房屋建筑結構設計中的基礎設計研究

摘要：基于對房屋建筑結構設計中基礎設計的探討研究，本文首先從房屋建筑結構設計中常見的基礎形式入手，然后與墻下條形基礎、獨立基礎、樁基礎、十字交叉基礎、柱下條形基礎以及鋼筋混凝土筏片基礎這幾點內(nèi)容相結合，對提高房屋建筑結構設計中基礎設計質量的有效措施進行分析，希望能為有關人士提供幫助。

關鍵詞：房屋建筑;結構設計;基礎設計

引言：隨著市場經(jīng)濟體制的不斷完善，近年來我國建筑行業(yè)的發(fā)展也十分迅猛，這不僅是我國經(jīng)濟能健康發(fā)展的關鍵基礎，也是社會建設能順利展開的重要推動，同時其作為振興國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)，為我國帶來的巨大效益也是絕對不能忽視的。但就我國房屋建筑結構設計的目前水平來講，其在基礎設計方面卻依然存在著很大的進步空間，且如果設計的科學性與合理性無法提升，則房屋建筑的整體質量也難以得到保障?；诖耍粝氡M可能提高房屋建筑建設的整體水平，并為國家利益與人民群眾的生命財產(chǎn)安全提供更高保證，及時針對房屋建筑結構設計中的基礎設計展開深入研究已勢在必行。

一、房屋建筑結構設計中常見的基礎形式

（一）墻下條形基礎

在我國目前的房屋建筑結構設計中，墻下條形基礎是最常見的形式，其通常能起到承受抗壓、抗拉及抗剪強度的作用，但這種形式在未超過5層的建筑工程中，才能發(fā)揮較好的效果。墻下條形基礎的重要優(yōu)勢就是便捷度高且成本低，并且可以根據(jù)具體情況實現(xiàn)整體剛度的改造。除常用的鋼筋剛性基礎之外，質量較高的墻下條形基礎還可應用柔性基礎，來將上部結構的荷載有效降低，在改善地基承載力與均勻性較差情況的同時，對5層以上建筑結構設計質量的提升非常有利。

（二）獨立基礎

獨立基礎又可以劃分成剛性和柔性兩種，且在柱下基礎中的應用最為普遍。通常情況下，斷面的形狀基本上為方形與矩形，并主要由柱荷載偏心距的差異來決定，具體來講，如果柱距相對來講比較大，則獨立基礎的性價比也會比其它形式更高。例如體系框架為多層建筑的上部結構，就最好能選擇獨立基礎形式，與此同時，民用建筑的中柱也是獨立基礎應用的良好選擇。

（三）樁基礎

樁基礎的主要優(yōu)勢即為承載力高與沉降量小，所以在地基變形與強度和具體要求不符的情況下，樁基礎的深基礎能發(fā)揮極好的效果。能與樁基礎相適應的情況大概有以下幾種：①建筑上部結構荷載較大，但是地基上部負載水平不足，且下部土層的堅固程度滿足樁端持力層的要求;②天然地基上淺基礎沉降量過于嚴重，采取地基處理措施后依然難以滿足要求;③如果建筑物非常重要，則即使地基承載力比較好，也會因為其對沉降控制的要求較高，而必須采取樁基礎的設計形式;④如果土層較薄，土質又比較差，則可以利用鉆孔技術來灌注短樁。

（四）十字交叉基礎與柱下條形基礎

首先，十字交叉基礎在地基承載力較小，但柱荷載較強的情況下比較適用，但因為其弊端之一就是空間剛性較大，所以應由技術人員根據(jù)實際情況選擇使用。其次，如果建筑上部結構的荷載比較大，但地基的承載力又比較差，則普通的基礎形式是很難滿足房屋結構設計與建設要求的，此時就可以利用柱下條形的基礎形式，并憑借其剛度較大的優(yōu)勢，將沉降均勻度調整到標準以內(nèi)。但此時技術人員也要明確意識到，柱間距較大時不能采取這種形式，否則可能會起到相反的效果。

（五）鋼筋混凝土筏片基礎

鋼筋混凝土筏片基礎形式，在基礎空隙較小且底面積重疊的情況下應用效果最好，而對于地下室結構設計來講，則最好能選擇筏片基礎應用于地板結構，此時也可按照具體荷載來選擇最合適的筏片基礎。筏片基礎的剛度相對較強，可用于整體沉降均勻度的調整，但鋼筋混凝土筏片基礎也并非萬能的，具體還要按照建筑要求實施。

二、提高房屋建筑結構設計中基礎設計質量的有效措施

（一）充分考慮各類影響因素

在房屋建筑結構基礎設計的過程中，設計人員應將可能對實際施工造成影響的因素充分考慮在內(nèi)。首先，設計人員應瀏覽閱讀地質勘查工作所收集的全部地質數(shù)據(jù)資料，在對工程所在地的地質構造、地震災害情況全面了解的基礎上，再通過其它途徑獲取關于氣候與環(huán)境等的信息，經(jīng)實踐證明，如此能使不良因素帶來的惡劣影響在最大程度上降低。其次，如果想在軟土地基處理中采取換土墊層技術，地質勘查必須要提上日程，只有先掌握土層構造與軟土層的厚度，才能從根本上增強墊土厚度計算的準確性，使墊層寬度與厚度和經(jīng)濟、安全的要求相符;最好能選擇硬度與強度較好的沙礫作為墊土，從而確保其穩(wěn)定性。

（二）提高對環(huán)境溫度的重視程度

設計人員除需確保結構設計中基礎設計的質量之外，環(huán)境溫度對混凝土結構的影響也必須注重，具體可從以下三個方面入手：

第一，伸縮縫必須嚴格按照相關標準設計，盡可能不要為省去設計上的麻煩或為取得施工便利，而使用后澆帶來代替伸縮縫，設計人員需先掌握環(huán)境溫度，再計算其會對建筑機構產(chǎn)生的實際影響，在確定伸縮縫具體寬度之后，保證其能處于環(huán)境溫度影響的范圍之內(nèi)。第二，伸縮縫設施安裝方案必須要符合施工實際情況，在條件允許的情況下，施工中最好能采取焊接與鉚釘固定的方式，從而增強伸縮裝置的固定性。第三，填充材料必須合理選擇，并加大頂層屋面保溫隔熱的力度;在受溫度影響較大的部位配置的溫度筋，直徑通常不能太寬[1]。

（三）提高建筑結構邊梁設計的水平

可將抗扭縱筋加設于邊梁設計中，且應根據(jù)實際情況選擇加設在梁腰或底部，與此同時，扭矩對邊梁的影響也要充分考慮在內(nèi)，一方面控制扭矩折減的程度，另一方面也要注重維持建筑結構中內(nèi)力的平衡狀態(tài)。另外，因為梁傳給邊梁的彎距不僅有關于邊梁的抗彎剛度，和邊梁抗扭剛度之間也有很大聯(lián)系，所以扭矩精確度計算的難度一般都比較大。

（四）從各細節(jié)處增強基礎設計質量

設計人員應以房屋建筑的整體高度為基點出發(fā)，全面思考地基與建筑上部結構間的關系，并在此基礎上科學的結合各種假定。通常情況下，基礎上部結構設計要比基礎設計晚，所以及時采取相應措施是非常必要的，在將由上部結構滯后產(chǎn)生的誤差盡可能消除的基礎上，為房屋結構基礎設計質量提供更高程度的保證。再加上現(xiàn)今絕大部分的建筑結構基礎設計，都是將結構力學與彈性力學作為根據(jù)展開的，不僅可行性高、操作難度低，穩(wěn)定性與可靠性也很強，在地質條件比較好的基礎設計中，所能發(fā)揮的效果更加顯著。

另外，在建筑結構中鋼筋混凝土框架結構應用愈發(fā)廣泛的同時，房屋建筑結構設計對基礎的要求也在提升，且沉降問題一旦出現(xiàn)所產(chǎn)生的惡劣影響也非常嚴重，此時即使能發(fā)揮結構力學與彈性力學的作用，來計算軟土地基上的條形基礎，和實際情況間存在的差距也是很大的。未來的高層建筑數(shù)量還會不斷增多，垂直方向上的載荷也必然會相應提高，進而使地基形成更大的壓力，所以在設計高層框架結構的時候，應對基礎的柔性格外注重[2]。

結束語：

綜上所述，作為房屋建筑工程整體設計的重中之重，建筑結構的基礎設計必須要得到重視，只有盡可能提高其合理性與可行性，才能在提高施工效率與質量的基礎上，充分發(fā)揮其對于提高房屋整體性能的作用。在實際進行房屋結構基礎設計時，相關人員應將基礎設計形式選擇放在首要位置上，再展開對每個細節(jié)的設計，盡可能在確保建筑質量和安全性的同時降低建筑成本，使其能創(chuàng)造更多的效益。

參考文獻：

[1]高進余. 論房屋建筑結構設計中的基礎設計[J]. 住宅與房地產(chǎn)， 2018， No.500（15）：67-67.

[2]高惠. 論房屋建筑結構設計中的基礎設計[J]. 商業(yè)故事， 2017（10）.

作者簡介：

趙振華 趙振興，1昆明中森華創(chuàng)建筑設計有限公司，2昆明理工大學。