土木工程建筑结构基础设计策略分析

土木工程建筑结构基础设计策略分析

邱新雷

身份证号码：370481197710283515

摘要：在建筑工程的设计及其施工中，如果建筑结构的基础设计不够合理，便会直接影响到基础的强度及其承载力，导致不规则沉降的产生，对整体建筑工程质量造成不良影响，缩短其使用寿命，严重情况下甚至会引发不必要的安全事故，对用户的生命和财产安全造成威胁。

关键词：土木工程；建筑结构；基础设计；策略分析

1、建筑结构基础设计分析

1.1墙下条形基础设计

对于建筑工程而言，其基础结构具有多种多样的设计形式。

而在众多的基础结构设计形式中，墙下条形基础属于比较常见的一种。在此类基础的材料选择中，大多会选择一些具有良好刚度条件的材料，比如毛石、混凝土和砖石等。上述材料不仅具备较好的刚度条件，且抗剪能力、抗拉能力以及抗压能力都很好。具体设计中，设计者需要从刚度这一角度出发，对此类结构基础内部的抗剪能力及其抗压能力加以有效控制，防止剪切应力和拉应力超出基础承受限度。

一般情况下，对于多层砌体形式的建筑工程，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[4]。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。

1.2独立基础设计

根据刚度方面的差异，独立基础可分两类，其一是刚性基础，其二是柔性基础。在独立柱基础中，其断面有两种形式，第一种是矩形，第二种是方形。一般情况下，设计者会将柱荷载偏心距作为依据来进行断面形状的合理选择。对于荷载偏心距比较大的柱结构，具体设计中，最好将其设计为独立柱基础形式，这样便可实现投资成本的进一步节约与经济效益的进一步扩大。在此过程中，通过拉梁拉结形式进行设计，可让地基基础具有更好的抗震性能，防止地震情况下地基基础的不规则形变。对于上部为框架结构且地基基础承载负荷能力较好的建筑工程，因其地基基础不容易发生不规则形变，所以其结构的选择也更加灵活。

而在独立柱基础的设计中，其基础拉梁最好应沿着两个主轴的方向进行设计，通过这样的方式，便可让各个独立基础之间具备更好的整体性，同时也可以对柱基不均匀沉降加以有效调整，并实现首层柱高度的合理降低。这样便可让独立基础具备更好的稳定性，并实现其承载力的进一步提升，让独立基础以及整体工程的质量与安全得到最大限度地保障。

1.3柱下条形基础与十字交叉基础设计

在对建筑工程结构基础进行设计的过程中，设计者需要对建筑工程所在区域中的具体条件加以综合考虑。如果建筑工程所在区域中的地基条件相对较差，或者是建筑工程的柱荷载相对较大，便不可仅仅通过独立基础的方式来进行设计，因为这样的结构基础设计形式并不能让建筑工程结构具备足够的复合承载能力，其质量和安全也得不到良好保障。

同时，如果施工现场并没有预留出足够的回旋空间，或者是施工现场的环境条件十分杂乱，不能对基础面积加以合理扩大，要想有效确保结构基础设计效果，设计者就需要通过柱下条形基础的形式来进行设计。相比较其他形式的地基基础而言，柱下条形基础的刚度条件十分良好，通过此类基础的应用，可以让建筑工程地基基础的不规则沉降情况得以有效避免。

但是在具体的结构基础设计过程中，设计者也需要对柱基础的荷载偏心距加以重点考虑，如果其偏心距太大，条形基础所具有的刚度条件并不能满足实际需求，地基基础所产生的不规则沉降也将得不到有效控制。

在具体的结构基础设计过程中，为实现柱下条形基础实际作用的充分发挥，设计者需要对以下两个方面的内容作重点考虑：

第一，需要对其梁截面高度加以合理控制，通常情况下，其梁截面高度应控制在柱距的1/8～1/4之间；

第二，应该让条形基础中的端部朝外部伸出一段长度，一般情况下，这段长度需要控制在第一跨距的0.25倍。

在此过程中，如果地基基础并不具备足够的负荷承载能力，或者是柱基础所承受的荷载力太大，设计者就需要将地基基础的面积适当扩大，通过这样的方式，让地基基础所具有的负荷承载能力及其抗变形能力得以显著提升。而在这样的情况下，最合理的选择便是十字交叉基础，通过此类基础的应用，便可让整体建筑结构基础的空间刚度得以有效提升。

但是十字交叉基础并不是在所有建筑工程中都适用，因此在具体的建筑结构基础设计中，设计者一定要对其实际情况加以综合考虑，如果实际条件允许，便可对十字交叉基础加以合理的选择和应用，如果实际条件不允许，则不可选用此类基础。通常情况下，如果其地基土质并不是均匀分布，不具备足够的负荷承载能力，且在建筑工程上部结构的重力荷载比较大的情况下，设计者便可对十字交叉基础加以合理应用。

1.4桩基础设计

在土木工程中，桩基是一种十分普遍、行之有效的地基基础。桩基在工程中的应用具有很大的优越性，既具有很好的承载力，又能使地基的沉降量降到最低。因此，在目前的土木工程中，桩基是一种非常普遍的浅地基。然而，在建筑工程结构地基的设计和使用中，由于其所需的材料很多，而且对材料的质量和施工技术的要求也很高，因此其在实际工程中的应用中，常常会产生大量的造价。因此，设计人员不得任意使用桩基，仅当基础承载力和变形抵抗能力与实际需要不符时，方可作为桩基础。

在进行结构基础设计时，设计者要对场地的土壤状况有充分的认识，而对土层分布不均匀、承载力低、上部结构受力较大的建筑物，可以适当地运用。但由于某些工地上的基础区域会有重叠的现象，因此无法为整个施工提供充分的下层空间。为了有效地解决以上问题，在具体的设计中，设计者可以在结构设计中适当地运用钢筋混凝土筏板结构。特别是在设计时，要充分考虑到如何选择合适的钢筋混凝土筏板地基，只有这样，才能保证地基的设计效果，并能最大程度的保证建筑的安全。

2、结束语

综上所述，在对建筑工程进行基础设计的过程中，设计者一定要充分意识到此项设计的重要性，明确不同类型建筑工程的基础设计，并根据实际情况、结合实际需求，采取合理的方法与措施来进行建筑工程结构基础的设计。通过这样的方式，才可以有效确保建筑工程基础设计的科学性与合理性，实现整体建筑工程质量及其安全的良好保障。

参考文献

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[2]李京泽.房屋建筑土木工程中的注浆处理分析[J].建材发展导向,2022,20(08):34-36.DOI:10.16673/j.cnki.jcfzdx.2022.0121.

[3]阙茂华.基于土木工程建筑中混凝土结构的施工技术分析[J].中国建筑金属结构,2022(03):46-48.