土木工程建設建筑結構基礎設計

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土木工程建設建筑結構基礎設計

摘要:在土木工程建設過程中,建筑結構基礎設計對整體工程的建設水平與建設質量有直接關聯?;诖耍恼戮屯聊竟こ探ㄔO中建筑結構的基礎設計進行分析,首先提出常見的設計問題,分別位于地下室設計階段、承重柱截面部分設計部分;相應提出的設計完善策略,包括重視基礎選型比較、承重柱及截面設計、科學設置基礎沉降縫與伸縮縫、優化選擇地下室抗浮措施。

關鍵詞:土木工程;建筑結構;基礎設計

1建筑結構基礎設計的常見問題

1.1承重柱截面高度的設計

在土木工程建設的建筑結構基礎設計中,建筑結構的穩定性、抗震性能等與其承重柱的截面高度設計關系密切,在設計過程中,若未能全面考慮建筑結構整體的承重需求,就會出現界面面積設計過小的現象,無法承載整體建筑結構。在后期施工與使用中,容易出現開裂等問題,影響土木工程建設中的建筑結構基礎設計牢固程度。

1.2地下室部分的設計

在土木工程建設中,建筑結構的設計,是工程整體的穩定性與施工安全性的關鍵,而地基部分的設計,與地下室設計之間的緊密關系,需要引起相關設計人員的重視。地下室結構設計與建筑結構總體設計理念相悖的現象較為常見,且實際施工中,存在墻體厚度不符合建筑承載標準的現象,這種不良設計一旦化為實體,對整個工程質量與施工、使用人員的生命安全,都會產生惡劣的影響。另外,在斜坡施工的工程建筑,設計中的地基穩定性驗算常常被忽略,可能會在后期施工中得以顯現,導致斜坡施工建筑建設中返工現象十分普遍,提升了工程建設成本。

2建筑結構基礎設計完善策略

2.1重視基礎選型比較

土木工程建設中建筑結構基礎設計的科學性與合理性,直接關系到建筑結構的整體安全,因此,在基礎選型部分,需要嚴格的實地勘察,在正式開展土木工程建設的建筑結構基礎設計前進行實地勘察,明確可能影響基礎設計質量的因素,以建筑結構設計與施工安全、經濟、合理為核心原則,綜合考慮設計方案[1]。以高層建筑結構的基礎設計為例,在實際施工過程中,對施工場地環境進行全面考慮,若施工場地的地質條件較差,可采用樁基礎以及樁筏基礎等形式;若地質條件較為優良,適合開展土木工程建設活動,則可采用筏板基礎或地基處理+筏板基礎的設計形式。樁基礎的設計形式更具優勢,總建設工期較短,且能滿足絕大多數工程建設需求,十分適用于建設工期要求較緊的土木工程建設項目。

2.2科學設置基礎沉降縫與伸縮縫

在土木工程建設中建筑結構的基礎設計部分,基礎沉降縫與伸縮縫是地下室布置環節的重要組成部分。在設計過程中,需要盡量避免集水坑、主體結構剪力墻、人防門等結構,若在設計過程中,與此類結構發生交叉現象,則會嚴重影響后期施工的順利性,對建筑結構的工程質量也有較大影響。

2.3承重柱及截面設計

在土木工程建設中的建筑結構基礎設計過程中,承重柱的設,要盡量避免承重柱在構建過程中與構造柱發生混淆,保證相關結構設計的科學性與合理性。在土木工程建設中的建筑結構基礎設計過程中,承重柱方面需要綜合考慮承重柱本身的合理性與穩定性,保證承重柱的設計能夠滿足施工要求;充分考慮到建筑竣工后的使用需求,保證其重力承受功能與標準符合相關建筑使用規范[2]。承重柱在設計中,要明確影響其承載力性能的多種因素,從而科學減小軸壓比,提高構件的承載能力,依據土木工程建設中的建筑結構設計中的相關要求,可采用鋼管混凝土柱、鋼骨混凝土柱、高強混凝土柱等形式,提升其抗震性能,并在一定程度上提升承重柱的設計質量。承重柱截面的優化設計主要是提升土木工程建設中的建筑結構基礎的抗震性能,在設計過程中,由于缺乏防震警惕性,導致承重柱截面設計的過于細小,一旦遭遇外力,梁與柱之間會產生彎矩約束作用,最終造成結構斷裂,同時還會產生塑性鉸。為避免這一問題,必須重點考慮工程實際,可充分利用相關模型構建技術,對可能發生的地震災害等級進行相關模擬,從承重柱截面入手,對相關結構進行不斷優化,進而保證建筑整體達到六度及以上抗震烈度。

2.4優化選擇地下室抗浮措施

在地下室布置環節,為保證地基壓實度符合相關要求,需要嚴格遵循行業標準與相關設計要求,并由此引導安全施工。針對邊坡、斜坡等特殊地質條件的工程建設,在設計階段需要充分考慮地形因素對設計與施工安全的影響作用,對其進行地基穩定性驗算;而對于地基軟弱的建筑結構施工,需要對相關地基承載力與沉降系數進行驗算,保證土木工程建設的建筑結構基礎設計的科學性、合理性以及實用可靠性。另外,在地下室布置這一環節,地下室抗浮措施對基礎設計的可靠性具有極大的影響作用。對于層高較大,埋置較深的地下室結構來說,一般的抗浮措施難以滿足相應的規范要求,以新加坡環球影城為例,有效利用了建筑排水減壓抗浮新技術,工程規劃過程中,要求地下停車場的凈高要在9~14m,地下室頂板的水平投影面積達到76000m2,建設規模龐大。且項目場地位于沿海地區,地下水與海水相貫通,水位趨同;經統計,海水高低潮差平均值在3.3m左右,項目最高地下水位約為地下5m[3]。采用建筑排水減壓抗浮系統進行地下室施工,竣工使用一段時間之后發現,建筑結構基礎設計的穩定性與可靠性得到了有效實現,同時降低了工程建設成本。在新加坡環球影城的實際施工中,基坑土方處理量與鋼筋混凝土的使用量得到了顯著降低,最終的統計結果顯示,工程節約能耗達20%,且在后期使用中,地下室部分均為出現滲水現象,建筑結構受到地下水浮力的影響也不大,未發現明顯的結構裂縫。由此可見,適當選擇地下室抗浮措施,能夠在很大程度上提升建筑結構的整體安全性,同時,也能有效縮短工期,控制工程造價,對提升土木工程整體的建設效益具有重要意義。

3結束語

綜上所述,對土木工程建設中建筑結構的基礎設計進行研究分析,有利于提升土木工程的整體建設水平。通過相關完善策略的順利實行,改進以往建筑結構基礎設計中的不足,提升設計水平與工程施工水平,提升工程整體施工效率與安全性,維護相關建設企業與單位的工程建設經濟利益與社會利益。在未來的建設與發展進程中,需要不斷提升對基礎設計部分的重視,充分利用高新技術,提升相應設計的技術含量。

參考文獻:

[1]薛穎.建筑結構設計中存在的問題與解決對策分析[J].工程技術研究,2017,(4):216-217.

[2]胡必偉.房屋結構設計中建筑結構設計優化方法的應用[J].工程技術研究,2017,(7):212-213.

[3]馮濤.土木工程建筑結構設計中的問題與策略探討[J].住宅與房地產,2016,(9):64.

作者:楊如意 單位:廣東華方工程設計有限公司東莞設計部

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