淺談房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中基礎(chǔ)設(shè)計

王甫昌

摘要：隨著我國建筑行業(yè)突飛猛進的發(fā)展，大量的商場、辦公樓、居民樓隨之建立，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中基礎(chǔ)設(shè)計獲得了很大的成功，但同時也暴露出建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的種種不足，本文就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基礎(chǔ)設(shè)計存在的不足進行分析和探討。

關(guān)鍵詞：房屋建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計 基礎(chǔ)設(shè)計

1房屋建筑的基礎(chǔ)設(shè)計形式

1.1獨立的基礎(chǔ)設(shè)計形式

所謂獨立基礎(chǔ)設(shè)計形式，就是運用剛性或柔性的柱下基礎(chǔ)，對建筑物運用圓形或方形的柱子進行支撐。當(dāng)柱距較大時，使用獨立基礎(chǔ)，這樣雖然比較經(jīng)濟，但建筑不夠堅固。然而為了增強建筑的整體性，往往對獨立基礎(chǔ)設(shè)計采用拉梁結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)地基變化和增強抗震能力。當(dāng)多層建筑的上部結(jié)構(gòu)為框架體系時，此種結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)應(yīng)該采用獨立基礎(chǔ)；大多數(shù)民用建筑的基礎(chǔ)，一般考慮采用獨立基礎(chǔ)。

1.2柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計形式

此種基礎(chǔ)的設(shè)計方式是當(dāng)柱子負(fù)載較大或地基很差時，采用獨立基礎(chǔ)無法滿足承載力要求的情況下而采用的基礎(chǔ)設(shè)計方式。條形基礎(chǔ)具有較大的承受能力，對調(diào)整不均勻沉降有良好的作用。然而當(dāng)柱距較大時，條形基礎(chǔ)的剛度也不是很好，調(diào)整不均勻沉降的能力也下降，所以采用條形基礎(chǔ)時，柱子之間的距離不宜過大。當(dāng)柱荷負(fù)載大，地基承受力小時，或地基易變形和柱荷負(fù)載分布不均勻時，一般采用擴大基礎(chǔ)底面積，加強柱子剛度來滿足建筑基礎(chǔ)的承載能力和應(yīng)對地基變形。雖然柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計是一種較好的基礎(chǔ)設(shè)計，但是它有自己的適用范圍，不能濫用。

1.3鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)設(shè)計形式

當(dāng)?shù)鼗休d力低，土質(zhì)不均勻，而建筑的上部結(jié)構(gòu)負(fù)載很大時，如采用其他的建筑基礎(chǔ)，使得基礎(chǔ)之間沒有空隙，基礎(chǔ)底面積重疊，沒有足夠的底面積，這時通常采用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)。鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)的整體剛度比較大，可以將柱體的不均勻沉降調(diào)整的相對均勻。對于一些不均勻且松軟的地基，先進行一定的碾壓處理（或換填），以提高地基的承受能力，然后在處理過后的地基上做鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)。筏板基礎(chǔ)又分為平板式筏板基礎(chǔ)（當(dāng)基礎(chǔ)負(fù)荷相對不大時）梁板式筏板基礎(chǔ)（當(dāng)基礎(chǔ)負(fù)荷相對較大時）。

2房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計中的問題

2.1承重柱截面高度設(shè)計

如今一些結(jié)構(gòu)設(shè)計者為了圖受力分析方便，誤認(rèn)為六度設(shè)防就是不進行設(shè)防，故而將柱子的截面高度設(shè)計的過小，這樣會使得梁柱的線性剛度比增大，使梁簡化成鉸支梁，柱按軸心計算，這樣雖然結(jié)構(gòu)受力容易分析，但是會給房屋建筑埋下安全隱患，會給人們的生命財產(chǎn)安全帶來危害。這樣的設(shè)計忽略了梁柱相互之間的剛結(jié)作用，即忽略了柱對梁的約束彎矩。然而柱截面與配筋都很小，結(jié)構(gòu)一旦受力過大，柱的抗彎力度肯定不足，這使得柱子和梁底附近會由于受力太大而出現(xiàn)水平裂縫，形成塑性鉸。這樣會使得房屋在還沒用正常使用的情況下，就已經(jīng)帶鉸工作了，這嚴(yán)重影響房屋的使用壽命，更降低了房屋的抗震效果，對居民更是產(chǎn)生心理恐懼，所以要防止此類建筑的發(fā)生。

2.2結(jié)構(gòu)平面圖的設(shè)計

每一個建筑在實際實施之前都必須先設(shè)計好結(jié)構(gòu)平面圖，然而每個建筑的結(jié)構(gòu)平面設(shè)計圖，都必須參考地理位置的環(huán)境來設(shè)計；繪制建筑結(jié)構(gòu)的平面設(shè)計圖時，當(dāng)建筑所在區(qū)域的抗震設(shè)防烈度為六度時，對建筑的抗震措施，在符合國家規(guī)定措施要求的前提下，是允許不應(yīng)用結(jié)構(gòu)軟件建模的。所以當(dāng)所在地區(qū)的抗震設(shè)防度為六度或六度一下時，就省去了結(jié)構(gòu)軟件建模計算和一些更為復(fù)雜的分析與計算，直接進行結(jié)構(gòu)平面圖的設(shè)計就行；但是在設(shè)計過程中需要注意局部抗壓和整體抗壓的能力。然而當(dāng)建筑所在區(qū)域的抗震設(shè)防烈度為七或七以上的時候，就必須應(yīng)用軟件建模進行計算，保證建筑的安全性。

2.3構(gòu)造柱與承重柱混淆使用

在磚混結(jié)構(gòu)中，構(gòu)造柱常常被當(dāng)做承重柱進行使用，這嚴(yán)重影響著建筑的堅固。構(gòu)造柱不但可以提高墻體的抗剪能力，而且構(gòu)造柱和圈梁聯(lián)結(jié)在一起，形成對砌體的約束，這能抑制墻體裂縫的發(fā)生，增強建筑的抗震性能；在現(xiàn)在的建筑建構(gòu)設(shè)計中，構(gòu)造柱被當(dāng)做承重柱使用的現(xiàn)象很多，然而這種做法會引起很多問題，最主要的有以下幾個問題：

一、當(dāng)構(gòu)造柱被當(dāng)做承重柱使用后，會使構(gòu)造柱承受的壓力增加，構(gòu)造柱受力過大會降低構(gòu)造柱對砌體的拉結(jié)和約束作用，當(dāng)?shù)卣饋硪u時，作用力都將集中作用在構(gòu)造柱上，使得構(gòu)造柱首先遭到破壞，然而構(gòu)造柱一遭到破壞整個建筑也將遭到毀壞。

二、由于邊梁的負(fù)荷比較輕，設(shè)計者對邊梁的設(shè)計不夠重視，往往將連續(xù)梁按單支梁進行設(shè)計，使得梁在支座處上部的負(fù)筋配置量很少，這會引起梁在支座附近上部受力偏大而出現(xiàn)裂縫，進而會引起梁上部攔板出現(xiàn)裂縫。在現(xiàn)實建筑中，此類情況多有發(fā)生，因此設(shè)計者應(yīng)該對此類問題進行重視，防止此類問題的發(fā)生。

2.4進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計

一、底框砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計：當(dāng)多層結(jié)構(gòu)的剛度相對比較均勻時，底部剪力方法才能進行應(yīng)用；當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的底層框架不夠牢固時，要考慮塑性變形的影響。 二、要盡量避免對樓板計算的錯誤，不能為了計算簡單方便而用單向板的計算來代替連續(xù)板的計算；對于承載負(fù)荷計算時，不能出現(xiàn)漏算、少算、錯算的情況。

3對房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計的建議

隨著大量高層建筑的建立，經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)和彈力力學(xué)的常規(guī)設(shè)計方法，逐漸不能滿足高層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計；對于高層建筑結(jié)構(gòu)，隨著層數(shù)的不斷增加，作用在基礎(chǔ)上的負(fù)荷也越來越大；高層建筑在豎向負(fù)載作用下，基礎(chǔ)會產(chǎn)生碟形沉降。在高層框架基礎(chǔ)設(shè)計時，基礎(chǔ)設(shè)計宜柔不宜剛；地基土質(zhì)為高縮性時，則基礎(chǔ)應(yīng)當(dāng)采用樁基，也可以采用變剛度補樁的方法。

4結(jié)語

綜上所述隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑功能也日益豐富，建筑結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，對工期的要求也越來越短，基礎(chǔ)的設(shè)計與施工對整個建筑起著至關(guān)重要的作用，在施工過程中，我們不能因為速度而降低質(zhì)量，對房屋建筑結(jié)構(gòu)中的基礎(chǔ)設(shè)計要選擇合理的設(shè)計形式和計算方法，保證建筑結(jié)構(gòu)的安全。

參考文獻：

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