邢禮元

摘要：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師好比是設(shè)計(jì)一個(gè)人的骨骼，側(cè)重于建筑物的結(jié)構(gòu)安全性能，比如梁、板、柱的材料強(qiáng)度和截面尺寸等，以確保建筑物的抗震等級(jí)、承載能力等。作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員，要理解規(guī)范及規(guī)程的定義，結(jié)合其專業(yè)從基本構(gòu)件算起，工作中要仔細(xì)認(rèn)真、勤于思考，善于總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)。本文作者結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，供同行參考。

關(guān)鍵詞：建筑;基礎(chǔ)結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)探討

一、房屋建筑中基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的選取原則

住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是指住宅的結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)。由于房屋的結(jié)構(gòu)是受恒定荷載和豎向靜力的作用，上部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)主要是保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。房屋的靜載一般是垂直的，地震作用與靜力荷載的作用相對(duì)來說是相反的。為了適應(yīng)上部和下部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)條件，選擇關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)異常。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性、系統(tǒng)性的工作，我們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中，要保證遵循四個(gè)基本原則：“就整體而言，定下要抓大、多行協(xié)調(diào)，打通力與軟節(jié)點(diǎn)之間的重要舉措”。在此基礎(chǔ)上做好反饋工作的具體情況的具體分析，并不斷提高設(shè)計(jì)水平，這已滿足我們的需要。

目前，建筑施工中基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的選擇方法，主要是考慮地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)之間的受力。然而，這種方法有缺點(diǎn)，主要是因?yàn)樵S多情況下，不是根據(jù)實(shí)際情況作出決定，但根據(jù)一些假設(shè)，這將不可避免地帶來的錯(cuò)誤，

對(duì)于大多數(shù)的設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)是主要的設(shè)計(jì)方法，其主要理論是經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)和彈性力學(xué)，這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單方便，可以滿足大多數(shù)的要求，但對(duì)于敏感的結(jié)構(gòu)對(duì)地基沉降的不適應(yīng)。

二、建筑上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性、系統(tǒng)性的工作，必須保證在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中遵循四個(gè)基本原則：整體設(shè)置、抓大、多行協(xié)調(diào)，打通力與軟節(jié)點(diǎn)之間的重要舉措。按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)反饋和研究，不斷提高設(shè)計(jì)人員自身的結(jié)構(gòu)水平。該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在滿足建筑物的安全性的同時(shí)，符合實(shí)際使用的要求。

1、基礎(chǔ)條件對(duì)應(yīng)力狀態(tài)的影響（甚至上部結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)）也取決于基礎(chǔ)土壤的可壓縮性（即硬度或剛度）和分布的均勻性。當(dāng)土壤是不可壓縮的（如基地位于未風(fēng)化的基巖），基礎(chǔ)設(shè)施不僅有整體彎曲、屈曲很小;上部結(jié)構(gòu)次應(yīng)力不會(huì)導(dǎo)致不均勻沉降。在實(shí)踐中，最常見的情況是，有一定的可壓縮性的基礎(chǔ)土壤，分布不均勻，使基本的彎矩分布是完全不同的。摩擦特性經(jīng)常被顯示在基礎(chǔ)和基礎(chǔ)接口。由于土壤的強(qiáng)度是有限的，形成的摩擦是有限的，不會(huì)超過土壤的抗剪強(qiáng)度?？紫端畨毫Φ淖兓赡軙?huì)改變?cè)趬嚎s過程中的摩擦力的大小和分布。此外，基本荷載相對(duì)柔性的分布和性質(zhì)以及涉及時(shí)變效應(yīng)的土蠕變會(huì)影響界面條件。因此，界面摩擦的影響，應(yīng)仔細(xì)估計(jì)從完全光滑的兩個(gè)極端的情況下。

2、上部結(jié)構(gòu)的剛度對(duì)基礎(chǔ)受力狀況的影響假設(shè)上部結(jié)構(gòu)為絕對(duì)剛性，當(dāng)?shù)鼗冃螘r(shí)，各豎向構(gòu)件只能均勻下沉;如忽略豎向構(gòu)件端部的抗轉(zhuǎn)動(dòng)能力，則豎向構(gòu)件支座可視為基礎(chǔ)梁的不動(dòng)鉸支座，亦即基礎(chǔ)梁猶如倒置的連續(xù)梁，不產(chǎn)生整體彎曲，卻以基底分布反力為外荷載，產(chǎn)生局部彎曲。反之，假設(shè)上部結(jié)構(gòu)為絕對(duì)柔性，對(duì)基礎(chǔ)的變形毫無約束作用，于是基礎(chǔ)梁在產(chǎn)生局部彎曲的同時(shí)，還經(jīng)受很大的整體彎曲。在地基、基礎(chǔ)和荷載條件不變的情況下，增加上部結(jié)構(gòu)的剛度會(huì)減少基礎(chǔ)的相對(duì)撓曲和內(nèi)力，但同時(shí)導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)自身內(nèi)力增加，即上部結(jié)構(gòu)對(duì)減少基礎(chǔ)內(nèi)力的貢獻(xiàn)是以在自身中產(chǎn)生不容忽視的次應(yīng)力為代價(jià)的。還應(yīng)注意的是上部結(jié)構(gòu)的剛度貢獻(xiàn)也是有限的。

三、建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題及對(duì)策

1、獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載取值不恰當(dāng)

多層鋼筋混凝土框架建筑最獨(dú)立的基礎(chǔ)，當(dāng)主力的基礎(chǔ)層無軟粘土，未達(dá)到8層，不超過25米的民用房屋或多層框架結(jié)構(gòu)的建筑高度，地震不能和地基承載力。也就是說，在8度以內(nèi)的地震區(qū)，大部分的多層鋼筋混凝土框架房屋不能實(shí)施的基礎(chǔ)和抗震能力的試驗(yàn)。然而，這些房屋的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮風(fēng)荷載的影響。多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算，必須記錄風(fēng)荷載，而不是因?yàn)轱L(fēng)荷載不起作用而不考慮。

2、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)施的實(shí)施

為了保證構(gòu)件的延性，應(yīng)在梁的配置中滿足鋼的要求。耐火極限是兩個(gè)小時(shí)，與無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固的厚度應(yīng)大于40mm。如何進(jìn)行合理的樁身造型，將對(duì)地下室的整體設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要的經(jīng)濟(jì)影響。

例如，一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目，上部十九層帶地下室，經(jīng)過詳細(xì)調(diào)查，可以選擇25米的預(yù)應(yīng)力管樁，單樁長(zhǎng)度為34米，承載力特征值900kn。使用25米的共有290樁，使用34米共200樁。通過對(duì)兩種樁設(shè)計(jì)的比較分析，一般樁延米數(shù)量，但需要25米的樁全框架結(jié)構(gòu)，筏板厚度為1200mm，而34米樁墻布置下使用，可以減少大量的900mm，這是經(jīng)濟(jì)。因此，應(yīng)該根據(jù)選擇的方案的設(shè)計(jì)可以進(jìn)行比較，以確定最終的經(jīng)濟(jì)計(jì)劃。

3、豎向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在高層建筑中，最重要的是豎向結(jié)構(gòu)，這直接影響著建筑的整體質(zhì)量。為了保證中心的穩(wěn)定性，建筑的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)屬于小而大的形狀，并逐漸改變。如果垂直結(jié)構(gòu)不是垂直的或是不是一個(gè)小的規(guī)則形狀的小，在這個(gè)時(shí)候，我們需要設(shè)計(jì)，以確保整體結(jié)構(gòu)的平衡的建設(shè)，保持穩(wěn)定。建筑物假如屬于豎向內(nèi)收造型，站在抗震角度分析，建筑樓層側(cè)向上的剛度應(yīng)超過上一樓層的70%。

4、設(shè)計(jì)抗震等級(jí)

高層建筑物更加應(yīng)當(dāng)重視合理設(shè)計(jì)抗震等級(jí)，設(shè)計(jì)抗震時(shí)，建筑混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)當(dāng)按照抗震設(shè)防分類、強(qiáng)烈程度、結(jié)構(gòu)類別等采取不同的抗震級(jí)別，并且應(yīng)當(dāng)滿足對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)要求。

四、結(jié)論

房屋建筑是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，特別是在人們對(duì)于房屋建筑要求越來越高的今天，房屋建筑的設(shè)計(jì)更是衡量房屋質(zhì)量的一大因素，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)作為房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中根本的一部分，其重要性卻是一直不變的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐良賢.高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)性探究[J].中華民居;2011（10）.

[2] 梁棟.論高層建筑的抗震設(shè)計(jì)及減災(zāi)方法[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品;2012（01）.

[3] 史佩棟，高大釗，錢力航.21世紀(jì)高層建筑基礎(chǔ)工程[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000

[4] 魏利金.建筑結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)與審圖常遇問題及對(duì)策[M].北京：中國(guó)電力出版社，2011

[5] 顏興強(qiáng).淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法[J].沿海企業(yè)與科技，2009（5）.

[6] 馬明山.建筑結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造技術(shù)探討[J].建材與裝飾，2017（43）：152-153.

[7] 雷園爐.淺談建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固理論與實(shí)踐[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2016（22）：114-115.

[8] 賈廣勝.現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固設(shè)計(jì)研究[J].住宅與房地產(chǎn)，2016（9）：252-253.

[9] 黃志偉.建筑物火災(zāi)后結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定與加固研究[J].低碳世界，2017（19）：179-180.

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