形基礎(chǔ)（框架剪力墻）設(shè)計(jì)

如果地質(zhì)勘察分析后，發(fā)現(xiàn)施工地基土質(zhì)柔軟、載荷性能較弱，可能發(fā)生不均衡沉降現(xiàn)象，而單獨(dú)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)無法滿足房屋結(jié)構(gòu)支撐效果的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行混合條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。該種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)勢在于，和單獨(dú)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)相比，其將條形單獨(dú)支撐連接起來，改變單獨(dú)支撐受力的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，而變成在地基平面上受力均衡的框架結(jié)構(gòu)，能夠減弱地基沉降的影響?；旌蠗l形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中，注意將條形支撐結(jié)構(gòu)的間隔距離控制在合理范圍內(nèi)，或者通過增加基礎(chǔ)平面面積的設(shè)計(jì)方法加強(qiáng)基礎(chǔ)承重性能。

綜上所述，由于國內(nèi)經(jīng)濟(jì)水平的增長，建筑行業(yè)的實(shí)力也在發(fā)展強(qiáng)大起來。設(shè)計(jì)單位及其工作人員應(yīng)當(dāng)提高自身專業(yè)能力和設(shè)計(jì)水準(zhǔn)，保證建筑工程質(zhì)量、保證施工工期不被不當(dāng)延誤，從平面圖設(shè)計(jì)、計(jì)算方法選用、加強(qiáng)單獨(dú)基礎(chǔ)和混合條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、避免混凝土裂縫產(chǎn)生等方面，不斷優(yōu)化房屋建筑工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

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