探究建筑結構設計中的基礎設計

汪淼

摘要：建筑結構設計中離不開基礎設計，它直接關系到建筑工程整體性能和質量。城市化進程的加快，使建筑結構類型逐漸增多，加大了基礎設計難度。建筑結構基礎設計涵蓋的范圍很廣，設計人員要結合建筑結構具體訴求，對其進行基礎選型和應用，并按照正確的流程進行設計操作，提升房屋整體質量和設計合理度，使建筑工程的經濟性和實用性兼?zhèn)?。同時，設計人員也要根據建筑工程具體情況，對建筑結構基礎選型進行合理分析，并在工程實踐中，對其進行應用。本文著重對建筑基礎設計的要求和選型進行分析，并闡釋基本設計程序，以期達到良好的基礎設計效果。

關鍵詞：建筑結構設計；基礎選型；基礎設計

中圖分類號：TU973.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3024（2016）14-198-02

前言

現代化進程的加快和住房理念的革新，使人們對建筑結構基礎設計提出了越來越高的要求。建筑施工水平的不斷提高，使建筑市場面臨更加嚴峻的競爭格局。與此同時，也增加了建筑工程的設計施工成本。傳統(tǒng)的基礎設計類型和模式已經不能夠滿足當前建筑行業(yè)的發(fā)展訴求?；A設計是建筑結構的重要分支，它直接關系到建筑工程的經濟效益和安全效益。當前，城市建筑的數量和種類越來越多。合理科學的基礎設計有助于提高建筑工程的整體f生能和效益，推進我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，為人們營造安全舒適的住宅環(huán)境。

1建筑基礎設計的要求和選型

1.1建筑基礎設計要求

1.1.1高層建筑。高層建筑是當前我國城市建筑的主流模式。它的垂直高度和上部結構荷載比較大，對基礎埋置深度具有較高要求，也增加了工程造價。設計人員要結合高層建筑的結構設計訴求，在具體的建筑工程施工背景下，對基礎總沉降量和差異沉降量進行有效控制，提高地基和樁基承載力，達到良好的設計效果。同時，也要對設計過程中的耗材、降水、工期等指標進行考量，提高整體設計質量，有效控制工程成本。

1.1.2多層建筑。多層建筑以砌體結構為主，對抗震設計要求比較高。設計人員要結合它的具體設計要求，對橫墻承重和縱橫墻共同承重的結構體系進行綜合考量，對縱橫墻進行均勻布置，實現其對稱性和連續(xù)性。注重多層建筑結構設計過程中的規(guī)則性。如果結構比較復雜，需要立足于建筑的整體布局，對防震縫進行科學合理的設置，并在它的兩側進行均勻分割，使防震縫、伸縮縫和沉降縫同時發(fā)揮作用。

1.2建筑基礎設計選型

1.2.1獨立基礎設計。獨立基礎設計的優(yōu)點是經濟、施工方便、成本低，并且具有良好的整體性和抗震性。它能夠對地基中的不均勻沉降進行有效控制，在地基土中具有良好的應用效果。獨立基礎的主要材料是鋼筋混凝土和素混凝土。如果建筑物上部結構為框架結構或者單層排架結構，設計人員一般會選用正方形或者長方形基礎結構。獨立基礎的局限性表現在土壤對上部重力進行承載，很容易受土質干擾。如果地質條件不好，很容易發(fā)生倒塌。

1.2.2條形基礎設計。條形基礎又可分為墻下條形基礎和柱下條形基礎。

墻下條形基礎主要應用到砌體結構和單層廠房中，包括磚、毛石、混凝土剛性基礎等，它在砌體結構和單層廠房中應用比較普遍。并且其具有造價方面的優(yōu)勢，施工速度快，設計剛度好。它具有較好的荷載承受力，既能夠對上部結構荷載進行承擔，也能夠適應地基變形。但是，它的抗拉力和抗剪力不足，在復雜的地質情況下，不具備適用性，會嚴重削弱整體應用效果。如果持力層埋深比較大，設計人員要對其進行慎重選用。

柱下條形基礎具有良好的剛度性能，有助于控制和調整基礎設計中的不均勻沉降。它一般被應用到柱荷載比較大或者地基不穩(wěn)定情況下。設計人員要結合具體工程情況，對柱距進行有效控制，將其性能發(fā)揮到最大。在柱網中，對柱下條形基礎進行雙向布置，就形成了十字交叉基礎。它的應用范圍比較廣，且空間剛度好。如果地基軟弱，設計人員可以應用該種形式，以提高地基穩(wěn)定性。它的局限性在于，計算過程比較復雜，增加了設計人員的工作量。

1.2.3鋼筋混凝土筏板基礎。鋼筋混凝土筏板基礎適用于以下情況。（1）條形基礎設計與上部結構對變形的要求和地基承載力相關要求都不匹配；（2）如果柱距比較小，柱荷載很大，或者外部因素導致沉降差過大，需要通過增加基礎剛度，來對不均勻沉降進行調整；（3）擬建建筑物規(guī)劃中包括地下室，但是地下水位與地下室設計要求不符合，設計人員可以應用鋼筋混凝土筏板基礎，有效避免地下水位過高，滲入室內；（4）建筑物對風荷載和地震荷載要求比較高，地基基礎需要足夠的剛度和穩(wěn)定性。

1.2.4樁基礎。樁基礎在高層建筑結構基礎設計過程中備受青睞。該基礎形式具有抗震、沉降和承載力方面的優(yōu)越性。將樁基礎應用到地基土上，能夠避免基礎持力層埋深比較深。同時，樁基礎施工過程中，噪音比較小，不會對周圍建筑物產生干擾。在實際施工中，它極具優(yōu)越性。

2建筑結構基礎設計程序

（1）設計人員要根據地質情況、建筑工程的性能和規(guī)模等，確定基礎設計的類型和等級，進而進行分類。并結合具體的基礎設計等級要求，選擇相關內容，進行計算。同時，設計人員要注重前期勘察工作，對地質勘察的相關情況進行分析。然后，著力于解決基礎設計過程中的地質構造和地質災害等問題。根據具體的設計訴求，對擬建工程周邊的氣候和環(huán)境數據進行收集和完善，將建筑物地基基礎設計等級劃分為甲、乙、丙三個等級。設計人員要將地基復雜性、建筑工程規(guī)模、功能特征和地基問題導致的建筑物破壞程度作為等級劃分過程中的重要考量要素。

（2）結合具體設計要求，進行基礎設計選型。設計人員要結合擬建場地的工程地質、水文條件、功能、建筑體量和荷載等要素進行基礎設計選型。設計人員要對不同的基礎設計類型進行計算、分析和比較，選出最佳基礎類型。例如當前，城市內部住宅訴求逐漸提升，建筑的類型和功能更加多樣化，而高層建筑已經成為城市建筑工程的主流，基礎設計過程中，筏板基礎和樁筏基礎亦成為主流設計。設計人員要注重在建筑結構基礎設計過程中，對各種影響因素進行綜合分析和考量。

（3）設計人員要將基礎施工圖落實到位。建筑基礎受力比較復雜。設計人員在基礎計算中，要對受彎、抗剪、抗沖切和基底土變形導致的沉降進行綜合考量，并對其進行驗證和計算，得出符合建筑結構基礎設計要求的施工圖紙。完成施工圖紙設計后，將其送到審圖機構進行審核，然后在建筑工程施工過程中對其進行應用，以提高建筑工程整體施工質量。

（4）建筑結構基礎設計過程中，要結合具體設計要求，合理選擇混凝土強度等級和基礎配筋，最大程度提高建筑結構的整體性能和耐久度。設計人員要按照滿足最小配筋率的相關要求，設置基礎配筋。同時，條基設計中，要以標準圖為依據，對條基交叉處的鋼筋進行設計，避免對條基交叉處的基底面積進行重復利用。根據具體工程情況，合理調整基礎寬度，并對基礎設計圖紙中的構造柱進行明確定位，最大程度提高建筑基礎設計性能。

3結語

基礎設計與建筑工程的整體設計質量息息相關，直接關系到建筑工程的整體應用效果。設計人員要按照正確的設計流程和方法，進行建筑結構基礎設計。當前，我國建筑結構基礎設計中仍然存在諸多紕漏。設計人員要立足于工程全局，確保基礎選型和整體操作的科學性，將建筑基礎結構設計過程中的安全隱患降到最低，推進我國建筑行業(yè)整體設計水平的提高。