建筑结构设计中的基础研究

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一、房屋建筑基础设计原则

1、保证房屋结构在各种受力状态下的稳定性

2、房屋建筑的基础总沉降量和差异沉降量满足规范规定的允许值

3、满足天然地基或者符合地基承载力和桩基承载力要求

4、地下结构要满足建筑防水要求

5、综合考虑经济效益，不仅考虑基础本身的用料和造价，还应考虑房屋抗震要求、降水、施工条件和工期等因素。

二、基础构造分类

房屋基础设计一般根据上部结构、工程质地、抗震防设要求来进行分类。

1、独立基础

独立基础通常分为刚性独立基础和柔性独立基础，是整个或局部结构物下的无筋或者配筋的单个基础。独立基础在柱下基础中应用广泛，柱底内力和地基承载力作为基础断面形状的依据。独立基础在柱距较大时造价成本较低。在独立基础设计中常常为了提高整体性地基的变形能力和抗震能力而采用拉梁适当结拉。独立基础还多用于多层建筑上部结构是框架体系、地基承载能力较高的情况。

2、条形基础

条形基础根据字面意义也可以理解，是基础长度远远大于其宽度的一种基础形式。条形基础是房屋建筑工程中的一个基本结构形式，经常会采用混凝土刚性基础和钢筋混凝土柔性基础。混凝土刚性基础常用砖、毛石做基础，其抗压性能好，但是抗拉性和抗剪性较弱，主要用于低于5层的房屋建筑。通常刚性基础用于上部结构荷载大、地基承载能力差、地基不均匀的工程。如果抗拉力和抗剪应力过大会出现裂缝、下沉的现象，此时可以使用钢筋混凝土条形基础来满足抗弯能力。地基不均匀可以通过增加肋量来增强抗弯能力，调整不均匀沉降。如果地基承载能力较高，地基也比较均匀可以适当增加层数。混凝土刚性基础最大的特点是施工周期短、造价成本低。钢筋混凝土柔性基础是一种均衡式的基础形式，在抗压性、抗拉性、抗弯性、抗剪性等性能中都能发挥一定的优势，通常用于地基承载能力较弱、上部荷载较大、基础埋深较大的房屋建筑中。

3、筏板基础

具有较大整体刚度是筏板基础最大的特性，能够将墙柱梁的不均匀沉降进行合理的调整。当地基承载能力较弱，地基土质分布不均匀，而房屋建筑上部结构承载力较大采用十字交叉也无法均衡时，可采用筏板基础。筏板基础可分为平板式和梁板式。平板式筏板通常在荷载相对小的时候使用，梁板式筏板在荷载较大时使用。筏板基础是一种在技术、工期、经济上都比较均匀合理的模式，但是在设计的过程中还是需要结合建筑的具体情况来使用。

4、桩基础

桩基础的历史悠久，已经经过了长久的发展。可以减少施工现场的工作量和材料，具有整体刚度强、承载力高、沉降小的特点。桩基础是深基础的一种形式，一般超过4、5米。以下情况均可以用于桩基础：

a、当建筑上部结构荷载较大、地基较软时，用桩基础把荷载力传至地基。

b、天然地基上的浅基础沉降过大，即使进行地基处理也满足不了建筑压球

c、对沉降要求较高的建筑物，就算地基承载能力好，为了沉降值不超过规定范围而使用

d、土质较差、土质较弱可以通过钻孔灌注的方法来解决

三、基础设计重点

1、大样详图绘制

基础设计大样详图绘制是指导结构完整施工的重要前提，设计人员对房屋进行基础设计时要从建筑的结构体系出发，充分考虑建筑本身条件和工程施工条件，把人们的切身利益放在第一位。在平面图中充分体现房屋建筑的各项指标，保证房屋整体和局部的抗压性能、抗剪性能和抗弯性能。在绘制的过程中可以利用建筑详图作为基础，在上面进行直接绘制，保证详图的准确性。还可以在历史详图的基础上根据工程实际情况进行局部更改。绘制大样详图的基本原则是建立合理的力学模型，在尺寸上保持一定比例，让结构设计更为合理，工程施工更为方便。对于基础的受力形式做到心里有数，能够从整体上把握结构大局，从细微处体现设计的实用性，秉承这样的绘图设计理念，设计出来的图纸才能够让施工技术人员读懂看明白。

四、总结

虽然我国民房建筑结构设计也取得了一些成就，但是对于建筑设计的高速发展还是不够匹配，在设计方法和设计经验中都不够成熟和完善。房屋造型别致、功能繁多等都使结构设计变得越来越复杂，为了保证房屋外形、性能、质量的全面提高要加强和完善基础设计，朝着先进的技术知识和理论知识前进。学习国外的先进技术，与时俱进，是房屋更加稳定、耐用、经济。在设计中应该做到因地制宜，具体情况具体分析，做到建筑、基础、地基三者之间有机统一起来，形成一个整体。

作者：左龙华单位：江西同济建筑设计咨询有限公司