達婧
【摘 要】隨著經(jīng)濟的發(fā)展與人們生活水平的提高,人們對于建筑質(zhì)量的要求也越來越高,不光是要求建筑外形美觀,同時對建筑結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定提出了更高的要求。在建筑設(shè)計中基礎(chǔ)設(shè)計是其中非常重要的環(huán)節(jié),對建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定影響很大。因此,本文中針對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中基礎(chǔ)的設(shè)計進行了分析,目的在于促進我國建筑工程質(zhì)量的提高。
【關(guān)鍵詞】房屋建筑;設(shè)計;基礎(chǔ);原則;問題
一、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中需要遵循的原則
現(xiàn)代的房屋建筑工程在進行基礎(chǔ)設(shè)計的過程中,將重點都放到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(例如梁、板、柱、樓梯、雨篷等)方面,但是還是有一定的弊端,因為很多的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基礎(chǔ)設(shè)計并沒有完全的結(jié)合實際情況,所以在施工過程中很容易遇到設(shè)計與實際情況不符的問題。
二、房屋基礎(chǔ)設(shè)計的要求和選型
1、基礎(chǔ)設(shè)計的要求
高層建筑的特點是層數(shù)多,上部結(jié)構(gòu)荷載大,使得基礎(chǔ)埋置深度大、在材料的使用上也耗費量大、施工周期較長、工程總造價較高。因此,高層建筑設(shè)計時應(yīng)注意滿足以下幾點要求。一是基礎(chǔ)的總沉降量和差異沉降量應(yīng)嚴格遵守規(guī)范規(guī)定的允許值;二是對復合地基或天然地基承載力及樁基承載力的要求要滿足;三是地下結(jié)構(gòu)做好建筑防水滿足規(guī)定要求;四是不僅對基礎(chǔ)本身的耗材和造價進行考慮,還要對土方、降水、施工條件與工期長短等因素進行考慮,對經(jīng)濟效益進行綜合考慮。
2、基礎(chǔ)設(shè)計的選型
房屋建筑基礎(chǔ)的選型應(yīng)根據(jù)多方面因素綜合考慮最終確定,例如:上部結(jié)構(gòu)、工程質(zhì)地、抗震防備要求、施工條件、環(huán)境因素以及周圍建筑物等。應(yīng)選用整體性能高,能滿足地基承載力和建筑物允許變形要求的基礎(chǔ)形式,最好能調(diào)節(jié)不均勻沉降。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中有幾種常用的基礎(chǔ)形式如下:
1)墻下條形基礎(chǔ)
常見的磚、毛石、混凝土剛性基礎(chǔ),主要功能為承受抗壓強度、對于承受抗拉和抗剪強度的能力不高。這種基礎(chǔ)的特點是造價低、施工快、可通過地圈梁的加強來增強基礎(chǔ)的整體剛度,可以承受上部結(jié)構(gòu)的較大荷載,并能適應(yīng)一定程度的地基變形。適用于建造5層以下民用建筑及輕質(zhì)生產(chǎn)廠房。
2)獨立基礎(chǔ)
獨立基礎(chǔ)常用于柱距較大的情況,較為經(jīng)濟實惠??刹捎美豪Y(jié)的方式,來增強抗震承受能力與適應(yīng)地基變形,從而提高基礎(chǔ)整體性??紤]到經(jīng)濟效益方面,在民用建筑的內(nèi)柱中多采用獨立基礎(chǔ)。
3)柱下條形基礎(chǔ)及十字交叉基礎(chǔ)
當柱荷載較大或地基不夠堅固時多采用條形基礎(chǔ)。由于條形基礎(chǔ)的剛度較大,有良好的調(diào)整不均勻沉降作用,但隨著柱距的增大,能力也隨之下降。因此在柱距不超過6-7m的條件下,柱下條形基礎(chǔ)能較好的發(fā)揮作用。十字交叉基礎(chǔ)的空間剛度大,是一種好的基礎(chǔ)形式,但其有嚴格的適用范圍,不易任意濫用,因此只有當條形基礎(chǔ)不能滿足要求時,才可以使用十字交叉基礎(chǔ)。
4)鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)
當?shù)鼗某休d力不夠,地基土質(zhì)不均勻,上部結(jié)構(gòu)荷載較大時,可采用十字交叉基礎(chǔ)。但有的基礎(chǔ)之間空隙不夠,有的基礎(chǔ)底面積已出現(xiàn)重疊情況時,再提供足夠的基礎(chǔ)底面積是不可能的,在這種情況下就可采用筏板基礎(chǔ)。另外,對于地下室的結(jié)構(gòu),筏板基礎(chǔ)恰好就是其地板結(jié)構(gòu)。
5)樁基礎(chǔ)
樁基礎(chǔ)的特點表現(xiàn)為承載力高、沉降量小。當建筑物上部結(jié)構(gòu)荷載較大,地基上部承載力不強,下部又有堅實的土層時,可采用樁基礎(chǔ);當天然地基上有過大的淺基礎(chǔ)沉降量時可采用樁基礎(chǔ)。
三、地基基礎(chǔ)應(yīng)該重點考慮的因素
設(shè)計圖紙對建筑地基的具有很重要的作用,只有圖紙設(shè)計具有一定的合理性才能使地基具有良好的基礎(chǔ),地基設(shè)計中要充分考慮其中的主要因素,對于出現(xiàn)的突發(fā)情況也應(yīng)該要再設(shè)計中考慮到,不能只考慮表面的問題,要注意地基的深層次問題,這樣才能保證地基的能被使用和有一定的安全性。地基設(shè)計可以從以下方面進行考慮:
1、地基的壓力要有一定的承載能力,要承受住建筑物的載荷,不能超過地基的承載能力,一旦超過就會引發(fā)重大的質(zhì)量安全事故,要充分測量建筑物載荷,現(xiàn)在建筑物采用都采用樁基設(shè)計,這樣可以增加建筑物的強度,抵抗能力也會大大的增加,設(shè)計中要充分測量樁基的承載能力,不能超過規(guī)定。對地基的設(shè)計采用條形基礎(chǔ)不能滿足地基的承載力時,要采用片筏基礎(chǔ)設(shè)計。對于地基強度不夠時,不能單純的片筏基礎(chǔ)底板向外墻懸挑,要設(shè)計好懸臂梁的寬度,加深筏基的深度,上面鋪上預制板,架空家底,降低自重,或采用短樁加固地基,下面鋪設(shè)粉砂土、砂質(zhì)土,可以明顯的增加地基強度。
2、建筑物的沉降量要控制在一定的范圍內(nèi),不能使沉降超過一定的規(guī)定,沉降的太深,會使得工程的造價大大增加,經(jīng)濟效益會極大的降低,沉降的太淺,使得建筑物的抵抗能力極大的降低,因此,要控制在一定的范圍內(nèi),同時對于建筑物的差異沉降也要保持在一定的范圍內(nèi),差異太大,使得建筑物沒有相當大的強度和剛度,差異太小,使得混凝土的量受到一定的限制。
3、要充分考慮樁基的位置,樁基承受建筑物主要的力的物質(zhì),一旦設(shè)計不合理,位置不對,會極大的影響建筑物的質(zhì)量,要充分利用力學作用設(shè)計好樁基承受力的大小,對力的作用有一定的合理性,一旦設(shè)計不合理就會使得建筑物受力不均勻,輕則建筑物傾斜,重則發(fā)生倒塌。
4、要預先對地基中鄰近房屋的影響,鄰近的房屋也具有很大的承載力量,設(shè)計時要進行實地測量,鄰近的房屋會對地基產(chǎn)生一定的推力,如果設(shè)計的地基沒有考慮鄰近房屋的影響,或者考慮的影響太小,房屋巨大的推力會造成地基的變形,直接影響建筑物的安全。
5、對于地基要綜合去考慮,不僅要考慮造價,使用的材料成本,還要對考慮施工的難易程度、施工條件是否艱苦,施工工期是否太長,這樣都要去考慮。如果施工的材料太貴,這樣會增加工程的造價,同時也會給建筑物的居民增加一定的負擔。施工條件如果太困難,并且具有一定的危險性,就要重新去審視地基是否真的合理,是否能采用機械的手段去建設(shè)地基??傊鼗脑O(shè)計要把主要的因素都要考慮全,要全方位立體式的設(shè)計地基,保證地基基礎(chǔ)的高要求,高質(zhì)量。
6、在設(shè)計基礎(chǔ)時,應(yīng)注重混凝土標號的選擇,并確保與結(jié)構(gòu)耐久性要求相符?;A(chǔ)配筋必須確保與最小配筋率相關(guān)要求相符,條基交接處的鋼筋設(shè)置必須選用標準圖或詳圖,且條基交叉處的基底面積不能重復利用,并注意基礎(chǔ)寬度的調(diào)整。若局部墻體的局部荷載較大也應(yīng)就基礎(chǔ)寬度進行調(diào)整,對于基礎(chǔ)圖中的構(gòu)造柱,若定位不明確應(yīng)進行精準定位。
7、要對建筑物和地基基礎(chǔ)的綜合分析,共同作用。針對局部軟質(zhì)地基,可采用不同的處理方式,以沉降量為控制因素,進行設(shè)計,通過測量地基的變形量,來確定變更尺寸的大小,以調(diào)整地基的壓力和載荷。把建筑物、地基、基礎(chǔ)要看做一個整體。既要滿足三者的變形協(xié)調(diào),又要有一定的承載力,使得地基和樁基共同承擔上部的載荷。用沉降控制設(shè)計地基基礎(chǔ),可以有效地控制三者的變形協(xié)調(diào),沉降量控制可以對地基進行加固,增強地基的承載能力。
四、結(jié)束語
總之,房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基礎(chǔ)設(shè)計是一項較為系統(tǒng)復雜的工作。作為設(shè)計人員,做好房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基礎(chǔ)設(shè)計是確保房屋建筑工程質(zhì)量的關(guān)鍵,在設(shè)計工作中做好每一個細節(jié)的設(shè)計,盡可能的提高房屋建筑的功能,從根本確保房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量,進而確保房屋建筑工程質(zhì)量。
參考文獻
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