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土木工程建设中建筑结构基础设计

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摘要:近年来随着我国经济社会的不断发展,也进一步的推动了土木工程建设的发展。而在土木工程建设过程中建筑结构基础设计作为其重要的一部分并对整个工程的质量都具有非常重要的作用。本文主要从建筑结构基础设计的重要作用以及应该重点注意的问题方面进行了阐述。

关键词:基础设计;土木工程;设计图纸

近年来我国土木工程建筑市场发展前景十分明朗,但是在工程设计的过程中多少会受到人员、制度以及技术等因素方面的影响,导致我国的建筑结构基础设计中存在着许多的问题,基于此必须要采取相关的措施进行完善,并为我国土木工程施工质量打下坚实的基础条件。

1建筑结构基础设计的重要作用

具体如下:①建筑结构基础设计事关土木工程施工的安全,所以在对土木工程基础结构进行设计时必须要做到选型正确以及加强设计的合理性,并且最大程度的提高土木工程施工的安全系数。例如,如果在设计的过程中其基础结构设计的不够科学、合理,那么势必会给土木工程建筑的承载能力造成一定的影响并最终会造成建筑物的墙面出现裂开或者是不均匀的下沉等情况;②合理的结构基础设计还能进一步提高施工的周期,其主要体现在建筑结构基础的合理设计可以使得施工人员能够更加高效的开展工作,避免了由于设计的不合理性而引发返工的情况,并降低了对整个建筑工程中投入的物力、人力以及财力等;③合理的结构基础设计还能够为企业创造出更高的社会效益以及经济效益。通过对相关项目调查研究表明,在土木工程建设中其结构基础设计在全项目造价中占有将近20%的成本,如果是针对一些较复杂并且大型的项目工程其占有的比例将会更大。由此可见,加强对土木工程中结构基础设计显得尤为重要,各设计单位必须要引起足够的重视。

2土木工程建设中基础结构常见类型

2.1扩展基础常见设计方式

(1)独立基础。由于独立基础相比于其他的基础而言具有施工方便、费用低且受力明确等优点,所以在土木工程建设中属于比较常见的一种。当建筑物的上部结构采用的是单层排架结构或者是框架结构作为承重其最为常见的形式有坡型、阶梯和杯口基础。单独基础的结构计算主要包含了局部受压计算、冲切以及受弯计算,而变阶处的高度和柱边基础高度主要是受控于冲切计算,配筋量由基础底板的弯矩决定。

(2)条形基础。条形基础在实际工程项目中运用并不是特别广泛,其主要运用在排架结构或者是柱距较小的框架结构,并成十字交叉或者是单向设置并受承于柱子传下的集中荷载,基底的反力分别受上部刚度和基础的影响。当柱荷载比较均匀、柱距相差不大的情况采用简化计算方法,用倒梁法或静力分析法计算,其中假设基础对地基的相对刚度较大,忽略不均匀沉降的影响。另一种地基上梁的计算方法,考虑地基与基础的共同作用,将基础看成地基上的梁,通过计算满足地基与基础之间的静力平衡条件,建立方程。

(3)筏型基础设计。筏板基础是底板连成整片形式的基础其主要分为两大类即:平板式和梁板式,并且筏板基础具有非常强的刚度可以快速对基础的不均匀沉降进行调节,同时还具有足够宽敞的地下使用空间为基底受力提供了强有力的支撑。筏板基础的板厚主要由抗剪切以及抗冲切计算所得。而筏板的计算方法多种多样,在计算的过程中也比较的繁琐,一般而言在实际的工程中会采用辅助工具计算机来完成计算。

2.2桩基础常见设计方式

相比于其他几种设计方式桩基础在项目工程中应用尤为广泛,桩基础在比较大型项目中并且作为荷载时具有稳定性高、承载力高、适应性强以及沉降量小等优点。因此桩基础在设计过程中的技术经济以及选型尤为重要,为了能够更好的取得良好的技术经济效果对项目进行多个方案的比较至关重要。

(1)钻孔灌注桩设计。在土木工程基础结构施工的过程中钻孔灌注桩作为现阶段比较常用的一种技术手段,因此在对此设计的过程中应该注重后续实施操作的一些基本规范和流程并促使钻孔灌注桩的设计能够在工程项目中发挥出其应有的作用。在实际工程项目中还需要把握好成桩区域以及具体桩身的大小从而充分确保钻孔灌注桩可以符合土木工程项目基础结构设计所需,并使其在结构的稳定性上发挥出应有的效果。这也就从某一程度上说明需要加强对设计图纸以及设计方案做进一步的细化工作,以确保钻空灌注桩的布置能够变得更加充分合理,降低危险系数的存在。

(2)预应力管桩设计。在土木工程项目基础结构的设计中,预应力技术的应用也尤为广泛,并且表现出了其应有的作用效果,为了能够更加进一步的提高预应力管桩的实际作用需要在设计的过程中加以注意。例如在针对预应力管桩的直径时必须要严格进行限定并结合整个基础结构在稳定性方面的基本需求进行相关处理,以确保具备较强的实用性,特别是针对需要规避可能出现不利的威胁以及各类问题,另外对于组成预应力管桩的构成部分也应加强进行严格审查,例如对于端头板以及桩身、套箍等,都需要促使其具备理想的协调运行效果。但是其重点还是要加强对预应力管桩的预应力大小进行合理化的设计,以确保预应力能够发挥出更大的效果。

3土木工程建筑基础结构设计注意问题

3.1地基基础设计的问题

对于地基设计的过程中容易出现以下方面的内容:①由于没有对地基质量引起足够的重视,所以导致承载力以及地基质量无法满足其施工的需求;②在施工的过程中地基的稳定性最容易被人忽略特别是在斜坡上施工时地基的稳定性就显得特别重要,因此往往导致在后期出现大面积的返工以至于影响工程的进度,另外,在针对一些建筑地基比较薄弱的地方设计人员往往也会出现不够重视地基沉降的可能性和承载的实际能力等,从而进一步的影响了项目的正常施工。

3.2承重柱截面高度设计的问题

在对承重柱截面高度进行设计时,设计师往往没有认真的考虑到建筑物的整体抗震能力。如果在设计的过程中其截面的面积过小则会导致承重柱无法承受太大的力量,不但影响了工程的进度也给后期的使用埋下了安全隐患。与此同时,如果基础部分设计的不够合理也会进一步的影响整体结构的耐久性问题,并对抗震能力也会带来不利的影响,如果一旦引发地震,那么极有可能会引起建筑物倒塌的现象。

3.3构造柱与承重柱设计部分的问题

构造柱和承重柱设计的问题主要缘由设计师在设计的过程中并没有将这两者进行充分的思考,从而致使设计不够科学、合理,以至于最终影响到了整个项目的正常施工。与此同时如果不加以制止,将会给使用者的安全性带来一定的影响。结构设计的不科学合理极易导致建筑结构的作用和功能受阻,并最终难以发挥出其应有的作用,也不利于施工质量的提升。

3.4地下室设计的问题

在建筑结构设计中,地基建设作为其中非常重要的内容之一,而地下室的合理设计和地基设计之间存在着非常重要的关联,因此必须要加强做好地下室的设计工作,唯有此才能更好的确保地基建设的质量,基于当前情况之下,地下室设计中还存在者诸多的不足之处。例如,墙体设计的厚度无法达到相关要求;设计结构和地基的理念相违背等方面,如存有问题的地下室设计一旦设计成型,那么势必会给整个建筑物的安全性能方面埋下严重的安全隐患。所以相关的设计师在设计的过程中应该引起足够的重视并且要将此类问题消滞殆尽,从而充分的确保建筑物的整体安全。

4结束语

综上所述,在建筑物中,建筑的整体结构基础设计尤为重要,所以这就要求相关的设计师在进行设计时必须要充分的从建筑物的整体角度出发并且还要明确每一个部位的作用,从而能够确保每一个部分的设计在满足设计要求的同时还能够为建筑的施工质量以及整体性奠定坚实的基础。

参考文献

[1]王砾伟.探析土木工程建设中结构与地基加固技术的运用[J].赤峰学院学报(自然科学版),2014,30(23):49-51.

[2]刘万杰.土木工程建筑结构设计面临的挑战及应对[J].工程建设与设计,2017(12):27-28.

[3]王勇.土木工程建筑结构设计优化研究[J].河南科技,2016(19):112-113.

作者:单维欣

土木工程建设中建筑结构基础设计责任编辑:张雨    阅读:人次