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【摘要】本文概述了房屋建筑结构的基本设计、房屋基础和下部结构设计基本要求以及在房屋建筑结构基础设计过程中经常采用的几种形式,最后探讨和分析了在房屋建筑结构设计中的基础设计过程中需要注意的问题。
【关键词】房屋建筑;结构设计;基础设计
中图分类号:TU318 文献标识码:A
一、前言
社会经济在不断的进步和发展,人民生活水平也在不断的提高,城市新建筑的建设如雨后春般不断的涌现。房屋建筑功能在不断的完善,出现了很多新颖别致的造型,很多方面的原因,总之工程设计慢慢开始变得复杂了起来。相关设计房屋建筑结构的理论开始向着先进水平方面不断的迈进,在实际中不断的应用先进技术,通过实践不断进行加强和完善。一些具有高强度,轻材质,并且绿色环保的新型建筑材料开始出现,并应用到了房屋建筑的结构设计中,使得房屋建筑的安全性和适用性在一定程度上提高了,因此房屋建筑结构设计开始向着安全、实用、高性价比经济的方向发展。本文针对房屋建筑结构设计中的基础设计进行一些探讨。
二、房屋建筑结构设计的基本概况
1、房屋建筑结构设计的重要性
从笼统意义上说,房屋建筑结构主要指两个方面的内容,一方面指的是房屋的建筑结构,一方面指的是房屋的户型结构。而房屋建筑工程进行房屋建筑结构设计的根本出发点主要是为了保证工程建筑物结构的安全性、可靠性,在能够保证工程建筑物的使用功能的发挥的同时保证工程建筑物的使用寿命,提高工程建筑物的性价比。
2、房屋建筑结构设计过程中需要遵循的原则
设计人员在对房屋建筑工程进行结构设计时需要遵循几个原则,首先设计人员在进行结构设计的过程中一定要从整个房屋建筑工程的整体着手,需要与业主进行良好的、有效的、及时的沟通,确保房屋建筑結构设计既符合客观方面的需要,也符合主观方面的需求;其次,设计人员在设计过程中要有提前量,现代的房屋建筑工程在进行基础设计的过程中,将重点都放到了房屋建筑工程的地基、基础、以及一些上部结构的构件(例如梁、板、柱、楼梯、雨篷等)方面,但是还是有一定的弊端,因为很多的房屋建筑结构设计中的基础设计并没有完全的结合实际情况,所以在施工过程中很容易遇到设计与实际情况不符的问题。
三、房屋下部结构基础设计基本要求
房屋基础结构是房屋结构设计的主要内容。结构设计方法采用概率极限状态的设计理论。房屋下部结构是在满足结构自身重力恒载、人、家具、设备等荷载的竖向静力作用和风压力、地震力的水平荷载的动力作用下,结构应有的强度、刚度、稳定性问题。房屋静载作用一般由上向下传递,地震作用则是通过基础传给上部结构。为适应上部的机构和下部的地基条件,基础结构是其选择的结构形式,它是建筑物地下的部分。房屋建筑结构的设计是一项全面、系统性的工作,我们在结构设计的过程中要保证遵循四项基本的原则:整体上抓大放小、设置多道防线、刚柔相济协调、打通重要关节。按照这样的原则进行结构设计,对在结构设计过程中发现的问题及时的反馈和研究,不断提高设计人员自身的结构设计水平。设计的结构在满足建筑物安全的同时,符合实际使用的要求。
四、房屋建筑结构基础设计过程中经常采用的几种形式
1、墙下条形基础设计形式
一般而言,大多数的房屋建筑工程在进行基础结构设计形式当中,混凝土刚性基础和钢筋混凝土柔性基础更为常见一些,混凝土刚性基础的抗压性能较好、但是在抗拉性及抗剪性方面的性能就稍微差了一些,比较适用于低层的房屋建筑工程;而钢筋混凝土柔性基础在抗拉性、抗压性、抗弯性及抗剪性方面的性能就比较平均和优秀一些,比较适用于地基承载能力较差、上部荷载较大以及基础埋深较大的房屋建筑工程。
2、独立基础设计形式
独立基础一般分为刚性独立基础和柔性独立基础两种,通常独立基础设计形式别广泛的应用在柱下基础使用当中,以柱荷载偏心距为参考依据,决定基础断面是方形还是矩形。根据科学的调查分析表明,目前在我国,大多数的工民建工程施工中都采用了独立基础的设计形式,并且取得了十分优异和可喜的成绩,发展前景十分不错。
房屋建筑结构设计中的基础设计过程中需要注意的问题
1、结构平面图的绘制问题
绘制结构的平面布置设计图时,当建筑所在区域的抗震设防烈度为6度的时候,根据建筑抗震的设计规范,在符合有关抗震措施要求的前提下,是可以不应用结构软件建模的。因此,就砌体结构来看,可不用在软件中建立模型,直接进行设计即可,但在设计过程中需注意局部受压和整体受压的问题。而当建筑所在区域的抗震设防烈度为7度或7度以上的时候,则必须输入软件建模进行计算。
2、从结构计算和构造上进行合理设计
在进行验算底框砌体结构时要注意以下几点:
当多层结构的刚度是比较均匀的,底部剪力方法才可以应用。当建筑结构的底层框架是带有薄弱层的混合结构时,要考虑到塑性变形的集中影响;
因为底层框架结构中只有底层框架抗震墙,底层框架混合结构的剪力分配不能简单的按照框架抗震墙的方法来计算,而是应该采用双保险的方法,抗震墙来承担全部的剪力,框架则按照刚度的比例承担相应的剪力;
在进行刚度的计算时,框架的刚度不发生折减,抗震墙发生折减,一般折减到弹性刚度的百分之二十到百分之三十;
应考虑到因为地震作用而产生的倾覆力矩带来的底层框架中的附加轴力。
3、从抗震要求出发,进行合理的结构设计
(一)对于多层的砌体住宅的下部结构,一般优先采用两种结构体系:即横墙承重结构体系和纵横墙共同承重的结构体系。纵横墙的布置要均匀对称,沿平面做到尽量对齐,沿竖向做到上下连续;不宜采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。
(二)对于钢筋砼多、高层结构的住宅的下部结构,力求做到:抗侧力结构(框架和抗震墙等) 应双向布置,这样做的目的是对于来自平行于抗侧力结构平面方向的地震力,能够更好的各自承担;框剪体系的各抗侧力结构要形成空间共同工作状态,除了控制抗震墙之间楼、屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外,还需采取措施,保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接;结构布置一般采用规则结构,对于较复杂的结构,可以设置防震缝。
4、做好基础设计
在设计基础时,应注重混凝土标号的选择,并确保与结构耐久性要求相符。基础配筋必须确保与最小配筋率相关要求相符,条基交接处的钢筋设置必须选用标准图或详图,且条基交叉处的基底面积不能重复利用,并注意基础宽度的调整。若局部墙体的局部荷载较大也应就基础宽度进行调整,对于基础图中的构造柱,若定位不明确应进行精准定位。
六、结束语
总之,在房屋建筑方面,基础设计和施工是至关重要的,要保证建筑结构的安全,同时还要降低工程的造价,只有选择合理的基础形式和计算方法。
参考文献:
[1] 曹阳. 大底盘双塔高层建筑结构设计[J]. 建筑施工. 2011(07)
[2] 段亚洲,郎宏伟. 土木工程建设中对建筑结构基础设计的探析[J]. 经营管理者. 2013(07)
[3] 邓志国. 浅谈关于房屋建筑基础的设计[J]. 黑龙江科技信息. 2013(08)
[4] 俞轩,郭小刚. 考虑上部结构和筏板相互作用时的有限元分析[J]. 湖南文理学院学报(自然科学版). 2013(01)
[5] 陈璋. 高层建筑地下室结构设计常见问题分析[J]. 中国高新技术企业. 2009(12)
[6] 张琴芝. 建筑结构设计中常见问题探讨[J]. 广东科技. 2009(12)
【关键词】房屋建筑;结构设计;基础设计
中图分类号:TU318 文献标识码:A
一、前言
社会经济在不断的进步和发展,人民生活水平也在不断的提高,城市新建筑的建设如雨后春般不断的涌现。房屋建筑功能在不断的完善,出现了很多新颖别致的造型,很多方面的原因,总之工程设计慢慢开始变得复杂了起来。相关设计房屋建筑结构的理论开始向着先进水平方面不断的迈进,在实际中不断的应用先进技术,通过实践不断进行加强和完善。一些具有高强度,轻材质,并且绿色环保的新型建筑材料开始出现,并应用到了房屋建筑的结构设计中,使得房屋建筑的安全性和适用性在一定程度上提高了,因此房屋建筑结构设计开始向着安全、实用、高性价比经济的方向发展。本文针对房屋建筑结构设计中的基础设计进行一些探讨。
二、房屋建筑结构设计的基本概况
1、房屋建筑结构设计的重要性
从笼统意义上说,房屋建筑结构主要指两个方面的内容,一方面指的是房屋的建筑结构,一方面指的是房屋的户型结构。而房屋建筑工程进行房屋建筑结构设计的根本出发点主要是为了保证工程建筑物结构的安全性、可靠性,在能够保证工程建筑物的使用功能的发挥的同时保证工程建筑物的使用寿命,提高工程建筑物的性价比。
2、房屋建筑结构设计过程中需要遵循的原则
设计人员在对房屋建筑工程进行结构设计时需要遵循几个原则,首先设计人员在进行结构设计的过程中一定要从整个房屋建筑工程的整体着手,需要与业主进行良好的、有效的、及时的沟通,确保房屋建筑結构设计既符合客观方面的需要,也符合主观方面的需求;其次,设计人员在设计过程中要有提前量,现代的房屋建筑工程在进行基础设计的过程中,将重点都放到了房屋建筑工程的地基、基础、以及一些上部结构的构件(例如梁、板、柱、楼梯、雨篷等)方面,但是还是有一定的弊端,因为很多的房屋建筑结构设计中的基础设计并没有完全的结合实际情况,所以在施工过程中很容易遇到设计与实际情况不符的问题。
三、房屋下部结构基础设计基本要求
房屋基础结构是房屋结构设计的主要内容。结构设计方法采用概率极限状态的设计理论。房屋下部结构是在满足结构自身重力恒载、人、家具、设备等荷载的竖向静力作用和风压力、地震力的水平荷载的动力作用下,结构应有的强度、刚度、稳定性问题。房屋静载作用一般由上向下传递,地震作用则是通过基础传给上部结构。为适应上部的机构和下部的地基条件,基础结构是其选择的结构形式,它是建筑物地下的部分。房屋建筑结构的设计是一项全面、系统性的工作,我们在结构设计的过程中要保证遵循四项基本的原则:整体上抓大放小、设置多道防线、刚柔相济协调、打通重要关节。按照这样的原则进行结构设计,对在结构设计过程中发现的问题及时的反馈和研究,不断提高设计人员自身的结构设计水平。设计的结构在满足建筑物安全的同时,符合实际使用的要求。
四、房屋建筑结构基础设计过程中经常采用的几种形式
1、墙下条形基础设计形式
一般而言,大多数的房屋建筑工程在进行基础结构设计形式当中,混凝土刚性基础和钢筋混凝土柔性基础更为常见一些,混凝土刚性基础的抗压性能较好、但是在抗拉性及抗剪性方面的性能就稍微差了一些,比较适用于低层的房屋建筑工程;而钢筋混凝土柔性基础在抗拉性、抗压性、抗弯性及抗剪性方面的性能就比较平均和优秀一些,比较适用于地基承载能力较差、上部荷载较大以及基础埋深较大的房屋建筑工程。
2、独立基础设计形式
独立基础一般分为刚性独立基础和柔性独立基础两种,通常独立基础设计形式别广泛的应用在柱下基础使用当中,以柱荷载偏心距为参考依据,决定基础断面是方形还是矩形。根据科学的调查分析表明,目前在我国,大多数的工民建工程施工中都采用了独立基础的设计形式,并且取得了十分优异和可喜的成绩,发展前景十分不错。
房屋建筑结构设计中的基础设计过程中需要注意的问题
1、结构平面图的绘制问题
绘制结构的平面布置设计图时,当建筑所在区域的抗震设防烈度为6度的时候,根据建筑抗震的设计规范,在符合有关抗震措施要求的前提下,是可以不应用结构软件建模的。因此,就砌体结构来看,可不用在软件中建立模型,直接进行设计即可,但在设计过程中需注意局部受压和整体受压的问题。而当建筑所在区域的抗震设防烈度为7度或7度以上的时候,则必须输入软件建模进行计算。
2、从结构计算和构造上进行合理设计
在进行验算底框砌体结构时要注意以下几点:
当多层结构的刚度是比较均匀的,底部剪力方法才可以应用。当建筑结构的底层框架是带有薄弱层的混合结构时,要考虑到塑性变形的集中影响;
因为底层框架结构中只有底层框架抗震墙,底层框架混合结构的剪力分配不能简单的按照框架抗震墙的方法来计算,而是应该采用双保险的方法,抗震墙来承担全部的剪力,框架则按照刚度的比例承担相应的剪力;
在进行刚度的计算时,框架的刚度不发生折减,抗震墙发生折减,一般折减到弹性刚度的百分之二十到百分之三十;
应考虑到因为地震作用而产生的倾覆力矩带来的底层框架中的附加轴力。
3、从抗震要求出发,进行合理的结构设计
(一)对于多层的砌体住宅的下部结构,一般优先采用两种结构体系:即横墙承重结构体系和纵横墙共同承重的结构体系。纵横墙的布置要均匀对称,沿平面做到尽量对齐,沿竖向做到上下连续;不宜采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。
(二)对于钢筋砼多、高层结构的住宅的下部结构,力求做到:抗侧力结构(框架和抗震墙等) 应双向布置,这样做的目的是对于来自平行于抗侧力结构平面方向的地震力,能够更好的各自承担;框剪体系的各抗侧力结构要形成空间共同工作状态,除了控制抗震墙之间楼、屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外,还需采取措施,保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接;结构布置一般采用规则结构,对于较复杂的结构,可以设置防震缝。
4、做好基础设计
在设计基础时,应注重混凝土标号的选择,并确保与结构耐久性要求相符。基础配筋必须确保与最小配筋率相关要求相符,条基交接处的钢筋设置必须选用标准图或详图,且条基交叉处的基底面积不能重复利用,并注意基础宽度的调整。若局部墙体的局部荷载较大也应就基础宽度进行调整,对于基础图中的构造柱,若定位不明确应进行精准定位。
六、结束语
总之,在房屋建筑方面,基础设计和施工是至关重要的,要保证建筑结构的安全,同时还要降低工程的造价,只有选择合理的基础形式和计算方法。
参考文献:
[1] 曹阳. 大底盘双塔高层建筑结构设计[J]. 建筑施工. 2011(07)
[2] 段亚洲,郎宏伟. 土木工程建设中对建筑结构基础设计的探析[J]. 经营管理者. 2013(07)
[3] 邓志国. 浅谈关于房屋建筑基础的设计[J]. 黑龙江科技信息. 2013(08)
[4] 俞轩,郭小刚. 考虑上部结构和筏板相互作用时的有限元分析[J]. 湖南文理学院学报(自然科学版). 2013(01)
[5] 陈璋. 高层建筑地下室结构设计常见问题分析[J]. 中国高新技术企业. 2009(12)
[6] 张琴芝. 建筑结构设计中常见问题探讨[J]. 广东科技. 2009(12)