建筑结构基础设计研究综述

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  摘要:近年来,随着社会的快速发展,住宅建设正逐步向高层化方向发展。然而,这些建筑结构高度大,层数多,容易产生较大的斜弯矩。为了保证建筑结构的稳定性,有必要对基础设计提出更高的要求,这直接决定了整个建筑结构的质量和安全性。本文详细分析了中国建筑结构设计中的基础设计,结合实际工程中经验,并提出了相应的建议,为建筑结构基础设计工作提供参考。
  关键词:建筑结构设计;基础设计;结构稳定性
  随着我国社会经济的高速发展,人们的生活水平逐渐提升,其对住宅环境的要求也越来越高,在此形势下,我国建筑工程事业取得了较好的发展,建筑项目数量不断增加,为满足人们对建筑建设的高要求,应当根据实际需求,应用科学的建筑施工技术,来不断地创新和优化建筑结构设计,以便于為人们提供更为安全的居住环境。在建筑结构设计过程中,基础设计使其重要组成部分,必须予以高度重视,不容忽视,应当机遇整个建筑结构,来科学规划基础设计,保障建筑工程质量,提高建筑结构的稳定性。
  一、建筑结构设计中基础结构的类型
  在建筑基础结构进行选型时,需要掌握基础截面面积和混凝土的用量,充分保证基础能够满足施工项目的基本结构设计要求,使其在稳定性方面发挥应有的作用。这也在一定程度上决定了需要加强完善设计图纸和设计方案的需要,确保基础的位置合理,提高建筑工程的稳定性。
  1.1独立基础
  独立基础与其他基础相比,具有施工方便、造价低、受力明显等优点,是建筑工程中常见的一种形式。在建筑工程基础设施的设计中,有必要选择正确的类型,加强设计的合理性,最大限度地提高建筑工程的安全系数。
  1.2条形基础
  条形基础在实际工程项目中没有特别广泛的使用。它主要用于具有小柱间距的框架结构或框架结构,并且以十字形或单向设置形成并且受到由柱传输的集中载荷的影响。基板的反作用力分别受上部刚度和基础的影响。
  1.3桩基础
  建设工程基础设施建设过程中的桩基是现阶段的共同基础。在设计过程中,应强调后续实施操作的一些基本规范和过程,并在项目中进行桩的设计。在实际工程中,还要掌握桩体面积和混凝土桩体的尺寸,充分保证桩体能够满足施工项目的基本结构设计要求,使其在稳定性方面发挥应有的作用,以确保桩的放置可以更加完全合理并减少风险因素的存在。
  二、建筑基础设计注意事项
  2.1工程上部结构
  建筑的建设,需要同时做好地基基础与上部结构的设计,两者之间关系密切,相互促进来保证工程结构的整体性与安全性,确保工程结构体系受力协调,对外部各因素的影响具有较强的抵抗力。因此在针对基础结构设计时,还需要重视分析上部结构带来的影响,充分考虑上部结构的强度与刚度,综合分析不同上部结构对地基基础变形产生的影响。设计人员应结合以往实践经验,深入了解上部结构刚度特征,然后在此基础上来确定合理的地基基础形式与结构设计方案,提高方案设计的合理性与科学性。
  2.2施工地质环境
  影响建筑基础结构性能的一大要素就是地质条件,在进行工程结构设计时,需要提前对施工现场地质水文条件进行全面勘查,充分掌握精确资料的基础上,来选择合适的设计方案。因此,在进行建筑基础设计时必须要加强对施工地质环境的重视,对现场地形、地质、水文条件,以及周边建筑物、给排水、供电等情况进行详细勘察,作为结构设计的重要支持。很多情况下因为设计不当,导致后期地基结构发生变形,土层内存在抗剪度差的滑动面,会沿着滑动面出现滑坡、位移等问题,影响工程安全性。为降低地质因素带来的干扰,应尽量选择良好的天然地基与核实的施工方式,在控制施工难度的同时,节省更多成本,提高工程基础结构性能,以及工程建设经济效益。
  2.3外界因素干扰
  建筑工程作为城市建设的重要内容,在施工时需要综合现场周围环境做好勘查,就各项条件进行全面分析后,确定可行性最强的设计方案,一方面是降低对周边环境的影响,另一方面也是避免受到外部因素干扰而无法达到预期施工效果。因此,在基础结构设计阶段,需要综合以往经验,基于现场实际条件,对可能会遇到的问题进行分析,例如桩基础施工对环境造成破坏,存在噪音、震动、挤土等问题隐患,就需要提前做好协调设计,既可以保证结构性能,又可以将影响控制到最小。通过对基础结构的设计,保证现场可以正常施工,且不会影响到周边已存建筑的正常使用,必要条件下还可以采取系列的预防措施,为工程可靠建设提供保障,确保设计方案具有较高的可行性。
  三、建筑结构设计的基础设计分析
  3.1地基基础设计
  地基的设计是在建筑结构中较为基础的设计之一,高楼平地起,地基重要性不言而喻,尤其是建筑的地基结构,将会和最终的建筑质量挂钩,如果基础设计中未将地基放于设计方案中的首要位置上,则该方案不具备严谨性,也未在行业规范指标下进行,是失败的设计作品。基础设计要从地基设计开始做起,充分考虑到上层建筑,将整体结构设计观念融合进地基设计中,确保该地基的设计能够充分符合该建筑的相关承载力要求,并在施工中严格遵循设计中的方法,将地基保持稳定性,将坚实度指标和设计施工要求进行对比,确保承载能力有所保障。
  3.2结构性能设计
  关于基础设计,虽然仅仅只是局限了建筑的结构基础,但是基础决定了上层建筑,因此要在基础设计中,充分融合整体的全局意识观,做好整体结构性能的把控,确保基础施工的基础之上,能够为全局结构设计奠定良好基础。建筑的全局设计观念主要体现在建筑的安全性、户型、质量等因素上,针对于安全性,基础设计的设计师应结合自身专业知识,在确保房地产开发商和业主之间的相互协调后,为双方谋福祉,确保建筑施工后的房屋安全性不与建筑本身构造发起冲突;针对户型因素,由于建筑面积确定,因此整幢建筑的基本户型也被确定,但每间房屋的内部构造却可以展现出设计师的全局观念,既要使得每个房屋被框选在建筑整体中,又要将房屋的“个性”做以充分展现,在基础设计中,考虑到户型的风水、采光、通风问题,为建筑业主着想,将结构合理、动线清晰地房屋构造交付给业主;针对质量因素,建筑在其使用中,要严把质量关,质量决定了房屋的安全性能,并且将房屋的使用寿命也加以体现,因此设计师在基础设计中,要将房屋的质量做好设计上的万无一失,充分利用全局结构观念,将结构性能完好展示,保障建筑交付使用后的质量。
  3.3结构承载力计算
  现在很多民用建筑工程均采取了主裙楼结构一体的设计方式,这就对基础结构设计提出了更高的要求,需要注意的要点更多。需要结合工程建设要求,对主体结构地基承载力进行修正,需要将基础底面以上范围内的荷载按照基础两侧的超载进行分析设计,如果超载宽度超出基础宽度的两倍以上时,可直接将超载折算成土层厚度,按照此来进行基础埋深设计。另外,在面对岩石地基的情况时,要注意相比土体其具有更高的承载力,可通过岩石地基荷载试验确定设计方案。
  结语:
  基础设计的利弊直接影响着民用建筑的施工安全和质量。基础设计应在相关策略上进行适当的创新,不断完善设计内容。通过对基础设计、结构性能设计、建筑材料设计等方面的设计分析,可以看出基础设计应来自建筑物的各种基础施工,在设计中加强影响最终民用建筑施工质量的因素;从而增强我国民用建筑的设计意识,提高相关质量。
  参考文献
  [1]何亮.建筑结构设计中的基础设计分析[J].四川水泥,2018(1):51.
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