房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中基礎(chǔ)設(shè)計分析

田 力

（山西中方森特建筑工程設(shè)計研究院，山西 太原 030002）

房屋建筑是目前城市發(fā)展中的重要組成部分，為了提高城市美觀度，滿足人們的審美和使用需求，房屋建筑架構(gòu)設(shè)計也在不斷改變。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)作為房屋建筑的重要組成部分，其質(zhì)量的好壞將直接決定建筑物的安全與否。為此就有必要加大基礎(chǔ)設(shè)計的重視力度，從而保證建筑物的全局利益。

1 房屋建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則

1.1 經(jīng)濟合理性原則

房屋建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計要滿足經(jīng)濟合理性原則的要求，在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上，降低材料損耗，為企業(yè)節(jié)省更多的成本效益。

1.2 綜合性原則

在房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計中，應(yīng)注重與其他結(jié)構(gòu)設(shè)計之間的銜接性，構(gòu)建完善的房屋建筑結(jié)構(gòu)整體，確保上下部結(jié)構(gòu)的有效連接，從而增強建筑的協(xié)調(diào)性和統(tǒng)一性。

1.3 多樣式原則

房屋建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的類型多樣，在設(shè)計中，應(yīng)結(jié)合實際情況選擇合適的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型，以加強房屋建筑的穩(wěn)定性，增大房屋建筑的經(jīng)濟和社會效益。

1.4 動態(tài)原則

動態(tài)設(shè)計原則要求房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計中，除了要確保各項功能的合理性外，還需結(jié)合時代發(fā)展需求對設(shè)計方案予以優(yōu)化，使房屋建筑整體適應(yīng)社會發(fā)展需求。

2 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中基礎(chǔ)設(shè)計的形式及要點

2.1 墻下條形基礎(chǔ)

墻下條形基礎(chǔ)是房屋建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的重要類型，在增大房屋建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)抗壓能力、抗剪能力及抗拉能力上有著顯著效果。墻下條形基礎(chǔ)采用的主要材料以毛石、磚、混凝土等剛性材料為主，也正是由于這些剛性材料的應(yīng)用，才能更好的優(yōu)化基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的抵抗性能。不過在實際應(yīng)用中，應(yīng)對內(nèi)部剪應(yīng)力及拉應(yīng)力進行合理控制，以免其超出規(guī)定范圍。

墻下條形基礎(chǔ)的特征有施工快、造價低，所以被廣泛應(yīng)用在多層房屋建筑或輕型生產(chǎn)用房中。且通過地圈梁的加強，條形基礎(chǔ)的剛度和承載力也會逐漸增大，進而減少結(jié)構(gòu)變形等問題的出現(xiàn)。而對于高層房屋建筑來說，如果想要使用墻下條形基礎(chǔ)，一般會添加柔性基礎(chǔ)起到綜合效用，并通過肋梁的添加來增強基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的抗彎能力，避免不均勻沉降問題的產(chǎn)生。

2.2 獨立基礎(chǔ)

在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中，柱下基礎(chǔ)一般以獨立基礎(chǔ)為主，包括剛性獨立基礎(chǔ)和柔性獨立基礎(chǔ)兩部分，需要結(jié)合實際情況合理選擇。通常情況下，柱距較大或上部結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)時，為了增強地基承載能力，減少變形問題的產(chǎn)生，通常會以剛性獨立基礎(chǔ)為主，加強基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體性和經(jīng)濟性。而柔性獨立基礎(chǔ)的應(yīng)用一般是為了增強房屋建筑的抗變形能力及抗震能力，通過拉梁拉結(jié)模式的設(shè)置來保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。不過在拉梁選擇過程中，需要準(zhǔn)確計算拉梁截面的斷面尺寸，確保設(shè)計的合理性?，F(xiàn)階段，很多民用建筑的內(nèi)柱均采用了獨立基礎(chǔ)設(shè)計，這在提高承壓能力及抗變形能力上有著顯著效果。

2.3 柱下條形基礎(chǔ)和十字交叉基礎(chǔ)

柱下條形基礎(chǔ)被應(yīng)用在柱荷載較大或地基土質(zhì)較差的環(huán)境下，在這種條件下，獨立基礎(chǔ)已無法滿足建筑承載需求，且無法有效擴大承載面積，為了保證建筑承載力在規(guī)定范圍內(nèi)，需充分利用柱下條形基礎(chǔ)的剛性特征，提高建筑結(jié)構(gòu)承載力，避免不均勻沉降問題的產(chǎn)生。在使用該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)時，需要對柱距實行合理控制，通常會控制在6-7 米之間，以確保柱下條形基礎(chǔ)功效的發(fā)揮，防止變形、沉降對整體建筑結(jié)構(gòu)的影響。

再者，十字交叉結(jié)構(gòu)在應(yīng)對地基承載力不足、柱荷載過大或荷載分布不均等問題上有著顯著效果，十字交叉基礎(chǔ)一方面增大了基礎(chǔ)的抗變形能力及承載能力，另一方面也提升了基礎(chǔ)剛度，加強了房屋建筑整體的安全穩(wěn)定性。不過這種基礎(chǔ)形式本身空間剛度較大，雖屬于良好基礎(chǔ)形式，但適用范圍也相對有限，應(yīng)該根據(jù)具體房建結(jié)構(gòu)設(shè)計需要，適當(dāng)選擇，切忌濫用。

2.4 樁基礎(chǔ)

樁基礎(chǔ)是目前房屋建筑建設(shè)中最常使用的結(jié)構(gòu)形式，其具有承載力強、沉降量小的特征，能夠有效調(diào)整房屋建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中存在的問題，提高設(shè)計質(zhì)量。樁基礎(chǔ)的選擇條件為：

一是房屋建筑上部結(jié)構(gòu)荷載偏大，下部作為樁端持力層且存在軟土地基時，可采用樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)完成基礎(chǔ)設(shè)計；二是地基淺層基礎(chǔ)的沉降情況較為嚴(yán)重，在處理完軟基后仍無法滿足房屋建筑要求，承載力不足時，需使用樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)；三是當(dāng)建筑物自身重量較重時，盡管地基具有較強承載能力，但對于沉降控制有著較高要求，會發(fā)生不均勻沉降。此時可使用樁基礎(chǔ)形式；四是若地基土層較薄，土質(zhì)相對較差，例如條形基礎(chǔ)，土方量較大，則可以選擇采用灌注樁、鉆孔樁等。

2.5 鋼筋混凝土筏片基礎(chǔ)

鋼筋混凝土筏片基礎(chǔ)的應(yīng)用需要滿足以下幾個條件：地基承載能力較弱、土質(zhì)分布不均勻、上部結(jié)構(gòu)荷載較大、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中存在較多空隙，密實度不佳、底面積存在重疊現(xiàn)象等。通常在有地下室的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，其本身并不需要防潮、防水設(shè)計時，地下室底板結(jié)構(gòu)一般可以選擇鋼筋混凝土筏片基礎(chǔ)，且根據(jù)荷載情況的不同，鋼筋混凝土筏片基礎(chǔ)的形式也會有所變化。當(dāng)荷載較小時，可選用平板式筏片基礎(chǔ)；而當(dāng)荷載偏大時，可選用梁板式筏片基礎(chǔ)。此外，鋼筋混凝土筏片基礎(chǔ)的剛性較高，能夠?qū)w和柱體存在的不均勻沉降予以合理調(diào)整，從而加大結(jié)構(gòu)的承載能力。

3 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中基礎(chǔ)設(shè)計的注意事項

3.1 材料的合理選用

房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計中，鋼筋、混凝土等主要材料的選擇是非常重要的。一旦材料出現(xiàn)質(zhì)量問題，會直接影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的性能，進而降低基礎(chǔ)設(shè)計的安全穩(wěn)定性。為此，在材料選用上，混凝土要對原材料質(zhì)量及性能實行檢測，確保其符合建筑施工要求。鋼筋材料的選擇需要結(jié)合圖紙內(nèi)容詳細(xì)分析，保證鋼筋數(shù)量、規(guī)格等設(shè)置的合理性，并準(zhǔn)確計算截面面積尺寸，加強墻體及柱結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性。

3.2 優(yōu)化平面設(shè)計水平

要想提升房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計水平，加強平面圖設(shè)計是尤為必要的。在平面圖繪制中，一方面要對各結(jié)構(gòu)的承載能力及強度進行合理規(guī)劃，另一方面要明確結(jié)構(gòu)的抗震等級。同時注重結(jié)構(gòu)參數(shù)的準(zhǔn)確性，加強對局部布局的調(diào)整。

3.3 加強基礎(chǔ)設(shè)計選型的合理性

在基礎(chǔ)設(shè)計結(jié)構(gòu)選型中，先要對現(xiàn)場周邊環(huán)境實行詳細(xì)了解和掌握，如地質(zhì)條件特征、自然環(huán)境特征等，之后結(jié)合房屋建筑具體要求展開綜合分析，確定基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型。再者，時刻注意布置剪力墻的設(shè)計方法，在符合基礎(chǔ)設(shè)計均勻性的前提下，適當(dāng)增加基礎(chǔ)設(shè)計的數(shù)目，以此增強房屋建筑的安全性，以免出現(xiàn)局部應(yīng)力太過集中而引發(fā)的坍塌問題。

3.4 強化上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

房屋建筑上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量對基礎(chǔ)設(shè)計有著直接影響，所以加強上部結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，同時也是完善基礎(chǔ)設(shè)計的重要舉措。而屋面作為上部結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心內(nèi)容，屋面形式的選擇就成為人們關(guān)注的重點內(nèi)容。一般情況下，會以坡屋面設(shè)計為主。而當(dāng)屋面不平、不規(guī)整或者房屋板塊跨度過大時，則會采用梁板式的房屋設(shè)計。除此之外，還會根據(jù)實際的房屋建筑情況使用偏心受拉的部件，以此來維護基礎(chǔ)設(shè)計的合理性。

3.5 承重柱截面高度設(shè)計

承重柱是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重點內(nèi)容，其質(zhì)量會直接影響房屋建筑結(jié)構(gòu)的承載能力，進而決定房屋建筑的使用安全和壽命。而承重柱的高度與承重結(jié)構(gòu)的性能是成正比的。即當(dāng)高度過低時，承重柱所承受的壓力會逐漸加大，結(jié)構(gòu)的抗壓能力會逐漸降低，進而影響結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。所以設(shè)計中要結(jié)合房屋建筑要求，對柱體高度進行合理規(guī)劃設(shè)計，維護建筑安全。

4 結(jié)語

總之，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要不斷提升基礎(chǔ)設(shè)計水平，并對其中存在的問題制定合理的解決措施，以此提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，增大建筑安全系數(shù)，保障工程的順利完工。