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摘要:在建筑工程的设计和施工中,如果建筑结构的地基设计不够合理,将直接影响地基的强度和承载力,导致不规则沉降,对整个建筑工程的质量产生不利影响,缩短其使用寿命,严重时甚至会导致不必要的安全事故,威胁使用者的生命财产安全。因此,在建筑工程的基础设计过程中,设计人员必须充分认识到这一设计的重要性,明确不同类型建筑工程的基础设计,根据实际情况和实际需要,采取合理的方法和措施设计建筑工程的结构基础。这样可以有效地保证建筑工程基础设计的科学性和合理性,实现对整个建筑工程质量和安全的良好保证。
关键词:土木工程;建筑结构;基础设计;策略
引言
近年来,随着我国社会经济和城市化的不断发展,人们的住房观念和需求也在不断变化,各行各业对土木建筑的质量和结构设计提出了更高的要求。土木建筑的基础设计不仅直接影响土木建筑的质量,而且影响建筑物的使用寿命、稳定性和安全性能。为了提高土木建筑的整体质量,必须重视基础设计,了解各个环节设计的具体方法。
1土木建筑基础设计原则分析
土木工程在当前的建筑市场中占有很大的比重。随着建筑技术水平的不断提高,土木工程的建设逐渐趋向于多功能设计方向。做好土木建筑的基础设计,对保证土木建筑的性能和安全具有重要作用。随着当前市场的快速发展,一些土木建筑的质量安全问题逐渐暴露出来,土木建筑的施工设计也逐渐成为人们关注的主要内容之一。具体来说,土木建筑基础设计应遵循以下三个原则:首先是整体性原则。在基础设计时,相关的施工人员需要考虑土木建筑整体的建筑结构和性能,保证基础设计能满足土木建筑的质量、实现土木建筑安全性能的要求;其次是预先性原则。在进行基础设计之前,相关的设计人员需要对土木建筑的实际施工环境,包括地理位置、地质条件、气候条件、水体条件等内容进行预先考察,保证基础设计的有效性;最后是重点性原则。在基础设计中需要着重增强土木建筑关键环节和关键结构的设计,提升土木建筑的整体性能。例如,墙体、梁柱结构等关键环节的承载和荷载结构。
2土木工程建筑结构基础设计策略
2.1墙下条形基础设计
对于建筑工程来说,其基础结构有多种设计形式。在多种基本结构设计形式中,墙下条形基础是常见的一种。在这类基础的材料选择上,多选用一些刚性条件较好的材料,如毛石、混凝土、砌体等。上述材料不仅具有良好的刚度条件,而且具有良好的抗剪能力、抗拉能力和抗压能力。在混凝土设计中,设计人员需要从刚度的角度有效控制这类结构基础的内部抗剪承载力和抗压承载力,防止剪应力和拉应力超过基础的承载极限。一般来说,对于多层砌体建筑工程,其主要的结构基础多为墙下条形基础。如果其持力层是比较好的天然地基,可承受的重力荷载比较大,也可以将楼层数量适当增加一些。就总体而言。此类基础的应用优势十分明显,比如施工速度较快、施工操作便捷,施工造价较低等。具体设计中,为实现其整体性的良好保障,设计者可将地圈梁架设在基础上方。将钢筋混凝土形式的柔性基础合理应用到此类基础设计中,在上部结构重力荷载超过了地基基础所能承受的抗压限度时,便可实现基础断面的进一步加大,让地基基础产生的不规则沉降得以有效抑制。对于基础埋深,具体设计中,应将施工现场具体的抗震设防烈度、地质情况、建筑工程的实际高度、结构形式、体型等各方面因素作为依据来进行综合考虑。对于分布情况不均匀的地基基础,可采用肋梁增设的方法进行设计,以此来实现其抗弯矩能力的有效提升,让地基基础所产生的不规则沉降得以有效抑制,避免不规则沉降过大对工程质量的不良影响。
2.2独立基础设计
在土木建筑基础设计中,独立基础设计是最常用的设计模式。独立基础具有造价低、适应性强、抗震能力强的特点。独立建筑一般设置在承重柱和现浇混凝土柱下,用混凝土整体浇筑固定。设计独立基础时,应充分考虑土建施工场地的地质和土质特点,根据不同的地质和土质条件选择最合适的基础类型。具体来说,土木建筑施工现场的地基土压缩性较弱,压实密度较小,土壤之间粘合力较小,则可以将其设计为柔性基础。独立基础在设计时,可以采用坡形基础、阶形基础和杯形基础,实际的设计过程中需要结合施工现场的具体施工情况,合理选择或者是组合式选择独立基础的设计类型,以实现土木建筑稳定性和安全性的需求。
2.3上部结构设计
上部结构的刚度和质量分布与整个结构的安全性密切相关,这也是基础结构设计中需要考虑的关键因素。因此,为了有效地提高建筑基础设施的设计效果,设计师需要合理地设计建筑物的上部结构。屋顶是建筑物上部结构的重要组成部分,当前斜坡结构是很多建筑物常用的屋面结构形式,其包括梁板式、折板式等偏心受拉构件。在选择具体结构类型时,设计人员需要依据建筑的具体结构进行合理的选择设计,从而提高建筑整体结构设计的可靠性。
2.4合理选择建筑结构地基基础设计方案
建筑结构基础设计方案的选择直接关系到建筑结构的安全。因此,工作人员应结合建设项目的实际情况,选择科学的建筑基础形状和布局,然后综合运用建筑总造价、施工难度系数等因素进行基础选型。首先,要对建设项目进行全方位的调研工作,详细调查现场地质工程的具体情况,如地基承载力、地形条件、地质条件等数据,再和建筑结构相互结合,来分析不同方面的数据,这样才能从不同方面来考虑到具体因素,从而制定健全的地基基础设计方案,加强方案的合理性和科学性;其次,要合科学考虑到上部结构和地基的动力情况,按照不同结构的优缺点,再利用专业工具计算出实际动力值和预估值的差异性,然后通过分析两者间的关系来制定安全施工措施,也可根据开裂数据或者次应力数据来采用合理预防措施,从而确保整个方案能顺利进行。
2.5提升建筑材料利用率
在建筑结构基础的设计优化过程中,要基于基础的经济性、安全性和稳定性,进一步加强建筑材料的利用率。工作者应根据建筑对使用功能的要求,选择相应的优化措施。面对钢筋混凝土桩基结构,可采用抗压性能强的混凝土材料,既能满足设计承载力要求,又能缩短结构构件的截面尺寸,从而增加建筑结构利用空间。在针对地下连续梁地基基础结构时,工作人员要在保证建筑预算造价基础上,采用高强度钢筋,来降低建筑地基基础结构的钢筋总数量;在设计建筑结构地基基础时,工作人员要根据混凝土强度和钢筋强度来进行科学配备,确保混凝土和钢筋强度基本相同,将建筑材料优势全部发挥出来,从而降低建筑结构所耗资金,给建筑企业实现可持续发展打下坚实基础。
结束语
因此,建筑工程的结构基础设计近年来成为建筑工程领域乃至全社会关注的焦点。建筑工程中结构基础设计时,基础形式的选择和设计要点的把握非常重要。基于此,设计者必须充分掌握各种结构基础的适用条件和设计要点,然后以此为基础,结合建设项目的实际情况和要求,对其结构基础进行合理的选择和设计。只有这样,才能很好地保证建筑工程中结构基础设计的质量,从而为整个工程的后续施工提供有力的支持,进一步保证建筑工程的应用质量和安全,在满足当今社会对建筑工程实际需求的基础上,进一步促进我国建筑工程行业的良好发展。
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