建筑設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)梁的結(jié)構(gòu)處理研究

金海濤

摘 ? ?要：隨著房地產(chǎn)項(xiàng)目的與日俱增，施工成本的精細(xì)管理和控制變得越來(lái)越重要，特別是在項(xiàng)目實(shí)施階段，施工企業(yè)對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的要求也就愈來(lái)愈嚴(yán)格，這也就要求設(shè)計(jì)人員對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖應(yīng)該更加謹(jǐn)慎?；A(chǔ)梁對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的作用是非常巨大的，它能夠使橋梁結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定、間接的保障橋梁整體平衡等等。為方便施工工程師更合理地設(shè)計(jì)基礎(chǔ)梁結(jié)構(gòu)，同時(shí)也為施工技術(shù)人員在實(shí)際施工圖中正確判斷每一根基礎(chǔ)梁提供了施工條件，減少了施工中結(jié)構(gòu)選型的錯(cuò)誤操作，準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)目的。本文對(duì)基礎(chǔ)梁結(jié)構(gòu)處理方面進(jìn)行了較為全面的研究和探討，以期為同行提供參考。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì);基礎(chǔ)梁;結(jié)構(gòu)處理

1 ?引言

基礎(chǔ)梁是建筑結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵組成部分，在項(xiàng)目施工過(guò)程中體現(xiàn)出了許多的重要作用，基礎(chǔ)梁在不同結(jié)構(gòu)中安置在建筑不同的部位，但作用基本相似，例如：防止不均勻沉降，提高建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，滿足建筑新興功能和現(xiàn)代化要求等。研究人員和施工人員都應(yīng)該了解混凝土的性質(zhì)以及混凝土基礎(chǔ)的施工特點(diǎn)，最后進(jìn)行正確的基礎(chǔ)梁施工作業(yè)，接下來(lái)筆者將一些認(rèn)識(shí)和總結(jié)闡述如下。

2 ?建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)析

建筑結(jié)構(gòu)由多部分組成，最主要的包括建筑上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)兩個(gè)部分。上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包含對(duì)結(jié)構(gòu)所需要的原材料的采購(gòu)預(yù)算、設(shè)備人力資源的成本預(yù)算以及上部結(jié)構(gòu)各部分的荷載效應(yīng)計(jì)算，根據(jù)建筑荷載情況通過(guò)荷載組合滿足建筑荷載要求，設(shè)計(jì)應(yīng)符合專業(yè)要求，標(biāo)志清晰，設(shè)計(jì)規(guī)范。施工設(shè)計(jì)應(yīng)將施工現(xiàn)場(chǎng)勘察報(bào)告、建筑結(jié)構(gòu)特性、施工場(chǎng)地所需設(shè)備和技術(shù)等多個(gè)因素考慮在內(nèi)，在這里，筆者暫時(shí)不作過(guò)多解釋。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在通常情況系下主要以電子圖紙和紙質(zhì)圖兩種形式展示給施工單位，因此設(shè)計(jì)圖紙是非常重要的，這關(guān)乎整個(gè)建筑物在建設(shè)過(guò)程中的安全保障問(wèn)題。所以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格遵循建筑行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

3 ?受力特點(diǎn)和計(jì)算處理方法

在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工中，懸挑翼和基礎(chǔ)梁共同組成了條形基礎(chǔ)，以及作為直接影響地面反力的機(jī)械構(gòu)件。這之中產(chǎn)生的普遍規(guī)律就是：區(qū)域內(nèi)生成的向上彎曲并發(fā)生變形的部分和頂端結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)梁在產(chǎn)生縱向負(fù)荷作用發(fā)生彎曲變形部分，這兩者呈現(xiàn)相互反作用。因?yàn)榛A(chǔ)梁所要承載的地基反力方向是向下的，所以上部結(jié)構(gòu)形式和基礎(chǔ)梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是完全不同的。

在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)計(jì)算中有很多限制，通常是將基礎(chǔ)梁在建筑設(shè)計(jì)中作為一種樓板體系，在一定的環(huán)境下對(duì)建筑的地面反力進(jìn)行布置，再進(jìn)行微分處理，最后實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)梁進(jìn)行施工。為了基礎(chǔ)梁結(jié)構(gòu)的處理方法更加清晰，處理方法也更簡(jiǎn)潔明了，在一定程度上為地基梁在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工提供了便利的條件?；A(chǔ)梁的施工技術(shù)人員對(duì)基礎(chǔ)梁有了進(jìn)一步的了解和研究，需及時(shí)發(fā)現(xiàn)地基反作用力中梁有沒(méi)有明顯變化，基礎(chǔ)梁在施工過(guò)程中，縱向有沒(méi)有變形。對(duì)于基礎(chǔ)梁的計(jì)算，我們以文克爾地基模型為參考對(duì)象，該模型在垂直地面反作用力和土變形的位置成正比關(guān)系。當(dāng)縱向變形過(guò)大時(shí)，梁基地反力較大，反之，縱向變形小時(shí)后，地基梁與地基反力較小，成正比關(guān)系。之所以在這樣的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的后果，是因?yàn)榈鼗戳ψ饔玫挠绊懀@也就導(dǎo)致在建筑設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)梁的中部位置就會(huì)發(fā)生向上的反方向彎曲變形，并導(dǎo)致中心位置的土質(zhì)在縱向變形，基于位置的梁基反力會(huì)低于支座的位置。豎向變形和地基反力大小將充分考慮地基梁法在建筑設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用。

4 ?基礎(chǔ)梁的結(jié)構(gòu)處理要點(diǎn)

4.1 ?地框梁

地下室中常用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，多采用地框梁構(gòu)建，基礎(chǔ)梁也理應(yīng)改變?cè)荚O(shè)計(jì)要求，向多層框架結(jié)構(gòu)方面轉(zhuǎn)變。若將深埋基礎(chǔ)的地框梁放置在地面0.15m以下的位置，就應(yīng)該采用另一種處理方法，使用獨(dú)立層數(shù)據(jù)輸入法來(lái)分析該結(jié)構(gòu)。針對(duì)基礎(chǔ)梁底部沒(méi)有設(shè)置鋼筋結(jié)構(gòu)，緣由是這里沒(méi)有樓地層，應(yīng)根據(jù)地面和基底結(jié)構(gòu)的計(jì)算進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。由于地框梁基礎(chǔ)上部梁底較低，應(yīng)注意地框梁的抗震設(shè)計(jì)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)建筑物的抗震要求對(duì)地框梁進(jìn)行相應(yīng)的抗震設(shè)計(jì)，地震等級(jí)要注意地框梁和上部結(jié)構(gòu)，以保證整個(gè)基礎(chǔ)有一定的穩(wěn)定性和安全性。因?yàn)榈乜蛄簝?nèi)部存在梁層的原因，基礎(chǔ)梁頂部會(huì)發(fā)生變化，形成梁式短柱;因此，這也多了一道工序，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須要先參考短柱的現(xiàn)實(shí)尺寸和施工要求，再對(duì)其結(jié)構(gòu)間處理。

4.2 ?基頂部

結(jié)構(gòu)適用于基礎(chǔ)較淺的建筑物，這也就先天決定了其梁板頂部和基礎(chǔ)頂部二者須保持同一水平高度，不能參差不齊且超過(guò)統(tǒng)一規(guī)劃的水平面。基礎(chǔ)梁和基礎(chǔ)模型需采用不同的施工方法，不可兼用一種方法，防止安全事故的產(chǎn)生，它們分別采用基礎(chǔ)梁法和主墻梁法，采用滿載相關(guān)操作的方法完成，并借助三維模型軟件完成各種計(jì)算，設(shè)計(jì)應(yīng)符合建筑行業(yè)結(jié)構(gòu)的要求，其中必須滿足梁與連續(xù)梁之間常見(jiàn)的要求，減少和避免斷開(kāi)現(xiàn)象的發(fā)生，根據(jù)地下建筑的實(shí)際要求確定混凝土保護(hù)層的厚度。

4.3 ?基礎(chǔ)系梁結(jié)構(gòu)處理

設(shè)計(jì)中的拉力承受不了地基的反力，因此需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，防止基礎(chǔ)梁底部與地基土質(zhì)之間的空隙。圖中應(yīng)明確受拉梁的具體位置及相關(guān)要求，標(biāo)簽應(yīng)清晰規(guī)范。先夯土，然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工需要選擇鋪設(shè)的材料，最好使用爐灰渣、礦渣等，鋪設(shè)的厚度最小不得小于200mm，基礎(chǔ)梁上部與底部之間的間隙應(yīng)該嚴(yán)格保持在50mm以內(nèi)，不能超過(guò)此限制。為了促進(jìn)基礎(chǔ)的完整性，合理調(diào)整不均勻沉降，減少框架結(jié)構(gòu)的沉降，要根據(jù)受拉鋼筋計(jì)算，受拉尺寸為環(huán)梁結(jié)構(gòu)選定柱軸向力的1/10。根據(jù)偏心受壓套的長(zhǎng)度加工結(jié)構(gòu)。

5 ?優(yōu)化建議

5.1 ?優(yōu)化基礎(chǔ)梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在任何建筑之中，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在整體設(shè)計(jì)中都是關(guān)鍵部分的存在，基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)對(duì)于一棟建筑物來(lái)說(shuō)，也非常重要，表現(xiàn)在安全質(zhì)量上和新興功能上。隨著城市化進(jìn)程的加快，對(duì)建筑標(biāo)準(zhǔn)的要求不斷提高，對(duì)地基不同功能的要求也有顯著差異。城市用地逐漸減少，建筑物間距減小，地基承載力越來(lái)越大，因此，工程設(shè)計(jì)師們對(duì)建筑物本身進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)非常重視。這不僅需要設(shè)計(jì)人員擁有一定的才學(xué)和技術(shù)，還需要了解業(yè)主的真實(shí)想法，從客觀實(shí)際出發(fā);參考工程施工場(chǎng)地所處的環(huán)境、了解基礎(chǔ)荷載等要求，再作出科學(xué)決策，合理的選擇地基形式和地基梁結(jié)構(gòu)。這樣的流程看似繁瑣，但是卻能夠從整體上優(yōu)化地基梁設(shè)計(jì)，合理控制企業(yè)成本，在一定程度上有利于保障施工安全和建筑質(zhì)量，有效的避免和減少了因建筑質(zhì)量問(wèn)題引起的財(cái)產(chǎn)糾紛和矛盾。

5.2 ?引進(jìn)新技術(shù)，注重技術(shù)研發(fā)

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，當(dāng)代企業(yè)要想發(fā)展，就應(yīng)該以科研技術(shù)為突破口，加強(qiáng)企業(yè)施工技術(shù)的提升和改善。例如：適當(dāng)增加科研項(xiàng)目的投入資本，根據(jù)企業(yè)發(fā)展計(jì)劃，引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，提高基本梁結(jié)構(gòu)的施工水平;同時(shí)還要注重高技術(shù)工作人員的福利待遇，有效改善科研技術(shù)人員的工作環(huán)境，讓工作人員有一個(gè)安靜舒適的環(huán)境去工作。適當(dāng)調(diào)動(dòng)員工的工作積極性，領(lǐng)導(dǎo)層也應(yīng)當(dāng)關(guān)注員工的生活，幫助其解決煩惱，減輕工作壓力和負(fù)擔(dān)，使得工作人員將更多的時(shí)間和精力投入到科研開(kāi)發(fā)中，以此促進(jìn)建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

6 ?結(jié)論

綜上所述，本文針對(duì)基礎(chǔ)梁體系的建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行了全面的介紹，施工技術(shù)人員可以在施工中更加明確地了解到如何對(duì)工程進(jìn)行具體的分析和研究，然后根據(jù)工程提出相應(yīng)的對(duì)策，解決實(shí)際設(shè)計(jì)目的。希望同行工作人員能通過(guò)對(duì)本文的了解和學(xué)習(xí)，使梁結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過(guò)程中更加科學(xué)合理，能夠在施工中發(fā)揮更大的作用，并對(duì)建筑行業(yè)的繁榮發(fā)展做出自己的貢獻(xiàn)。

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