房屋建筑結構設計中的基礎設計探討

張俊霞 韓雪竹

摘 要：隨著經濟社會的不斷發(fā)展，住宅建筑行業(yè)的建設規(guī)模迅速擴大，建筑質量已引起社會各界的廣泛關注。基礎設計是建筑結構設計的重要組成部分，它與建筑結構設計的質量密切相關。建筑結構設計中的基礎設計是一項復雜而系統(tǒng)的工作，涉及諸多因素。因此，在具體的設計過程中，我們應該充分考慮各種因素，注意細節(jié)，保障住房建設結構的質量和安全，充分發(fā)揮住房建設的功能，滿足人們對住房建設項目的需求，促進我國住房建設項目的不斷發(fā)展。

關鍵詞：房屋建筑；結構設計；基礎設計

引言：建筑地基作為其結構體系的重要組成部分，越來越受到業(yè)界的重視。因此，在目前的建筑基礎結構設計過程中，有必要注意其強度和剛度，保證基礎的穩(wěn)定性并具有良好的抗變形能力，在上部結構的具體設計中，應綜合考慮基礎和基礎，提高基礎設計的合理性。

1房屋建筑結構設計中基礎設計的現存問題

1.1建筑材料問題

目前，我國住房建設問題主要是由建筑材料質量問題引起的[1]。在正常情況下，建筑材料的熱膨脹和冷縮都會受到環(huán)境溫度變化的影響。

1.2地質條件問題

由于地基土具有一定的壓縮性，很難通過手工調整來達到均勻分布的狀態(tài)，從而不可避免地導致地基彎曲力矩的不同分布。在不同的條件下，土壤的摩擦系數將受到許多因素的影響，如土壤中孔隙水的密度會急劇變化，從而影響土壤摩擦的大小。

1.3施工環(huán)境問題

一般情況下，建筑環(huán)境分為自然環(huán)境和人工環(huán)境。一方面是自然環(huán)境，包括自然氣候、溫度變化、自然災害和其他因素。例如，在低溫情況下，鋼筋混凝土會出現裂縫；在發(fā)生地震等自然災害時，房屋建筑出現裂縫甚至倒塌。目前，施工方很少能夠采取適當的措施來應對自然環(huán)境的變化，只有在事故發(fā)生后才進行后續(xù)的修復工作，往往收效甚微；另一方面，人工環(huán)境，在施工現場操作大型設備難免會產生振動，地基的穩(wěn)定性也會受到影響。

2基礎選型和設計要點

2.1獨立基礎及設計要點

在建筑基礎設計過程中，經常采用獨立的基礎設計，具有成本低、抗震性能好、適應性強等優(yōu)點?？傮w而言，框架結構民用建筑過程中采用獨立基礎更為合適。在獨立基礎設計過程中，應充分考慮地基土的壓實密度、地基土的壓縮性等特性。一般情況下，如果壓實密度高，地基土壓實強度大，則可設計為剛性基礎，否則可設計為柔性基礎。另外，獨立基礎應設計為邊坡基礎、臺階基礎和杯形基礎的組合。在承重柱下，應設計獨立基礎，采用混凝土澆筑方法，實現混凝土柱的整體澆筑[2]。

2.2樁基礎及設計要點

目前，樁基設計得到了廣泛的應用。樁基的優(yōu)點是承載力強。同時，在基礎加固過程中要加強樁基。一般情況下，由于樁身較差，上部荷載通過樁身傳遞到地層。在樁基設計過程中，應嚴格按照一定的標準進行樁基設計。在基礎中部，可適當增加樁身長度和樁身布置，提高樁身承載力。

2.3箱形或閥型基礎及設計要點

一般來說，高層建筑施工過程中，地基的承載力要求較高，適合采用箱形或閥形基礎，同時在地基承載力不均勻的情況下，也可采用箱形或閥板基礎。在建筑設計過程中，如果有地下室，可以采用閥板基礎。這主要是因為閥形基礎一方面可以作為基底，另一方面可以充分發(fā)揮基礎的作用。因此，在具體的設計過程中，對于上部結構和基礎，可以將其視為一個整體，在設計時，采用聯合分析法比較合適[3]。此外，箱式基礎與閥門基礎的設計過程中，主要采用大體積混凝土，易受環(huán)境影響，施工中容易產生裂縫，所以也應通過伸縮縫的設置，一般對于伸縮縫，寬度應在20-30mm之間。

2.4樁箱基礎及設計要點

樁箱基礎主要由兩部分組成，一部分是樁基礎，另一部分是箱基礎。其優(yōu)點是沉降小，抗彎剛度高。一般來說，如果高層建筑的地基是軟土，可以采用樁箱地基。在混凝土設計過程中，排樁方法是設計的難點。根據實際情況合理調整排樁方式，確保承載力要求。

3房屋建筑結構設計中基礎設計重點內容

3.1根據地基承載力、變形和穩(wěn)定性的驗算確定基礎埋深

（1）建筑地基的沉降變形不僅與地基總壓P有關，還與地基的重力壓力Pc有關。基坑開挖深度決定了基坑預應力筋的取值，因此基坑開挖深度是影響基坑變形的重要因素之一。當總壓P小于或等于重力壓力Pc時，地基變形具有回彈和再壓縮的特性；當總壓P大于重力壓力Pc時，地基變形進入正常固結壓實階段。淺基礎Pc值小，基礎回彈性小。高層建筑基礎埋深廣，基礎回彈引起的回彈和再壓縮變形不容忽視[4]。

（2）箱筏規(guī)范對箱筏基礎的深度和箱筏基礎或筏基礎的荷載偏心度有相應的要求。箱式筏規(guī)范規(guī)定，高層建筑地基深度的確定應考慮建筑物的高度、形狀、土質和抗震設防烈度，并應滿足抗傾覆、抗滑移的要求。天然地基箱形和筏形基礎的埋深不應小于建筑物高度的1/15，箱形和筏形基礎（不論樁長多少）的埋深不應小于建筑物高度的1/18。建筑物的重心應盡量與基礎平面的中心重合，如果不重合，離心率e不應超過0.1ρ（ρ=W/A，W-與偏心距方向一致的基礎底面抵抗距m3；A-基礎底面積m2）。

3.2根據上部結構對嵌固部位的要求選取嵌固端

（1）當單基底為箱形基礎，上部結構為框架、剪力墻或框架-剪力墻結構時，箱形基礎頂部可作為上部結構的預埋部分。原因是箱形基礎的豎向與水平壁面相互關系較多，整體剛度較大，層間橫向剛度一般大于上部結構之間的橫向剛度，可以保證上部結構在地震作用下進入非彈性階段時，始終承受上部結構的豎向荷載將其安全地分配到基礎上。

（2）有箱形基礎的多層地下室和有筏形基礎的地下室。對于有框架、剪力墻或框架-剪力墻上部結構的多層地下室，當地下室側剛度大于上部結構的1.5倍時，地下結構頂部可作為上部結構。預埋件應嵌入箱式基礎或筏板基礎頂部。對于筏板基礎和多層箱形基礎，上部結構的嵌入位置取決于基底的橫向剛度[5]。

3.3軸向形變控制

由于低層建筑結構的軸向力項對其影響不大，因此在設計中只考慮彎矩項，而不考慮剪力項。但高層建筑結構不同，不僅樓層數不同，而且豎向高度也不同，軸向力的值相對較大，隨著高度的積累，其軸向變形更顯著，這必然會導致高層建筑結構的分布和內力值發(fā)生較大變化。因此，在高層建筑的設計中應考慮軸向變形的影響。當結構完成時，結構上的豎向荷載通常是逐層疊加的，也就是說，在施工過程中，軸向壓縮變形已經分階段完成。因此，在考慮軸向變形的分層載荷時，不能一次性加載荷載，從而導致不合理的結果。此外隨著樓層的逐漸增加，高層建筑在水平荷載作用下的橫向變形也會迅速增加。

結語：總之，我國建筑業(yè)的發(fā)展雖然有很大的機遇，但也面臨著很大的挑戰(zhàn)，所以施工人員對建筑結構基礎的設計提出了更高的要求。在建筑結構基礎設計中，設計師必須全面、科學、合理、經濟地考慮，并在實際工作中采取適當的措施，確保建筑工程質量得到提高，滿足人們對住房建設項目的需求，促進我國住房建設項目的不斷發(fā)展。

參考文獻

[1]余華秋.房屋建筑結構設計中基礎設計探討[J].綠色環(huán)保建材，2018（06）：97.

[2]宋雄.房屋建筑結構設計中基礎設計探討[J].建材與裝飾，2016（21）：119-120.

[3]余曉陽.房屋建筑結構設計中基礎設計探討[J].江西建材，2016（03）：31+35.

[4]周鈺涵.房屋建筑結構設計中基礎設計探討[J].科技創(chuàng)新與應用，2015（07）：156.

[5]陳麥強，袁棟西.淺析房屋建筑結構設計中的基礎設計[J].門窗，2013（01）：139+141.

（作者身份證號碼：1.410725198504101701；

2.150424198312130018）