民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基礎(chǔ)設(shè)計

李俊凱

（南京金宸建筑設(shè)計有限公司，江蘇南京 210000）

0 引言

民用建筑的主要目的是滿足居民日常需求，民用建筑與其他建筑相比民用建筑的居住人數(shù)較多人員集中密集，因此在民用建筑中建筑的安全性與實用性是最重要的問題。具體的建筑設(shè)計要根據(jù)施工線上的考察情況而確定，當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境，水文特色以及當(dāng)?shù)氐臏夭畹榷紩ㄖa(chǎn)生影響。例如當(dāng)?shù)販夭町a(chǎn)生的混凝土裂縫的問題，以及當(dāng)?shù)鬲毺氐牡匦谓Y(jié)構(gòu)導(dǎo)致的地基建造負(fù)荷力不足的問題等，本文對這些問題進(jìn)行探討。

1 民用建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

民用結(jié)構(gòu)中主要結(jié)構(gòu)設(shè)計是地基設(shè)計、房屋主體承重的設(shè)計以及對于房屋地下室的設(shè)計。其中地基設(shè)計最為重要是保障整體建筑穩(wěn)定的基礎(chǔ)。在房屋的結(jié)構(gòu)方案的設(shè)定中，要根據(jù)建筑的實際要求，預(yù)先進(jìn)行對施工區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)勘測工作，根據(jù)地質(zhì)勘測采集的數(shù)據(jù)來確定建筑的結(jié)構(gòu)形式，包括建筑所在地的抗震設(shè)防烈度、建筑的高度、樓層的層數(shù)以及建筑場地的類別等。在確定了結(jié)構(gòu)的形式之后，就需要根據(jù)不同結(jié)構(gòu)形式的要求和特點來布置結(jié)構(gòu)的受答力構(gòu)件和承重體系。

1.1 地基設(shè)計

地基設(shè)計是整個房屋基礎(chǔ)建筑中作重要的一部分，地基建設(shè)的質(zhì)量決定著建筑的穩(wěn)定性。在地基設(shè)計的過程中容易出現(xiàn)以下方面的內(nèi)容：①在地基工程設(shè)計建設(shè)中沒有引起足夠的重視，預(yù)先沒有考察施工場地的具體情況，盲目施工導(dǎo)致承載力以及地基質(zhì)量無法滿足其施工的需求；②在施工的過程中地基的穩(wěn)定性最容易被人忽略特別是在斜坡上施工時地基的穩(wěn)定性就顯得特別重要，因此往往導(dǎo)致在后期出現(xiàn)大面積的返工以至于影響工程的進(jìn)度，另外，在針對一些建筑地基比較薄弱的地方設(shè)計人員往往也會出現(xiàn)不夠重視地基沉降的可能性和承載的實際能力等，從而進(jìn)一步的影響項目的正常施工。

1.2 房屋主體承重設(shè)計

在對房屋承重柱的高度進(jìn)行設(shè)計時，設(shè)計師往往考慮欠缺，沒有結(jié)合實際考慮到建筑物的整體抗震能力。如果在設(shè)計的過程中其截面的面積過小，則會導(dǎo)致承重柱無法承受太大的力量，不但影響了工程的進(jìn)度也給后期的使用埋下了安全隱患。與此同時，如果基礎(chǔ)部分設(shè)計不夠合理也會進(jìn)一步的影響整體結(jié)構(gòu)的耐久性問題，并對抗震能力也會帶來不利的影響，如果一旦引發(fā)地震，那么極有可能會引起建筑物倒塌的現(xiàn)象。構(gòu)造柱和承重柱設(shè)計的問題主要緣由設(shè)計師在設(shè)計的過程中并沒有將這兩者進(jìn)行充分的思考，從而致使設(shè)計不夠科學(xué)、合理，以至于最終影響到了整個項目的正常施工。與此同時如果不加以制止，將會給使用者的安全性帶來一定的影響。結(jié)構(gòu)設(shè)計的不科學(xué)合理極易導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的作用和功能受阻，并最終難以發(fā)揮出其應(yīng)有的作用，也不利于施工質(zhì)量的提升。

1.3 地下室設(shè)計

地下室屬于主體部分，基礎(chǔ)指的是承載房屋的結(jié)構(gòu)，地下室是具有使用功能的地下房屋。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，地基建設(shè)作為其中非常重要的內(nèi)容之一，而地下室的合理設(shè)計和地基設(shè)計之間存在著非常重要的關(guān)聯(lián)，因此必須要加強(qiáng)做好地下室的設(shè)計工作，唯有此才能更好，確保地基建設(shè)的質(zhì)量，基于當(dāng)前情況之下，地下室設(shè)計中還存在者諸多的不足之處。例如，墻體設(shè)計的厚度無法達(dá)到相關(guān)要求；地下室的外墻、底板受到地下潮氣和地下水的侵蝕，在地下室的設(shè)計中應(yīng)加強(qiáng)對于防水防潮的處理，地下室和地基之間的關(guān)聯(lián)非常密切。在地下室的處理中，面和墻面防潮需要選用專用的防潮材料，可以使用無機(jī)高晶復(fù)合大板，該材料有防水、防火、防潮、防腐等功能。如果裝修飾面前沒有做好防潮處理，通?？梢钥紤]這么幾個方法：加快空氣流動，可以在合適的位置加裝通風(fēng)設(shè)備。降低地下室內(nèi)的濕度。在設(shè)計方面有問題的地下室設(shè)計一旦設(shè)計成型，那么勢必會給整個建筑物的安全性能方面埋下嚴(yán)重的安全隱患。所以相關(guān)的設(shè)計師在地下室設(shè)計的過程中應(yīng)該引起足夠的重視并且要將此類問題消滯殆盡，從而充分確保建筑物的整體安全。

2 民用建筑整體設(shè)計原則

2.1 經(jīng)濟(jì)實用性與完整性

民用建筑是為了滿足人們?nèi)粘Ｉ疃ㄖ模蠖际敲裼米≌蚴巧套?，在進(jìn)行建筑的修建時，建筑實際使用過程中的實用性是首先需要考慮的。各個地區(qū)對于民用建筑的需要也是不同的，設(shè)計師在進(jìn)行設(shè)計前對于自己所設(shè)計建筑的所在區(qū)域進(jìn)行了解，了解當(dāng)期居民需求，根據(jù)需求進(jìn)行戶型、單元房的設(shè)計。設(shè)計師的專業(yè)能力的強(qiáng)弱對于整體建筑質(zhì)量會產(chǎn)生很大影響。在設(shè)計師的選擇方面應(yīng)選擇具有扎實的專業(yè)知識并且了解民用建筑設(shè)計，有一定的設(shè)計經(jīng)驗的人員。民用型建筑與商業(yè)性建筑相比在經(jīng)濟(jì)上受到的制約較大，設(shè)計師在進(jìn)行建筑設(shè)計時，一般根據(jù)雇主對于房屋的要求同時設(shè)計幾個方案供其選擇。房屋設(shè)計方案對于實際的建筑影響很大，好的房屋設(shè)計方案在房屋建造成本上可以節(jié)省4.9%～6.9%，有的甚至可達(dá)22%，建筑方案的經(jīng)濟(jì)性對于房屋建造有著很大影響。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)化管理修建

民用建筑在工程修建時的管理決定著建筑對于方案設(shè)計圖的執(zhí)行情況決定著項目工程整體完成后的質(zhì)量高低。在傳統(tǒng)的修建模式中過度依管理者的個人經(jīng)驗，這就導(dǎo)致在管理者個人經(jīng)驗不足的情況或是對于施工現(xiàn)場的預(yù)估不足的情況下，導(dǎo)致統(tǒng)一施工場地內(nèi)所完成的工程質(zhì)量參差不齊，沒有一個具體的驗收標(biāo)準(zhǔn)整體工程質(zhì)量難以保證。因此在進(jìn)行工程項目建立一套標(biāo)準(zhǔn)化的修建流程非常重要。標(biāo)準(zhǔn)化施工的概念就是借用工業(yè)生產(chǎn)的模式，通過一系列標(biāo)準(zhǔn)的制定對施工現(xiàn)場的建筑安全、質(zhì)量管理、工程監(jiān)管、隊伍管理、合同履行等進(jìn)行整合補充建立科學(xué)管理的施工體系。建立標(biāo)準(zhǔn)化的施工體系不僅可以保證建筑物的修建質(zhì)量，也有助于建筑企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

3 影響建筑設(shè)計的因素以及優(yōu)化建議

3.1 地質(zhì)條件

不同的地質(zhì)條件對于工程建筑會產(chǎn)生不同的影響，民用建筑居住人口密集，建筑的安全性非常重要。地表的實際負(fù)荷力在表面是看不出來的，進(jìn)行地質(zhì)分析后對于施工現(xiàn)場的整體穩(wěn)固性進(jìn)行評估。在進(jìn)行工程建筑前對施工場地進(jìn)行實地的勘察可以減少在修建過程中的不安全隱患。進(jìn)行地形勘測的主要勘察點在于對于建筑場地的土層刨面的分析，有的地區(qū)處于斷層地區(qū)，地下巖石破碎，巖石整體裂隙較多地下水因此得到發(fā)育，整體風(fēng)化嚴(yán)重，地表要對于建筑物的負(fù)荷能力低。在進(jìn)行選址要盡量避開，保證建筑的使用年限以及使用的安全性。同時進(jìn)行地形勘測對于當(dāng)?shù)氐淖匀蝗A景也是一種保護(hù)在建筑中了解當(dāng)?shù)氐乃臈l件，在建筑中盡量避免對其產(chǎn)生影響可以起到保護(hù)當(dāng)?shù)厮沫h(huán)境的作用。

3.2 控制環(huán)境溫度產(chǎn)生的混凝土裂縫

建筑場地的環(huán)境溫度、濕度是建筑物產(chǎn)生混凝土裂縫的主要原因。水泥在水化的過程中釋放出水化熱，從而引起溫度變化以及水泥本身產(chǎn)生收縮受到外界的制約作用，會在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力。當(dāng)產(chǎn)生的應(yīng)力超過混凝土抗壓的極限就會產(chǎn)生裂縫，這些裂縫會對建筑產(chǎn)生不同程度的危害。裂縫使得整體建筑物的荷載力下降導(dǎo)致建筑失敗，控制溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力是混凝土建筑需要重點解決的問題。防止混凝土裂縫的產(chǎn)生現(xiàn)在主要采用的辦法有三種：①增添混合料改變混凝土本身結(jié)構(gòu)，例如在混凝土攪拌中增添一定量的減水劑可以減少水泥的用量，推遲水化熱的峰期值，加入微膨脹劑或膨脹水泥也可以減少混凝土的溫度應(yīng)力；②對混凝土外部進(jìn)行保護(hù)，這種方式操作較為簡單是民用建筑中常見的混凝土保護(hù)措施，具體操作有：夏季因為天氣干燥在混凝土表面鋪上含水的布料防止干裂，冬季加強(qiáng)對于水泥混凝土的保溫工作；③改善混凝土的施工工藝。在進(jìn)行混凝土澆灌時，采用分層澆灌的方式有利于混凝土散熱減少內(nèi)部溫度應(yīng)力，在混凝土澆灌完成后進(jìn)行溫度監(jiān)測隨時進(jìn)行溫度養(yǎng)護(hù)工作防止裂縫的產(chǎn)生。

3.3 民用建筑中設(shè)計優(yōu)化措施

在建筑設(shè)計中有些建筑設(shè)計師習(xí)慣性的采用BIM設(shè)計軟件進(jìn)行設(shè)計規(guī)劃，用設(shè)計軟件雖然可以完善設(shè)計中的各種細(xì)節(jié)問題，但是過度依賴設(shè)計軟件會導(dǎo)致脫離現(xiàn)實設(shè)計圖雖然很完美卻并不符合施工場地的建設(shè)條件，在進(jìn)行設(shè)計時實際是要根據(jù)施工場地的具體情況進(jìn)行方案設(shè)計，在設(shè)計前對于施工場地的氣候、地質(zhì)條件、地殼活動頻率等進(jìn)行具體的分析，從建筑物整體出發(fā)保證建筑物的合理準(zhǔn)確性。建筑物的設(shè)計結(jié)構(gòu)主要分為上部結(jié)構(gòu)和地基兩部分，建筑的上部結(jié)構(gòu)的安全性取決于自身的材料強(qiáng)度以及地基的承載力。決定地基的因素主要在于當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況以及土質(zhì)，根據(jù)不同的土質(zhì)改變地基的建造模式提高建筑整體的穩(wěn)固性。

4 結(jié)束語

在于民用建筑中建筑中建筑受到經(jīng)濟(jì)以及環(huán)境的限制，在進(jìn)行民用建筑的設(shè)計中要注意建筑的經(jīng)濟(jì)實用型，在建筑方面設(shè)計圖對于建筑整體的影響很大。建筑設(shè)計的規(guī)劃決定著整體建筑的質(zhì)量。在建筑設(shè)計中要注意符合現(xiàn)實地形，根據(jù)建筑需求以及當(dāng)?shù)氐匦芜M(jìn)行規(guī)劃設(shè)計，保證建筑的質(zhì)量。