江明初
摘要:隨著我國經濟的不斷提升,人們的生活水平得到了快速的提高,因此對于民房建筑質量以及復雜程度的要求變得越來越高。同時,民房建筑結構的基礎設計也需要不斷提升。民房建筑設計當中的基礎設計和房屋建筑的耐久性以及安全性之間的關系十分密切,此外基礎設計還會對民房的建筑質量產生直接的影響,因此工作人員需要重視民房建筑結構的基礎設計,找到最合適的設計方案。本文針對民房建筑結構當中的基礎設計影響因素存在的問題進行的詳細的分析和總結,找到了相關的解決措施,希望可以對民房建筑的施工設計起到一定的幫助作用。
關鍵詞:民用建筑,結構設計,基礎設計
基礎設計是結構設計的重中之重,直接影響結構安全。是結構設計較復雜的部分,設計過程應重視概念設計,不要一味的追求計算精度。多總結其它類似工程的設計經驗,才能使結構基礎設計更加安全經濟。
1房屋建筑基礎設計當中的影響因素
1.1上部結構
建筑工程由上部結構與地基基礎兩部分組成,上部結構與地基基礎共同作用,變形協調。上部結構的安全與否,不僅取決于自身各種受力構件的強度,同時還受地基基礎變形的影響。地基基礎的設計也要充分考慮上部結構的剛度問題,不同的上部結構形式對地基基礎變形的適應能力也不用,因而需要設計人員在了解上部結構的剛度特點后制定出合理的地基基礎形式。
1.2地質條件
建筑物在進行基礎設計前,必須對現場進行充分的調查研究,掌握必要的資料。一般可通過勘測工作去掌握擬建場地的有關地形、地貌、周圍建筑物以及附近交通、給排水、供電等狀況。同樣的建筑物,選擇不同的地基方案和采用不同的基礎構造,其工程造價和施工難度也將產生很大的區別。通常應盡可能選擇良好的天然地基,簡易快捷的施工方式,使設計符合經濟合理的原則。但有時候有些特定的工程需要在特殊的地形上建造,譬如地基強度穩定性不足或壓縮性較大,不能滿足設計要求,就需要針對不同情況對地基進行處理,通過處理增加地基的強度和穩定性、減少地基變形等。此外,作為建筑地基,不允許土應剪力而產生滑動變形。當土層內部潛在傾斜或具有抗剪強度差的滑動面,在外界活動、地震或建筑物荷載的作用下,沿一定軟弱面,產生以水平位移為主的變形現象,即滑坡現象。在選擇建筑地基的時候應避開可能產生滑坡現象的地段。
1.3施工環境
高層或大型建筑物的基礎設計中,由于天然地基滿足不了承載力和沉降量的設計要求,常常采用樁基礎。在城市建筑物密集的地方,沉樁作業引起的環境危害明顯增多。樁施工對周圍環境的影響直接影響到工程質量、進度、安全、造價,甚至影響到企業經營和社會形象,特別是打樁施工對周圍環境產生的噪音、振動和擠土等方面的不良影響,有時會造成無法挽回的損失。在建設新建筑物的同時,又不影響原有建筑的正常使用,這就要求我們對樁基施工產生的危害進行分析并采取經濟合理的預防措施。
2民用建筑結構基礎設計的措施
民房建筑過程中的基礎設計存在的重要性是眾所周知的,因此現在政府部門對于該項工作的重視程度也很高,地基基礎設計,應堅持因地制宜、就地取材,保護環境和節約資源的原則;根據巖土工程勘察資料,綜合考慮結構類型、材料情況與施工條件等因素,精心設計。
2.1基礎的埋置深度的選取
位于天然土質地基上的高層建筑筏形或箱形基礎應有適當的埋置深度,以保證筏形和箱形基礎的抗傾覆和抗滑移穩定性,否則可能導致嚴重后果;隨著我國城鎮化進程,建設土地緊張,高層建筑設地下室,不僅滿足埋置深度要求,還增加使用功能,對軟土地基還能提高建筑物的整體穩定性,所以一般情況下高層建筑宜設地下室。在城市居住密集的地方往往新舊建筑物距離較近,當新建建筑物與原有建筑物距離較近,尤其是新建建筑物基礎埋深大于原有建筑物時,新建建筑物會對原有建筑物產生影響,甚至會危及原有建筑物的安全或正常使用。為了避免新建建筑物對原有建筑物的影響,設計時應考慮與原有建筑物保持一定的安全距離,該安全距離應通過分析新舊建筑物的地基承載力、地基變形和地基穩定性來確定。通常決定建筑物相鄰影響距離大小的因素,主要有新建建筑物的沉降量和原有建筑物的剛度等。新建建筑物的沉降量與地基土的壓縮性、建筑物的荷載大小有關,而原有建筑物的剛度則與其結構形式、長高比以及地基土的性質有關。
2.2承載力計算
目前建筑工程大量存在著主裙樓一體的結構,對于主體結構地基承載力的深度修正,宜將基礎底面以上范圍內的荷載,按基礎兩側的超載考慮,當超載寬度大于基礎寬度兩倍時,可將超載折算成土層厚度作為基礎埋深,基礎兩側超載不等時,取小值。巖石地基的承載力一般較土高得多,可用巖石地基載荷試驗確定。對完整、較完整和較破碎的巖體可以取樣試驗時,可以根據飽和單軸抗壓強度標準值,乘以折減系數確定地基承載力特征值。
2.3變形計算
地基變形計算是地基設計中的一個重要組成部分。當建筑物地基產生過大的變形時,對于工業與民用建筑來說,都可能影響正常的生產或生活,危及人們的安全,影響人們的心理狀態。
2.4穩定性計算
建筑物抗浮穩定性不滿足設計要求時,可采用增加壓重或設置抗浮構件等措施。在整體滿足抗浮穩定性要求而局部不滿足時,也可采用增加結構剛度的措施。采用抗浮構件(例如抗拔樁)等措施時,由于其產生抗拔力伴隨位移發生,過大的位移量對基礎結構是不允許的,抗拔力取值應滿足位移控制條件。采用單樁豎向抗拔載荷試驗的方法確定的抗拔樁抗拔承載力特征值進行設計對大部分工程可滿足要求,對變形要求嚴格的工程還應進行變形計算。
2.5箱形或筏型基礎設計
在地基土承載力不均勻以及高層建筑等對地基基礎承載力要求高的場合所適用箱形或筏板形基礎。目前在工程中帶柱帽的平板式筏板基礎的應用較廣泛,其優點是施工方便、承載能力強、整體性好。基礎設計時應對基礎的高度選取、最小配筋率的選取所重視,對抗浮設計水位對基礎配筋等指標的影響合理考慮。另外,箱形基礎和筏形基礎屬于大體積混凝土,施工中溫度裂縫容易出現,因此在設計時要予以充分考慮,通過對后澆帶的設置來使因為溫度變化導致的變形減小減少,寬度一般設置為800mm-1000mm,后澆帶混凝土宜在45d后澆筑。
3結束語
綜上所述,民房結構的基礎設計不但非常復雜,還會對建筑結構的整體質量產生影響。因此,設計人員需要做好基礎設計,才可以確保民房建筑的安全性。作為一名設計人員,不但需要從思想上重視設計,還需要不斷的進行探索,充分考慮各種會對基礎設計產生影響的因素,提民房建筑的設計質量。民房建筑結構設計屬于動態的復雜工作,因此針對不同的地質條件,需要進行相應的設計,因此設計人員需要在實踐當中不斷的探索。
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