探析房屋建筑结构基础设计

摘 要：随着时代的发展,我国建筑行业取得了跨越式的发展.面对日益紧张的土地资源,房屋建筑施工企业变得更加注重房屋结构设计中的基础设计,这是由于基础设计是房屋建筑整体结构设计的主要内容.本文首先就房屋建筑结构设计中的基础设计进行概述,然后提出了加强房屋建筑结构基础设计的主要措施,最后提出了关于房屋建筑结构设计中基础设计的几点建议,旨在与广大同仁交流.

关 键 词：房屋建筑；建筑结构设计；基础设计

中图分类号：TU31文献标识码：A

随着我国综合实力的增强,人们生活水平的提高,城市化进程的加快,各种各样的建筑一夜之间在中华大地拔地而起.房屋建筑功能的完善、造型的独特以及方方面面的因素,造成房屋建筑的设计变得日益复杂.基础设计作为房屋建筑结构设计的主要内容,加强房屋建筑结构设计中基础设计的探讨,不仅为有效提高房屋质量打下了坚实的基础,也为房屋建筑经济适用性的挑战提出了核心的观念和思路.

一、概述

虽然近年来国家加大了房价的调控力度,与人们的房价期待值还存在较大的差距,而人们的购房意愿并没有因此而消退.为确保广大人民群众真正安居乐业,就应加强房屋建筑结构设计力度,尤其是房屋建筑结构的基础设计.在房屋建筑结构设计过程中,基础结构的设计与上部结构的设计作为主要的设计内容,通常采用概率极限状态法作为房屋建筑结构设计方法.房屋建筑的上部结构主要是为了满足房屋结构自身重量,以及房屋使用者及其家居设备等荷载的竖向静力作用与地震力、风压力的水平荷载的动力作用下产生的作用力,因而在设计时主要从房屋建筑结构的刚度、强度以及稳定等方面进行,而房屋建筑的静载作用通常从上往下传递,地震作用又是经过基础传递到结构上部,为满足房屋上部结构和下部地基条件,通常把基础结构作为其结构形式.房屋建筑结构设计是一项系统、复杂的工作,因而作为设计人员在结构设计时应在整体设计方面抓大放小,以刚柔相济的方式进行协调,通过设置多道防线,从而打通重要环节,对设计过程中出现的问题进行及时反馈和处理,注重设计人员专业设计水平的提升,尽可能确保房屋建筑在满足一般功能的同时满足客户的需要.

二、房屋建筑结构基础设计中存在的几个问题

建筑现场施工具有劳动密集的特性,投入劳动力众多,难以保证不出现问题.因而应认真分析实践过程中存在的相关问题,做好房屋建筑结构基础设计.通常情况下,房屋建筑结构设计中主要存在以下几个问题：

一是在设计结构平面图时通常将抗震设防烈度这一因素考虑的不够周密,尤其是砌体结构模型建造时没有直接设计,而是采用了结构软件进行设计,并对整体与具备的受压问题考虑的不够全面；

二是在设计屋顶结构图时,应尽量符合客户的要求,在结构形式、板配筋、钢筋大样示意图等方面的设计上往往是难以整体的视角、全局的观念进行,导致设计的意图不明显,一定程度上影响了施工；

三是在绘制大样详图时,由于建筑详图设计不合理,导致大样详图的绘制出现误差,从而导致尺寸与建筑物不符；

四是绘制楼梯样图时,经常会出现挠度控制不当的情况,楼梯梁梁下的净高度难以满足建筑的需要,楼梯梁上下位置就难以得到统一.

五是在设计地基基础时,由于不注重混凝土的标号,混凝土耐久性不达标,基础配筋的设置与最小配筋率相关要求不符,重复使用条基交叉处的基底面积,对基础图构造的定位不精准,导致基础设计不实,给工程质量带来极大的安全隐患.

(一)注重结构平面图设计

在绘制和设计房屋建筑结构平图时,若房屋建筑所处地的抗震设防烈度是6度,则应结合建筑抗震设计规范,并基于与相关抗震措施相符的原则下,不必使用结构软件进行建模,由此可见,就砌体结构而言,不必使用结构软件进行建模,可直接设计,但还是在设计时应该注意整体和局部受压的相关问题；若房屋建筑所处地的抗震设防烈度是7度甚至更大,那就必须使用结构软件进行建模.

(二)做好屋顶结构图设计

由于近年来各地"平改坡"的呼声较为严重,为符合客户需要,目前很多房屋建筑大都采用坡屋面的结构形式.这一结构形式主要有梁板式与折板式,若建筑板的跨度较大且建筑平面不规则,屋脊线的转折和屋面坡度复杂,因而基于此种坡屋面大都选择梁板式.反之,则采取折板式.它们的共同点就是这两种板都是偏心受拉构件.板配筋时,为有效抵抗拉力,应拉通部分或全部板负筋.板厚度应根据构件而定,通常不低于120mm,并在梁板折角处布置钢筋大样示意图.

在设计屋坡面板时,为确保施工操作人员更好的理解图纸,应采取大样详图与剖面示意图相结合的表现方式.因而作为房屋建筑结构设计人员,必须具备空间感,就房屋建筑的整体构造做到心知肚明.以整体的视角掌握房屋建筑结构大局,以细微的设计体现其实用价值,坚持这一设计理念,所设计的图纸方能使施工技术人员一目了然的明白设计者的意图.但需要注意的是,由于屋面起坡会导致阁楼层的部分墙体超过高度,因而在设计时就应与门窗顶相结合设置圈梁,从而降低墙体计算高度.

(三)加强大样详图设计

建筑详图是否准确无误是绘制大样详图的基本前提.绘制大样详图的方式一般有两种：一是在原有建筑详图的基础上进行；二是在以前做过详图的基础上进行适当的改进与绘制.并在绘制大样详图时,应在确保建筑外形不变的原则下,尽可能的设计合理的结构以便于施工,并且不管是标高或是外形,在尺寸方面必须与建筑协调一致.

(四)强化楼梯样图设计

在绘制楼梯样图时,应注意楼梯板挠度的控制,楼梯梁梁下的净高度必须满足建筑要求,确保楼梯梁位置上下层互相统一.若局部不符合则应采用折板楼梯,并注意折板楼梯钢筋,尤其是内折角处应断开并分别锚固,从而预防局部应力的集中,注意楼梯板的宽度和梁下净空要求,如果是首段梯板,应充分考虑基础带来的沉降,并在必要时设置梯梁.（五）做实基础设计

在设计基础时,应注重混凝土标号的选择,并确保与结构耐久性要求相符.基础配筋必须确保与最小配筋率相关要求相符,条基交接处的钢筋设置必须选用标准图或详图,且条基交叉处的基底面积不能重复利用,并注意基础宽度的调整.若局部墙体的局部荷载较大也应就基础宽度进行调整,对于基础图中的构造柱,若定位不明确应进行精准定位.

三、优化设计的相关建议

当房屋建筑多层结构刚度均匀时,才能应用底部剪力法；当房屋建筑结构底层框架附带混合结构且厚度较薄时,应注意考虑塑性变形带来的集中性影响.这是由于底层的框架结构只含抗震墙,因而底层的框架混合结构剪力的分配不能根据一般的框架抗震墙进行计算,而选用"双保险"的方式进行计算,抗震墙承担所有剪力,框架根据刚度比例承当一定的剪力.在进行刚度技术时,框架刚度不产生折减,抗震墙产生折减,通常折减至刚度的20%到30%,并考虑到由于地震作用而形成的倾覆力矩造成底层框架中的附加轴力.不能用简单的单向板的计算方法来代替连续板的计算方法.双向板查表计算时,不能忽略材料泊松比的影响,否则,由于跨中弯矩未进行调整,将使计算值偏小.避免在荷载计算中发生错误：漏算、少算荷载或荷载的折减不当,建筑物的实际用料与计算结果不符.

多层砌体住宅一般采用横墙承重结构体系和纵横墙共同承重的结构体系.纵横墙的布置应均匀对称,沿平面做到尽量对齐,沿竖向做到上下连续；房屋的尽头和转交的位置不宜设置楼梯间；不宜采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐.对于钢筋混凝土多、高层结构的住宅,抗侧力结构应双向布置,这样做的目的是对于来自平行于抗侧力结构平面方向的地震力,能够更好的各自承担；框剪体系的抗侧力结构要形成空间共同工作状态,除了控制抗震墙之间楼、屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外,还需采取有效措施,确保楼、屋盖的整体性及其与抗震墙连接的可靠性.

总之,房屋建筑结构设计中的基础设计是一项较为系统复杂的工作.作为设计人员,做好房屋建筑结构设计中的基础设计是确保房屋建筑工程质量的关键,在设计工作中做好每一个细节的设计,在实践中总结经验教训,尽可能的提高房屋建筑的功能,从根本确保房屋建筑结构设计质量,进而确保房屋建筑工程质量.

[2]张琴芝.建筑结构设计中常见问题探讨[J].广东科技,2009,（12）.

[3]文晓辉.楼房结构设计及应注意事项探讨[J].广东科技,2009,（12）.

[4]梁俊成,赵晖.多层框架房屋结构设计中几个常见问题[J].科技资讯,2009,（07）.