探討房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

1.云南人防建筑設(shè)計(jì)有限公司；2.昆明中森華創(chuàng)建筑設(shè)計(jì)有限公司

摘要：隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的深入，大量農(nóng)村人口涌向城市，城市房屋建筑需求不斷擴(kuò)大，城市中出現(xiàn)了大量類型各異的建筑，我國(guó)建筑行業(yè)出現(xiàn)了一篇繁榮景象。這要求建筑企業(yè)必須不斷提高房屋的質(zhì)量和功能，企業(yè)只有完善房屋建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)才能夠適應(yīng)發(fā)展需要。本文將對(duì)房屋建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)單論述，總結(jié)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題，對(duì)房屋基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的選擇和要求進(jìn)行分析，探索強(qiáng)化房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的措施。

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

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市中各類建設(shè)大量涌現(xiàn)。房屋建筑設(shè)計(jì)功能日益復(fù)雜、造型更加多變，這些使得房屋設(shè)計(jì)也更加復(fù)雜。同時(shí)人們對(duì)建筑提出了更高的要求，不僅要求有完善的功能，還要求其具有過(guò)硬的質(zhì)量。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是房屋建筑設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)性內(nèi)容，對(duì)完善房屋建筑的質(zhì)量和功能都具有重要意義。

一、房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)概述

近年來(lái)房屋價(jià)格不斷走高，但居高不下的房?jī)r(jià)并沒(méi)有削弱人們購(gòu)置房產(chǎn)的熱情，購(gòu)置房產(chǎn)仍是人們的主要消費(fèi)內(nèi)容。為保障房屋建筑的質(zhì)量和功能，必須完善房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，特別是基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是房屋建筑設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般利用概率極限狀態(tài)法。房屋建筑的上部結(jié)構(gòu)通常是為了符合房屋結(jié)構(gòu)自身重量，以及地震力、風(fēng)壓力的水平荷載的動(dòng)力作用下產(chǎn)生的作用力，所以進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)主要關(guān)注建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、鋼度和穩(wěn)定性等方面，其中房屋建筑的靜載作用一般從上往下傳遞，地震作用有通過(guò)基礎(chǔ)傳遞到結(jié)構(gòu)上部，為符合房屋上部結(jié)構(gòu)和下部地基條件，通常將基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)作為其結(jié)構(gòu)形式。

二、房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

首先，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)平面圖進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有全面考慮抗震設(shè)防烈度。特別是在建造砌體結(jié)構(gòu)模型時(shí)沒(méi)有直接進(jìn)行設(shè)計(jì)，而是通過(guò)結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，沒(méi)有充分考慮整體和具備的壓力問(wèn)題。其次，對(duì)屋頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮客戶的需求，但實(shí)踐中往往難以以整體視角進(jìn)行結(jié)構(gòu)樣式、板配筋、鋼筋大樣示意圖的設(shè)計(jì)，致使設(shè)計(jì)意圖不明確，阻礙了正常的施工。再次，由于建筑詳圖存在問(wèn)題，使得繪制大樣詳圖產(chǎn)生偏差，使得尺寸不一致。第四，對(duì)樓梯樣圖進(jìn)行繪制時(shí)，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生撓度控制不當(dāng)?shù)那闆r，樓梯梁梁下的凈高度無(wú)法符合建筑要求，樓梯梁上下位置無(wú)法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一。最后，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)地基基礎(chǔ)時(shí)，因沒(méi)有涉及合理的混凝土標(biāo)號(hào)，造成混凝土耐久性差，基礎(chǔ)筋的設(shè)置與最小配筋率相關(guān)要求不符，重復(fù)使用條基交叉處的基底面積，致使基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不實(shí)，最終造成工程安全問(wèn)題[1]。

三、房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要求和選擇

（一）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要求

第一，高層建筑。當(dāng)前，我國(guó)建筑企業(yè)的建設(shè)項(xiàng)目多采用高層建筑的形式，因高層建筑具有更大的垂直高度，造成了上部結(jié)構(gòu)具有較大的荷載，基礎(chǔ)埋置深度需要加大，增加了工程整體的建設(shè)成本，這要求設(shè)計(jì)人員進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)的差異沉降量和基礎(chǔ)總沉降量設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)以有關(guān)規(guī)范中的允許值為基礎(chǔ)，是樁基和地基的承載力符合要求，符合施工標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。應(yīng)當(dāng)做好地下結(jié)構(gòu)的防水工作。此外在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)綜合考慮建筑耗材、降水、土方等多方內(nèi)容，盡可能降低工程成本。

第二，多層建筑。多層建筑通常采用砌體結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)人員進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)更加關(guān)注其抗震能力，保證建筑的抗震水平符合要求。這要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)，首先考慮橫縱強(qiáng)共同承重和橫墻承重，盡可能均勻布置縱橫強(qiáng)，同時(shí)做到沿平面對(duì)其，沿豎向面上下做到連續(xù)性。應(yīng)盡量選擇規(guī)則的機(jī)構(gòu)設(shè)置鋼筋混凝土多層建筑，做結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對(duì)其設(shè)計(jì)防震縫，均勻分割防震縫的兩端，有效統(tǒng)一沉降縫、伸縮縫、防震縫、

（二）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的選型

設(shè)計(jì)人員應(yīng)綜合考慮整體性、地基承載能力、允許變形等內(nèi)容，進(jìn)行房屋建筑的基礎(chǔ)選型，應(yīng)盡量選擇能夠?qū)Σ痪鶆虺两颠M(jìn)行調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)形式。

第一，墻下條形基礎(chǔ)。作為比較常見的剛性基礎(chǔ)，墻下基礎(chǔ)選型具有造價(jià)低的優(yōu)勢(shì)，并且擠壓性優(yōu)異，施工速度較快，能夠有效承受上部結(jié)構(gòu)的荷載，同時(shí)具有適應(yīng)地基發(fā)生變形的能力。墻下條形基礎(chǔ)多應(yīng)用于低于五層的住宅或者輕質(zhì)廠房。

第二，獨(dú)立基礎(chǔ)。當(dāng)下的多數(shù)建筑通常采用獨(dú)立基礎(chǔ)作為基礎(chǔ)，這種形式不僅在抗震能力上具有優(yōu)勢(shì)，還且能夠解決建設(shè)成本，提高經(jīng)濟(jì)價(jià)值。此外，獨(dú)立基礎(chǔ)能有良好的適應(yīng)地基變形，具有較好的基礎(chǔ)整體性。

第三，柱下條形基礎(chǔ)和十字交叉基礎(chǔ)。條形基礎(chǔ)能夠有效的調(diào)整不均勻的沉降，當(dāng)?shù)仨?xiàng)穩(wěn)定性不良或者柱荷載過(guò)大時(shí)采用。應(yīng)當(dāng)將柱子之間的間距控制在七米左右，要不然條形基礎(chǔ)的作用也會(huì)下降。十字交叉基礎(chǔ)的空間當(dāng)度較大，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)依據(jù)適用范圍進(jìn)行控制，必須在無(wú)法采用條形基礎(chǔ)時(shí)，才可以使用十字交叉基礎(chǔ)[2]。

第四，鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)。在地基土質(zhì)不均勻、上部結(jié)構(gòu)荷載過(guò)大、地基承載力不合格、基礎(chǔ)之間的空隙不夠或重疊時(shí)應(yīng)用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，同時(shí)其還能夠充當(dāng)?shù)叵率业匕褰Y(jié)構(gòu)使用。對(duì)筏板的厚度進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)依據(jù)圖1筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)模型圖進(jìn)行。

圖1 筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)模式圖

第五，樁基礎(chǔ)。在地基下部有堅(jiān)硬的圖層，并且上部承載力不足的情況下可以使用樁基礎(chǔ)，此時(shí)由于具有較好的沉降量和樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)能夠解決解決上部結(jié)構(gòu)荷載大的問(wèn)題。樁基礎(chǔ)還能夠用于天然地基的淺基礎(chǔ)沉降量過(guò)大時(shí)。

四、強(qiáng)化房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的措施

（一）重視結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)平面圖進(jìn)行設(shè)計(jì)和繪制時(shí)，若果該地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為六度，應(yīng)當(dāng)綜合考慮建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范和抗震原則，不利用結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行建模。因此，實(shí)際當(dāng)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以排除結(jié)構(gòu)軟件的使用，直接進(jìn)行設(shè)計(jì)，但應(yīng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)局部和整體之間的受力關(guān)系進(jìn)行認(rèn)真考慮。但當(dāng)該地區(qū)抗震設(shè)防烈度大于等于七度時(shí)，就不可以直接設(shè)計(jì)，不能排除利用結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行建模這一步驟。

（二）合理設(shè)計(jì)屋頂結(jié)構(gòu)

近年來(lái)大量房屋建筑的屋頂結(jié)構(gòu)都由平改坡，為滿足客觀的發(fā)展需要，現(xiàn)在大多數(shù)建筑企業(yè)都開始采用坡面屋頂?shù)慕ㄖY(jié)構(gòu)。坡屋面包括兩種形式，折板式和梁板式，如果存在建筑平面不規(guī)則并且建筑板地跨度大的現(xiàn)象，屋脊線的轉(zhuǎn)折和屋面破度就會(huì)較為復(fù)雜，這種情況下都采用梁板式坡屋面。偏心受拉構(gòu)件是它們的共同之處。進(jìn)行板配筋時(shí)，為更好抵抗拉力，應(yīng)當(dāng)拉通全部或部分板負(fù)筋。依據(jù)構(gòu)建確定板地厚度，一般情況下應(yīng)當(dāng)大于等于120毫米，同時(shí)設(shè)置鋼筋大樣示意圖與梁板折角處。

對(duì)屋坡面板進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)同時(shí)布置剖面示意圖和大樣詳圖，使施工人員能夠真正理解圖紙內(nèi)容?？臻g感是房屋建筑設(shè)計(jì)人員的必要素質(zhì)之一，能夠精確掌握房屋建筑的整體構(gòu)造。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)既能站在房屋建筑整體的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)布置，也能關(guān)注細(xì)小的細(xì)節(jié)實(shí)現(xiàn)房屋的實(shí)用價(jià)值，只有這樣，施工員人才能夠真正明確設(shè)計(jì)意圖。此外，采用坡面屋頂會(huì)造成各樓層的墻體過(guò)高，必須在于門窗結(jié)構(gòu)處設(shè)計(jì)圈梁，以減小墻體計(jì)算高度。

（三）強(qiáng)化大樣詳圖設(shè)計(jì)

繪制大樣詳圖以建筑詳圖的準(zhǔn)確為前提。進(jìn)行大樣詳圖繪制的方式包括兩種：首先依據(jù)原有建筑詳圖進(jìn)行繪制。其次，依據(jù)之前做過(guò)的詳圖進(jìn)行繪制和改變。同時(shí)進(jìn)行大樣詳圖繪制的時(shí)候，應(yīng)盡量不改變建筑外形，并且對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，使得外形或者標(biāo)高的尺寸同建筑相統(tǒng)一。

（四）加強(qiáng)樓梯樣圖設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員對(duì)樓梯樣圖進(jìn)行繪制時(shí)，應(yīng)有效控制樓梯板撓度，樓梯梁梁下的凈高度應(yīng)當(dāng)符合規(guī)定，實(shí)現(xiàn)樓梯梁位置不同層之間的一致。若果局部不滿足就應(yīng)當(dāng)采用折板樓梯，并注意折板樓梯鋼筋，特別是需分開錨固內(nèi)折角，避免集中局部的預(yù)應(yīng)力，要符合梁下凈空和樓梯板寬度的要求，對(duì)基礎(chǔ)帶來(lái)的沉降進(jìn)行綜合考慮，可以在一定情況才采用梯梁。

（五）強(qiáng)化基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注混凝土的標(biāo)號(hào)，應(yīng)當(dāng)使其符合耐久性要求。確保基礎(chǔ)配筋滿足最小配筋率的有關(guān)規(guī)定，應(yīng)當(dāng)通過(guò)詳圖后者標(biāo)準(zhǔn)圖對(duì)條基交界處的鋼筋進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)不可以多次利用條基交叉處的面積，并對(duì)基礎(chǔ)寬度進(jìn)行調(diào)整。在部分墻體的荷載較大時(shí)，也應(yīng)進(jìn)行基礎(chǔ)寬度的調(diào)整，精準(zhǔn)的確定構(gòu)造柱在基礎(chǔ)圖中的位置[3]。

結(jié)語(yǔ)

房屋基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有較高的要求，具有系統(tǒng)性復(fù)雜性的特點(diǎn)。優(yōu)良的房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不僅能夠有效保障建筑房屋的質(zhì)量、延長(zhǎng)使用壽命，還能最大限度的實(shí)現(xiàn)房屋的功能，因此設(shè)計(jì)人員進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)每一個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行仔細(xì)的研究和設(shè)計(jì)，站在整體的角度對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行綜合的考量，提高設(shè)計(jì)水平。本文對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行了概括敘述，分析了房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，研究了房屋基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的選擇和要求，并對(duì)強(qiáng)化房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的措施。進(jìn)行了探究，以求為提升我國(guó)建筑房屋結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)水平貢獻(xiàn)綿力。但本文還存在一定局限，希望建筑楊業(yè)從業(yè)人員能夠加強(qiáng)對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重視，不斷提升其水平，促進(jìn)我國(guó)建筑房屋質(zhì)量、功能等方面的提升。

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