房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)設(shè)計(jì)探討

王園升

引言

建筑基礎(chǔ)作為其結(jié)構(gòu)體系中非常重要的組成部分，越來越被業(yè)內(nèi)人士所重視。因此在當(dāng)前的建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，需要重視其強(qiáng)度和剛度，確?；A(chǔ)的穩(wěn)定性和具有較好的抗變形能力，在具體設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基進(jìn)行綜合考慮，全面提高基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的合理性。

1 基礎(chǔ)選型和設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.1 獨(dú)立基礎(chǔ)的選型以及設(shè)計(jì)

獨(dú)立基礎(chǔ)不僅造價(jià)相對(duì)較低，同時(shí)其適應(yīng)性也相對(duì)較強(qiáng)而且抗震性能也較為突出。在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中必須以地基土的特點(diǎn)為基礎(chǔ)，才能有效的降低因?yàn)榈鼗膲嚎s而產(chǎn)生的不均勻沉降。就目前而言獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)主要有階形基礎(chǔ)、坡形基礎(chǔ)、杯形基礎(chǔ)等不同的組合形式。

1.2 樁基礎(chǔ)及其設(shè)計(jì)

樁基礎(chǔ)自身其承載力較強(qiáng)，適用于較為堅(jiān)硬的土層下。在實(shí)際設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)時(shí)，如果房屋建筑是框架式結(jié)構(gòu)的話，會(huì)在基礎(chǔ)中添加布樁進(jìn)行樁基礎(chǔ)支撐力的調(diào)整。箱形或筏型基礎(chǔ)及設(shè)計(jì)。箱型或者是筏板型基礎(chǔ)，適用于地基土層承載力不勻或高層建筑中。在設(shè)計(jì)中需注意整體彎曲力的有效降低。要將上部結(jié)構(gòu)以及基礎(chǔ)作為整體，采用共同作業(yè)分析法來加以設(shè)計(jì)。

1.3 樁箱基礎(chǔ)及設(shè)計(jì)

樁箱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)指的就是樁基礎(chǔ)和箱型基礎(chǔ)，由于其抗彎剛度相對(duì)較高且沉降量較小，所以其主要應(yīng)用于軟土地基中。樁箱基礎(chǔ)，其設(shè)計(jì)的主要難點(diǎn)，就是進(jìn)行布樁方式的選擇，因?yàn)榈鼗翆有再|(zhì)存在較大的差異，如果采用滿堂布樁這種形式，就會(huì)導(dǎo)致各個(gè)樁體和樁頂反力較大的差異，再加上樁體受力部位的不均勻，如要確?；A(chǔ)承載力符合設(shè)計(jì)要求的話，就必須增加地板的厚度。

2 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)設(shè)計(jì)重點(diǎn)內(nèi)容

2.1 根據(jù)地基承載力、變形和穩(wěn)定性的驗(yàn)算確定基礎(chǔ)埋深

（1）建筑物地基沉降變形由地基受力分析不僅與基底總壓力P有關(guān)，還與基底處的自重壓力Pc有關(guān)。基坑開挖的深度決定了Pc值的大小，因此基礎(chǔ)埋置深度是影響地基變形的重要因素之一。當(dāng)總壓力P小于或等于自重壓力Pc時(shí)，地基變形具有回彈再壓縮的性質(zhì)；當(dāng)總壓力P大于自重壓力Pc時(shí)，地基變形進(jìn)入正常固結(jié)壓密階段。淺基礎(chǔ)Pc值小，基底回彈量小。高層建筑基礎(chǔ)的埋深較大，基礎(chǔ)寬度也較大，基坑回彈所導(dǎo)致的回彈再壓縮變形不容忽視。

（2）《箱筏規(guī)范》對(duì)箱基或筏基的基礎(chǔ)埋置深度和荷載偏心都有相應(yīng)要求?！断浞ひ?guī)范》規(guī)定，在確定高層建筑的基礎(chǔ)埋置深度時(shí)應(yīng)考慮建筑物的高度、體型、地基土質(zhì)、抗震設(shè)防烈度等因素，并應(yīng)滿足抗傾覆和抗滑移的要求。天然地基上的箱形和筏形基礎(chǔ)，其埋深不宜小于建筑物高度的1/15，樁箱或樁筏基礎(chǔ)的埋置深度（不計(jì)樁長(zhǎng)）不宜小于建筑物高度的1/18。建筑物的重心和基礎(chǔ)平面的形心應(yīng)盡量重合，當(dāng)不能重合時(shí)偏心距e不宜大于0.1籽（籽=W/A，W-與偏心距方向一致的基礎(chǔ)底面抵抗距m3；A-基礎(chǔ)底面積 m2）。

2.2 根據(jù)上部結(jié)構(gòu)對(duì)嵌固部位的要求選取嵌固端

（1）當(dāng)單層地下室為箱形基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)為框架、剪力墻或框架一剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位可取箱形基礎(chǔ)的頂部。其原因是箱形基礎(chǔ)有較多的相互聯(lián)系的縱橫墻，整體剛度較大，層間側(cè)移剛度一般都大于其上部結(jié)構(gòu)的層間側(cè)移剛度，能保證建筑物在地震作用下，上部結(jié)構(gòu)進(jìn)入非彈性階段時(shí)，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)始終能承受上部結(jié)構(gòu)傳來的豎向荷載并將其安全分布到地基上。

（2）采用箱形基礎(chǔ)的多層地下室及采用筏形基礎(chǔ)的地下室，對(duì)于上部結(jié)構(gòu)為框架、剪力墻或框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的多層地下室，當(dāng)?shù)叵率业膶娱g側(cè)移剛度大于等于上部結(jié)構(gòu)層間側(cè)移剛度的1.5倍時(shí)，地下一層結(jié)構(gòu)頂部可作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位，否則認(rèn)為上部結(jié)構(gòu)嵌固在箱基或筏基的頂部。對(duì)于筏形基礎(chǔ)及多層箱形基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位取決于地下室側(cè)移剛度的大小。

2.3 軸向形變控制

由于低層建筑結(jié)構(gòu)其軸力項(xiàng)影響較小，因此在設(shè)計(jì)時(shí)只需要考慮彎矩項(xiàng)即可，而不需要考慮剪切項(xiàng)。但高層建筑結(jié)構(gòu)則不同，其不僅層數(shù)較多而且垂直高度大，軸力值相對(duì)也較大，隨著高度積累，其軸向變形也較為顯著，這必然會(huì)造成高層建筑結(jié)構(gòu)分布與內(nèi)力數(shù)值發(fā)生較大的變化。因此在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，需要考慮軸向變形所帶來的影響。當(dāng)結(jié)構(gòu)完成后，結(jié)構(gòu)所受到的豎向荷載通常都是逐層施加，即在施工過程中軸向壓縮變形即已分階段完成。因此在考慮軸向變形的分層施加豎向荷載這一因素時(shí)，不能按一次加載，這樣會(huì)造成計(jì)算結(jié)果的不合理性。另外，當(dāng)樓層逐漸增加時(shí)，高層建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形也會(huì)在水平荷載的作用下快速增大。

3 結(jié)語

總而言之，盡管現(xiàn)在我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展有很大的機(jī)遇，但是也面臨著很大的挑戰(zhàn)，所以對(duì)建筑人員提出了更高的要求，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員一定要全方位，科學(xué)合理以及經(jīng)濟(jì)的進(jìn)行考慮，并且在實(shí)際的工作開展中要采取相應(yīng)的措施，從而才能確保建筑工程的質(zhì)量得到提升。