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      建筑結構設計基礎類型分析

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      建筑結構設計基礎類型分析

      1選擇建筑基礎類型

      對于建筑基礎類型的選擇,應當按照工程地質、上部結構、施工條件、抗震要求以及周邊建筑物及其環境條件等要素進行全面考慮,具體來說應該選擇整體性強且能夠更好滿足地基承載力、建筑物允許形變要求以及可調節不均勻沉降的基礎類型。天然地基筏形基礎具有一定經濟性,應該重點考慮,在必要時也可使用箱型基礎。若是地質條件較為良好、承載力小,并且可達到承載力及形變要求,我們可使用交叉梁基礎或者其它建筑基礎類型。而如果建筑地基承載力及形變無法達到設計要求時,則應使用樁基或者符合建筑地基的類型。基礎能否發生傾斜是評價建筑具有安全性與否的重要指標。一般來說,,高層建筑物荷載大、質心高,對地面通常都有偏心,所以在沉降時建筑物總重量對基礎地面行心將會產生新傾覆力矩增量,同時傾覆力矩增量還會出現新的傾斜增量,可能傾斜也會有所增加,直到地基形變穩定。所以,為了有效降低基礎傾斜,需盡可能促使結構縱向荷載中心和基礎平面形心結合,若是偏心無法避免,則需對其偏心距進行約束。在地基均勻的情況下,筏形基礎和箱型基礎的平面形心應和上部結構縱向永久荷載重心充分吻合,若是無法充分吻合,偏心距應滿足≤0.1W/A,其中,W是和偏心方向一致的基礎底面邊緣抵抗矩,A是基礎底面面積。對于低壓縮地基或者端承樁基基礎,應略放寬偏心距的約束。

      2確定建筑基礎的埋置

      深度對于高層建筑而言,其一定要有較大的埋置深度,這主要是因為兩個方面,其一,較大的埋置深度能夠有效保障建筑物處于水平荷載作用下地基的穩定性,降低建筑工程整體傾斜度;其二,較大的埋置深度能夠減少地基的附加壓力,提升地基承載力,降低地基沉降量,同時還利于對地基水平荷載作用下擺動的限制,從而使基礎底面上方的反力分布更加平衡。建筑基礎埋置深度對于工程造價、施工技術、工期以及建筑的正常使用均具有直接的影響,所以在設計基礎時,一定要按照具體情況選用科學合理的埋置深度。基礎埋置深度著的是有效埋深,通常從室外地面起計算,天然地基算到基礎地面下皮標高,樁基礎算到承臺下皮標高。若是室外地面高度不等時,則需根據較低一側進行計算,而若是地下室周邊沒有可靠側限,則需從具有側限地面算起。

      3建筑基礎設計的主要方法

      3.1設計筏形基礎

      3.1.1筏形基礎的設計方法筏形

      基礎也被稱為筏式基礎,它是建筑中的常見形式,適用于高層建筑地下部分的大空間房屋,它具有很大的整體剛度,可以有效調節基礎壓力以及不均勻沉降,且具有良好的防滲透性。其設計方法按照不同假定可以分成剛性板方法以及彈性板方法兩種。若是地基土質較為均勻、上部結構剛度良好、柱間距和柱荷載變化不大于20%、筏形基礎肋梁高跨比活著平板式筏形基礎后跨比不低于1/6,建筑筏形基礎可以只考慮局部的彎曲作用,并且按照樓蓋法來完成計算。

      3.1.2筏形基礎配筋構造筏形

      基礎混凝土不應小于C30。一般墊層厚度為100毫米。若是有防水需要,混凝土抗滲等級應根據規定來確定。若是使用剛性防水計劃,同一建筑基礎不可設置變形縫,可以沿著基礎每隔30至40米設置一道貫通頂板、底板、墻板的澆帶。

      3.2設計樁基礎布置

      樁最少需要滿足以下4個條件:首先,等直徑樁中心距不可低于三倍樁橫截面的直徑或邊長,擴底樁中心距不可低于擴底直徑1.5倍,并且2個擴大頭間凈距不可低于1米。其次,在實際布樁時,應促使各樁承臺承載力合力點和縱向永久荷載合理作用點充分吻合,而且還要使樁基在水平力產生的力矩較大方向具有很大的抵抗矩。第三,平板式樁筏基礎樁應布置到墻下或者柱下,必要時也可以滿堂布置,核心筒可以適當的進行加密布樁,而梁板式樁筏基礎樁應布置到基礎柱下或者梁下。第四,柱頂嵌入承臺的長度,對大直徑樁不應低于100毫米,對中小直徑樁不應低于50毫米,混凝土樁頂縱筋需深入到承臺當中,并且其錨固程度需充分滿足國家在此方面的相關規定。樁及承臺為上部結構和樁之間聯系的結構部分,形狀主要有多邊形、矩形、圓形和三角形等。樁基承載臺的構造不僅要達到抗彎承載力、抗剪切、抗沖切、以及上部結構要求,同時承臺的寬度也不可低于500毫米。邊樁中心到承臺邊緣距離不可低于樁邊長或直徑,而且樁外邊緣到承臺邊緣的距離不可低于150毫米。對于條形承臺梁而言,樁外邊緣到承臺梁邊緣的距離不可低于75毫米。此外,承臺最小厚度不能低于300毫米。承臺配筋:縱筋直徑不宜小于12mm,架力筋不宜小于10mm,箍筋直徑不宜小于6mm。

      4結語

      總而言之,隨著社會的發展以及人民生活水平的不斷提升,對建筑結構設計提出全新的要求。我國建筑行業雖然比西方發達國家發展略晚,然而當前已經取得了一定的成績,諸如北京和上海等大城市建筑工程的發展,建筑結構設計定將會和城市空間融合得更加良好。

      作者:張洪炎 單位:廣東省電信規劃設計院有限公司

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