淺析建筑結(jié)構(gòu)中的基礎設計

劉國亮

摘 要：建筑結(jié)構(gòu)設計是建筑設計中非常重要的一環(huán)，高層建筑結(jié)構(gòu)設計中，基礎設計方面尤其重要。文章對我國房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中的基礎設計中存在的問題進行了分析，并有針對性的提出了相對的改進建議。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設計；基礎設計

前 言：隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國建筑業(yè)也得到了快速發(fā)展，建筑物的結(jié)構(gòu)設計不僅直接關(guān)系到建設單位的經(jīng)濟效益，同時也密切的關(guān)系到廣大人民群眾的切身利益，完整細致的設計不僅能給施工單位提供實際的經(jīng)濟效益，更能給建設單位創(chuàng)造良好的品牌優(yōu)勢。這就對基礎的設計和施工提出了更高、更嚴的要求。

一、高層建筑基礎設計概述

基礎設計是在考慮構(gòu)造措施的前提下，根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告、上部結(jié)構(gòu)類型及上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載效應和當?shù)氐氖┕ぜ夹g(shù)水平和材料供應情況確定基礎的形式以及材料的強度等級，進行基礎底面積的確定及地基承載力驗算，完成基礎的內(nèi)力計算和配筋計算。

高層建筑的基礎一般采用深樁基礎，受力可以是樁獨自受力或者樁土共同受力。樁基礎是一種比較古老的基礎形式，其力學原理正確，通過樁可以充分發(fā)揮深部土層的承載能力，同時又具有施工相對簡單的特點。也因此樁基不僅能延續(xù)至今，而且結(jié)合現(xiàn)代的施工和材料技術(shù)還獲得了更進一步的發(fā)展，成為目前基礎工程中普遍采用的一種重要的基礎形式。

為了滿足各種結(jié)構(gòu)物的要求，適應各種不同地質(zhì)條件和施工方法，在工程實踐中往往采用各種不同的樁和樁基礎。一般比較常用的分類方法是根據(jù)受力條件的不同，將樁分為端承樁和摩擦樁。端承樁一般會穿過較軟弱土層，樁底支承在巖層或硬土層等非壓縮性土層上，沉降量很小，樁側(cè)摩阻力可以忽略不計，全部荷載由樁底巖石層抵抗力承受。

樁基礎的受力方式有兩種，可以是獨自受力，也可以是樁土共同受力。不過不管樁基礎是獨自受力還是樁土共同受力，其作用最主要也是將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞給地基。樁基礎另外一個作用可以比較好的控制建筑物的沉降量。天然地基往往不可能非常均勻，在建筑物的不同部位某層土層的厚度一般不可能完全相同，或者還會出現(xiàn)在局部部位土層缺失的情況，這些都會造成建筑物的不均勻沉降。通過樁基礎把荷載傳遞給不可壓縮或低壓縮性的硬土層或巖石層，建筑物的沉降量就會容易控制。

二、房屋建筑結(jié)構(gòu)設計的重要性

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。

三、房屋建筑結(jié)構(gòu)設計過程中需要遵循的原則

設計人員在對房屋建筑工程進行結(jié)構(gòu)設計時需要遵循幾個原則，

（1）設計人員在進行結(jié)構(gòu)設計的過程中一定要從整個房屋建筑工程的整體著手，需要與業(yè)主進行良好的、有效的、及時的溝通，確保建筑結(jié)構(gòu)設計既符合客觀方面的需要，也符合主觀方面的需求；

（2）設計人員在設計過程中要有提前量，現(xiàn)代建筑工程在進行基礎設計的過程中，將重點都放到了建筑工程的地基、基礎、以及一些上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)件（例如梁、板、柱、樓梯等）方面，但是還是有一定的弊端，因為很多的建筑結(jié)構(gòu)設計中的基礎設計并沒有完全的結(jié)合實際情況，所以在施工過程中很容易遇到設計與實際情況不符的問題。

四、建筑結(jié)構(gòu)設計中的基礎設計方案探討

1、結(jié)構(gòu)平面圖

繪制結(jié)構(gòu)的平面布置設計圖時，當建筑所在區(qū)域的抗震設防烈度為6度的時候，根據(jù)建筑抗震的設計規(guī)范，在符合有關(guān)抗震措施要求的前提下，是可以不應用結(jié)構(gòu)軟件建模的。因此，就砌體結(jié)構(gòu)來看，可不用在軟件中建立模型，直接進行設計即可，但在設計過程中需注意局部受壓和整體受壓的問題。而當建筑所在區(qū)域的抗震設防烈度為7度或7度以上的時候，則必須輸入軟件建模進行計算。

2.屋頂（面）結(jié)構(gòu)圖

當房屋建筑采用的是坡屋面的時候，有梁板式和折板式兩種結(jié)構(gòu)處理方式。當建筑板跨度比較大，建筑平面又不規(guī)整，屋面的坡度和屋脊線的轉(zhuǎn)折復雜，這樣的坡屋面我們采用梁板式。那么，與其相反的條件下，我們則采用折板式。但無論是梁板式還是折板式，兩種形式的板均屬于偏心受拉構(gòu)件。板配筋的時候，為抵抗拉力，要有全部或者部分的板負筋拉通?；跇?gòu)造而定的板厚度一般不宜小于120厚。除此之外，在梁板的折角處，應有布置鋼筋的大樣示意圖。而坡屋面板的設計，為了更好的讓施工操作人員對圖紙正確的理解，通常采用大樣詳圖和剖面示意圖相結(jié)合的表示方法。結(jié)構(gòu)設計人員首先要具有一定的空間感，對于房屋建筑構(gòu)造的整體做到心里有數(shù)，能夠從整體上把握結(jié)構(gòu)大局，從細微處體現(xiàn)設計的實用性，秉承這樣的繪圖設計理念，設計出來的圖紙才能夠讓施工技術(shù)人員讀懂看明白。因為屋面起坡使得閣樓層部分墻體超出高度，所以在設計時要結(jié)合門窗頂來設置圈梁，用以陽氏墻的計算高度。

3、大樣詳圖

大樣詳圖繪制的前提條件是建筑詳圖確保準確無誤。大樣詳圖的繪制有兩種方法，一是利用原有的建筑詳圖做基礎，在其上直接進行大樣詳圖的繪制；二是利用以前做過的詳圖，在此基礎上進行局部的改進和繪制，在繪制大樣詳圖的時候，要注意在保持建筑外形不變的前提下盡量的使結(jié)構(gòu)受力合理和施工方便。無論是標高還是外形，在尺寸上一定要和建筑相協(xié)調(diào)，保持一致。

4、樓梯

在進行樓梯的繪制時，要注意控制好樓梯板的撓度，樓梯梁的梁下凈高滿足建筑要求，保持樓梯梁的位置上下層的統(tǒng)一。當局部不合適時可以選擇折板樓梯，但應注意折板樓梯的鋼筋，在內(nèi)折角處要斷開分別錨固防止局部的應力集中，對于梁下凈空的要求和樓梯板的寬度要多加注意。對于首段梯板，要考慮到基礎沉降，必要的時候可以考慮設梯梁。

5、墻下條形基礎

常用的磚、毛石、混凝土剛性基礎，主要是承受抗壓強度，也承受抗拉、抗剪強度，但抗拉、抗剪強度不高?；A內(nèi)產(chǎn)生的拉應力、剪應力通過剛性角控制，使其不超過材料的允許值。它一般適用于建造5 層以下民用建筑及輕型生產(chǎn)用房。這種基礎的特點是造價低、施工快，通過地圈梁的加強，增強基礎的整體剛度，能承受上部結(jié)構(gòu)較大的荷載及適應一定的地基變形。常用的鋼筋混凝土柔性基礎也是墻下條形基礎的較好形式。當上部結(jié)構(gòu)荷載較大，地基承載力又較低，且地基又不很均勻，采用剛性基礎往往會使基礎斷面過大，如果要保持淺基礎，則基礎露出地面，如果加深基礎又要增加土方量基礎造價，即使采用剛性基礎，也難避免在基礎產(chǎn)生較大的抗拉、抗剪應力時，出現(xiàn)基礎裂縫、不均勻下沉，以致引起上部結(jié)構(gòu)墻體裂縫。這時一般采用鋼筋混凝土條形基礎，它可以承受較大的彎矩和剪力，用基礎斷面大小和配筋量來滿足受力要求。一般6 層以上民用建筑或輕型廠房可以采用這種基礎。

結(jié)束語：房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中的基礎設計是一項較為系統(tǒng)復雜的工作。 在高層建筑基礎設計中，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，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。

參考文獻：

[1] 糜永紅. 淺談高層建筑基礎設計[J]. 建筑技術(shù)開發(fā). 2009（12） .

[2] 張春月 馬龍 淺析房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中的基礎設計 [期刊論文] 《城市建設理論研究（電子版）》 -2012年11期.

[3] 方正.某高層建筑結(jié)構(gòu)設計探討.四川建材，2011，（03） .

[4] 宋杰，楊柳，蘇丙棟.高層建筑基礎類型的選擇與一般要求[J]. 科技致富向?qū)? 2010（21） .