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房屋建筑结构设计中基础设计探讨

古为今

浙江恒欣建筑设计股份有限公司齐齐哈尔分公司

摘要: 现在的城市中,高层建筑工程项目有越来越多,结构设计也逐渐复杂化,尤其是基础设计,不仅要发挥其使用功能,还要提高安全性。在房屋建筑结构设计中,对于基础设计要高度重视,以更好地维护建筑结构,使其投入使用之后更加安全可靠。本论文着重于研究房屋建筑结构设计中基础设计。
关键词: 房屋建筑;建筑结构;基础设计
DOI:10.12721/ccn.2021.157065
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高层建筑是现代化城市的重要标志。从当前的高层建筑工程项目情况来看,数量越来越多,而且基础结构逐渐复杂化。为保证建筑的安全稳定性,对基础设计的要求更高,这也是保证整个建筑稳定性的关键[1] 。在具体的设计中,需要明确高层建筑结构中需要注意的问题,在设计中有效规避,以提高建筑结构的质量,更好地发挥其价值。

一、高层建筑结构中需要注意的问题

高层建筑结构比较复杂,存在一些问题是不可避免的,都需要通过设计有效解决。主要提下内在如下三个方面:

其一,在对高层建筑结构进行性能化设计的时候,对于底部加强区的竖向构件的正截面进行承载力设计的时候,要按照不屈服复核进行,对斜截面进行承载力需要按照弹性复核进行。

其二,在约束边缘构件与构造边缘构件之间增加过渡层,为2层,在配筋的时候,需要按照规范中的约束边缘构件要求进行。

其三,进行中震分析的时候,要保证建筑结构不受损,受拉的竖向构件要选择特一级,中震时,双向水平地震下墙肢全截面从轴向产生的平均名义拉应力要高于混凝土抗拉强度标准值的时候,需要对型钢承担拉力合理设置,而且还需要对平均名义拉应力不超过两倍混凝土抗拉强度标准值的问题进行考虑[2]

其四,为了避免出现扭转不规则的问题,建筑外圈构件刚度需要进一步加强,将位移比控制好,不能超过1.4。

二、房屋建筑基础结构设计要点

(一)优化地基结构设计

在房屋建筑工程中,最为基础的内容就是地基施工以及处理。地基对整个的建筑工程质量有重要的影响,建筑物存在重力,经过地基向大地传导,这就是地级的最大价值。如果按照传统的地基施工模式,多采用桩基础支撑地上建筑。现在建筑施工环境变化很大,就需要从环境的具体情况出发对技术予以优化,保证地基对于建筑物的自重有足够的承受能力。另外,受到地质环境的限制,灌注桩施工也会受到影响,因此产生各种问题。在施工的过程中,对于施工方案基于施工技术要合理选择,选择最符合工程实际的方案,而且确保施工的科学合理,对于工程成本有效控制,使其优化价值充分体现出来。

(二)刚度设计要加强

房屋建筑地基设计中,刚度的设计非常重要,对于此,设计人员的设计水平不同,理解能力也会有所不同,设计差异因此体现出来,经济指标也会有所不同。建筑基础结构的抗震能力会直接受到刚度属性的影响。如果土地持力层不是很深,就要合理应用桩基技术,使建筑基础有良好的稳定性,提高安全性[3] 。通常而言,岩层施工的强度高,且有良好的稳定性,此时的设计中,不需要对刚度需求予以考虑。

在房屋建筑基础设计中,最为重要的借鉴要素就是刚度,在基础结构施工中需要参照。在进行刚度设计的过程中,极限变形情况要有所保证,将刚度控制最低值,才能使抗震效果良好,共振问题会有所降低。

保证地基中力处于平衡的状态,对变形程度予以协调的同时,还要考虑到构件的内力,此时主要体现在连接构件的相对刚度上以及地基结构构件自身的刚度上。从设计建筑基础结构的角度而言,就需要将刚度控制的效果突出,以保证建筑工程安全[4]

(三)对地下室以及地基结构的强度要高度重视

在进行建筑结构设计的时候,对于地面工程项目要高度重视,同时还要优化地基结构和地下结构,将最优设计方案选出来。建筑要具备较强的抗震能力以及承载能力,地下室结构强度至关重要,地基强度也需要高度重视。所以,房屋建筑工程中,对于地下工程质量要予以关注,发挥地下结构的基础性作用,提高工程的稳定性,保证工程施工质量。为了防止房屋建筑工程施工中大承重墙的墙体产生裂缝,要采用科学有效的技术处理措施,对混凝土的承重有效控制,对于变形情况有效应对。采用这种方法,不仅能够对刚度有效控制,同时建筑物的抗震水平也会相应地提高,由此获得良好的抗震效果[5] 。另外,建筑基础结构与地上结构缺乏连续性,就会存在连接位置强度不足的问题,此时接头的位置产生的变形能力不是很高,与构件本身相比较,要低很多,在施工的过程中很有可能产生次应力。

为了防止地震作用下导致地基失效的问题,就要在施工之前优化处理场地,对于软土地基采用先进的加固技术,要尽量选择坚硬的场地。此时需要重点考虑的问题是控制好地基传导振动能量,保证建筑地基结构的承载力足够,对于地基结构能量消耗能力合理控制,同时地基结果的延展性控制在允许的范围内。在这个过程中,对于地震带给地基结构的扭转刚度以及位移都能够有效控制。在具体的设计工作中,要做到刚柔并济,使地基结构有较高的抗震水平,有很强的支撑力。

结束语:

通过上面的研究可以明确,对高层建筑进行基础结构设计的过程中,难度是非常大的,需要充分认识到高层建筑的结构特点,对于建筑基础所发挥的功能要充分认识,才能保证建筑基础结构的设计更有针对性,且获得良好的效果。从当前的高层建筑基础设计情况来看,依然存在一些问题,这就需要采用科学有效的措施解决,以使高层建筑具有良好的安全可靠性,维护整个建筑的使用安全。

参考文献:

[1] 任强. 房屋建筑结构设计中的基础设计方案分析[J]. 中国新技术新产品, 2020, 423(17):114-115.

[2] 许关飞. 有关房屋建筑结构设计中基础设计的研究[J]. 中国房地产业, 2020, 000(4):82-83.

[3] 孙雷. 房屋建筑结构设计中的基础设计方案分析[J]. 城市周刊, 2019, 000(6):31-32.

[4] 王永胜. 结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用[J]. 建筑技术开发, 2020,000(3):41-42.

[5] 婷婷 陈. 土木工程建设中房屋建筑结构设计常见问题[J]. 工程建设, 2020, 004(1):48-49.