1、讨论房屋建筑结构设计中的基础设计摘要：“万丈高楼平地起” ，每个建筑的施工都是从地基开始的，都要建立地基之上，建筑的基础设计是建筑结构设计的重要内容，它对保证建筑物的正常使用和安全至关重要，如果地基建设的不合理就会影响整个建筑的稳定性，会建造一个失败的工程。本文对房屋建筑结构设计过程中需要遵循的原则、房屋建筑常用的几种基础形式及房屋建筑结构设计中的基础设计的注意事项进行了探讨。 关键词：房屋 建筑 结构 设计 基础 中图分类号： TU2 文献标识码： A 正文： 一、 房屋建筑结构设计原则 建筑结构设计是一个全面和系统的工作，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
2、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，确保房屋建筑结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提前做好准备，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、墙柱等）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地结合实际情况，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。 二、 房屋建筑常用的几种基础形式 1. 墙下条形基础 普遍应用的是混凝土刚性基础，它可以起到承受抗压、抗拉、抗剪强度的功能
3、，不过效果不是很好。一般来说这种基础适合建设 5 层以下的建筑。它的优点是价格低，方便，可因地制宜的改造整体的刚度。此外，较好的墙下条形基础还有钢筋混凝土柔性基础，它能够很好地解决上部结构荷载较大，地基承载力又较低，且地基又不很均匀的问题，在 6 层以上的建筑中这种基础使用较多。 2. 独立基础 独立基础可分为刚性独立基础和柔性独立基础，他们在柱下基础中使用较多，基础的断面有方形和矩形，主要依据是不同的柱荷载偏心距。当有比较大的柱距时，独立基础相较于其他基础明显性价比更高。在多层建筑的上部结构作为框架体系的时候，如选择独立基础比较合适。此外，独立基础较普遍地应用在民用建筑的中柱，目前看来效果是
4、不错的。3. 柱下条形基础及十字交叉基础 当上部结构荷载较大、地基土的承载能力差的时候，一般的基础形式无法满足要求，往往会选用柱下条形基础的形式。它的刚度较大，能够调整沉降的均匀度，不过柱间距较大时这种设计则不可以采用，因此，采用这种设计要在柱间距不能过大的前提下。十字交叉基础比较适合地基的承载力比较小但柱荷载却比较大的时候，它能够较好地完成目标。不过虽然它的空间刚性较大但不能随意地使用。 4）钢筋混凝土筏板基础 当地基的承载力不够，地基土质不均匀，上部结构荷载较大时，可采用十字交叉基础。但有的基础之间空隙不够，有的基础底面积已出现重叠情况时，再提供足够的基础底面积是不可能的，在这种情况下就可
5、采用筏板基础。另外，对于地下室的结构，筏板基础恰好就是其地板结构。 5）桩基础 桩基础的特点表现为承载力高、沉降量小。当建筑物上部结构荷载较大，地基上部承载力不强，下部又有坚实的土层时，可采用桩基础；当天然地基上有过大的浅基础沉降量时可采用桩基础。 三、地基基础设计的依据工程地质勘察 对于建筑场地的勘察布孔，一般应由设计单位根据拟建建筑物上部结构及基础设计要求提供。对于一般场地，可按勘察规范规定提供，遇地质条件复杂时，勘察部门应结合具体情况加密布孔。基坑、基槽开挖后，一般要进行验坑、验槽，遇地质条件复杂时还要补钻；勘察、设计要密切合作，使地基基础设计同实际地质条件相吻合。工程地质勘察不但为设计
6、提供必要的、正确的、可靠的依据，而且还可根据勘察资料对地基基础设计和施工中存在的及可能出现的问题进行探讨、论证、分析，并提出解决问题的措施和建议。 四、房屋建筑结构设计中的基础设计应注意的几个问题 1. 充分考虑各种因素对地基与基础设计的影响 在地基与基础设计当中，设计人员应该充分考虑各种因素对设计方案的影响，一方面，设计人员应该利用地质勘查中所收集的各种地质数据资料，了解当地的地质构造、地震灾害情况，并通过其他途径获得气候、环境等方面的资料，在这些资料的基础上进行结构设计，这样能够最大程度地减少不良因素的影响。另一方面，运用换土垫层方法处理软土地基的时候，应该在地质勘查的基础上，了解土层构造
7、及软土层的厚度，在此基础上计算垫土厚度，使垫层的宽度与及厚度符合安全性和经济的双重要求；需要注意垫土的选择，一般选择硬度、强度较好的砂砾，保证垫土层的稳定性。 2. 充分考虑环境温度对建筑结构的影响 在建筑结构设计上，应该考虑环境温度对混凝土基础的影响。经常出现的混凝土基础裂缝有很大一部分是由于受到外界气温的影响而产生的，比如气温骤降、保温层失效、暴雨侵袭等，都可能造成环境温度下降，使混凝土表面与环境产生温差，由于温差骤然形成，温度应力时间短，极易造成表面裂缝。因此要严格按照设计标准设置伸缩缝，不能为了设计上的简便和施工的便利用后浇带代替伸缩缝，这设计的过程中要详细计算环境温度对建筑结构的实际
8、影响，在此基础上确定伸缩缝的宽度，保证能够达到环境温度影响的范围内。要选择合适的伸缩缝设施安装方案和合适的填充材料，这些需要在设计方案中体现出来。同时加强对于顶层屋面的保温隔热措施，对于受温度影响较大的部位来配置直径小一点的温度筋。 3.对软弱地基基础设计的探讨。 局部软弱地基的基础设计，采用不同的处理方式时应在满足地基承载力及土层不发生整体破坏的前提下，以基础的沉降量为控制条件，满足使用要求和地基规范允许的沉降量是可以做到经济合理的。在改变地基条件的情况下，还需配合改变基础的设计，一般情况下，变更基础的尺寸，可以有效地调整基底附加压力的分布和大小从而改变地基变形值。当基底附加压力相同时地基的
9、变形是随基底尺寸的增大而增大，而在确定的荷载下若增大基底面积，将会使地基的变形量减小。当然在验算地基变形，调整基底尺寸时还应考虑其它因素的影响。在软弱粘性土中采用卵石桩可以提高地基承载力，加速固结沉降，改善地基的整体稳定性。有关软弱土地基，处理的方式方法也有多种，同样又受各种诸多因素的影响很难用一种固定模式确定某种处理形式好，因此在场地条件不同的情况下，须经过分析研究再做决定。 4.地基基础设计中的地基土与结构共同作用问题分析。共同作用概念源于高层建筑与地基基础共同作用，即是把高层建筑、基础和地基三者看成一个整体，并要满足地基、基础与上部结构三者在接触部位的变形协调条件。而地基基础的共同作用是
10、指：地基土与基础（各种类型的桩，包括：柔性桩、半柔性桩、刚性桩等）共同承担上部结构荷载。地基与基础之间的荷载分担比是根据基础变形协调条件确定的。由此可以看出：用沉降控制来设计地基基础正是地基基础共同作用概念的具体运用，地基处理或基础加固就是视基础沉陷量大小的控制要求确定地基补强的程度和发挥原地基土承载力的程度。影响地基土与基础的荷载分担比因素主要有：基础（包括加固体）刚度的大小、地基土的土性、基础型式等。 五、结语 房屋建筑工程结构设计及基础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。 参考文献 1 刘建鑫. 高层建筑结构地下室和基础设计应注意的问题J. 山西建筑. 2011(04). 2 李剑波. 建筑结构设计中的异形柱节点受力特点分析J. 价值工程. 2011(01) . 3 罗守国. 对有效提高建筑结构设计水平的综合分析J. 黑龙江科技信息. 2011(01).
