民用建筑结构设计中的基础设计分析

民用建筑结构设计中的基础设计分析

高野越

延安市建筑设计院 陕西延安 716000

高野越

摘要：房屋建筑结构设计中的基础设计是一项系统性、复杂性较高的工作，不仅需要考量到房屋建筑结构的持久耐用以及安全性等方面，还需要确保其功能性能够满足人们的实际需要，这就要求设计人员在设计中不断提高建筑基础设计的科学性和合理性。因此，文章就对民用建筑基础设计中的要点和关键进行了探讨分析，以供参考。

关键词：民用建筑；结构设计；基础设计

1民用建筑基础设计要求

对于民房结构设计而言，其基础设计是否符合要求、是否会对整个建筑设计造成较大的影响，是整个建筑设计的关键之处。基础设计一定程度上可以决定其建筑的质量和施工的质量，所以建筑的基础设计工作是非常重要的。

在设计的过程中其设计方案应该满足以下5种功能：①设计方案的承受力应该满足其施工的正常需要和施工过程中产生的不同作用力；②确保其使用性能符合人们的要求；③可以保证长期不会发生质量问题；④当发生火灾等意外情况时，可以确保在一定的时间内保持足够的承载力；⑤当发生爆炸、撞击或者人为造成的危害时，结构可以保持其必要的稳定性和承载力，不能出现与起因不相符的问题，最大程度上减少连续倒塌的可能性。为了确保设计方案可以满足以上的5点要求，在地基的设计过程中应该将以下因素考虑在内：①在长期荷载的影响下，地基会发生一定程度的变形，确保其变形程度不会对其承重结构造成影响；②出现不利荷载的情况下，地基可以保持其稳定性不受严重影响；③可以确保地基长期稳定的承载力。地基承载力的选择一定要确保地基在长期塑性变形中保持稳定，另外还要考虑在其环境下存在的可能引起地基变形的特征和变形量。因为地基土的变形程度和时间有一定的关系，相对于钢筋混凝土等，地基土更容易发生变形。根据调查研究可以发现，目前大部分的建筑事故都是因为地基变形较大或地基不均匀引起的。地基基础的设计使用年限应该和上部结构的设计使用年限相一致。通过一些成功的建筑工程案例证明，地基一直处于荷载作用下，其承载力会不断提升，基础建筑材料的选择应该符合其环境的要求。对于部分地基土性质相对复杂的建筑，由于受到地质条件的影响，一定要根据其实际情况进行设计施工作业。相关设计师一定要进行实地的考察，根据其实际的地质条件和结构类型等进行设计，确保设计的安全性。

2房屋建筑结构设计中基础设计的要点

2.1独立基础设计

独立基础设计具有抗震性能较好、土壤环境适应能力较好以及成本较低等特点，使得独立基础设计在房屋建筑基础设计中得到了较为广泛的认可和应用。独立基础设计理念大致可以分为柔性和刚性两大类，需要相关设计人员根据工程建设地点的地基土质特点进行选择，比如，刚性独立基础设计理念适用于地基土质压缩性强且压实密度大的情况，而柔性独立基础设计理念则可以有效抵抗地基的不均匀沉降问题。独立基础设计的类型主要包括阶形、坡形以及杯形等几种，其使用方式可以分为柱下独立基础和墙下独立基础，其中柱下独立基础是最为常见的使用方式，主要是将独立基础布置在承重柱下方并与承重柱整体浇筑。而墙下独立基础主要用于房屋建筑地基承载力较大且建筑上部结构荷载较小的情况，可以有效减少基础施工材料的损耗以及开挖土方量。

2.2桩基础设计

桩基础是能够保证民用建筑基础结构稳定性的主要因素之一，当前我国民用建筑在进行基础设计时，对于桩基础主要采用钻孔灌注桩以及预应力管桩两种设计方式。钻孔灌注桩的设计方式是当前民用建筑在基础设计中较为常见的一种桩基础设计方法，该方法在实际应用中需要充分考虑到钻孔灌注桩的施工是否会对后续民用建筑工程的施工内容造成影响。在对钻孔灌注桩这种桩基础结构进行设计时，相关人员需要对钻孔灌注桩的成桩位置、桩体大小等进行重点考虑，以满足民用建筑基础设计功能和结构稳定性为主要目的，保证民用建筑的施工建设质量。预应力管桩设计也是一种较为常见的桩基础设计方案。预应力作为当前我国建筑市场中应用较为广泛的技术，在保障民用建筑结构安全性等方面发挥着重要的作用。以预应力技术来实现对预应力管桩的设计，设计人员需要格外重视预应力管桩直径会对民用建筑基础结构造成的影响。由于当前不同民用建筑的施工需求存在一定差异，在对预应力管桩进行设计时，设计人员还需要结合不同民用建筑的施工要求对其进行仔细的调整，并在施工完成后，对预应力管桩的施工质量进行检查，为民用建筑的基础结构设计提供保障。

2.3箱形、筏形基础设计

箱形和筏形设计将上层结构和底层视为一个统一体，适用于高层房屋建筑。二者均能够提供一定的地下空间，通过采用大量的混凝土结构为地基结构处形成箱式结构或双层结构。通过混凝土结构人为改变地表承载能力，使其满足于特定高度房屋建设的需要。该设计混凝土施工工程量大，对施工质量的要求较高，混凝土建筑过程中，很容易出现空洞和裂缝，混凝土在硬化过程中，空气湿度和温度不适宜，将会造成内外温差过大出现结构性开裂

。，将会直接影响工程质量。为降低混凝土结构开裂风险，需要适当调整钢筋配比，使用钢丝网提升混凝土内部连续性，保证内部应力平衡。

2.4桩箱基础设计

桩箱基础设计将桩基和箱形基础设计结合起来，在有效降低水平地面沉降的同时，提升垂直方向桩基的沉重能力。该设计适用于土壤松软、含水量大的临水地区。桩基与箱形结构相结合，有助于全面提升底板的整体承载力。桩基能够更合理的很好底板承担的压力，通过调整桩基密度和底板厚度能够有效应对上层建筑自身重力。这一设计需要对底板厚度进行准确计算，底板与桩基之间受力不均将会加剧底板开裂的风险。建筑场地土层按照成因、土性特征和物理力学性质的不同自上而下划分为杂填土、灰色粉质粘土、灰黄色粉质粘土、粉砂夹粉质粘土。（具体土层分布情况各地区可存在差异）根据土层的主要物理学指标，按照具体项目要求对工程面积和场地进化划分，并按照设计内容和要求计算关键性数据。根据具体施工要求选择相应的桩材料和承台材料并确定单柱竖向标准值和特征值。根据土地承载能力大小明确桩数量和处置，利用承载力标准值和桩材料计算出桩的数量及分布间距。

3民用建筑基础结构设计质量优化

为了保证建筑结构基础的稳定性和安全性，设计人员需要优化基础设计方案，提高基础结构应用的可靠性。为此，设计人员要不断加强自身的综合素质，还要具备负责的态度、高度的工作责任心。同时，设计人员要确定建筑工程项目前期勘查设计工作是否详细充分，并做好各类材料信息的整理分析，明确建筑所在区域的具体情况，为高效开展设计工作提供有力的支持。设计人员在获得勘查材料后，要细致地分析勘查数据信息，同时加强施工现场的考察。在具体的设计阶段，设计人员可以积极借助BIM等现代信息技术和软件，利用建筑信息模型的碰撞检查功能确定设计方案是否科学可靠，及时查找设计方案中的不足之处，明确施工中可能存在的缺陷并有针对性地采取预防措施，从而切实保证建筑结构基础设计方案的质量。

结束语

民用建筑整体结构的基础设计是一项复杂系统的工程，要求设计人员不仅要具有扎实的设计功底，还要有丰富的设计经验，并且应严肃对待民用建筑结构基础设计，并根据实际施工情况来配合周边环境，做好基础设计，提高民用建筑结构基础设计水平，提升民用建筑质量和使用年限。

参考文献：

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[3]欧明辉,倪宁.民用建筑设计中建筑防火技术的运用[J].建设科技,2017(14):109.