董耀光
遼寧北方建筑設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 遼寧 沈陽 110034
基于房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有一定的復(fù)雜性和專業(yè)度,只有在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行多方面的考慮和計(jì)算,才能設(shè)計(jì)出比較理想合理的建筑結(jié)構(gòu)。因此,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行構(gòu)思之前,必須首先考慮到以下原則。首先,在開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)該立足于房屋建筑的整體架構(gòu),在和業(yè)主進(jìn)行了有效溝通的基礎(chǔ)之上,實(shí)現(xiàn)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足客觀需要的同時(shí)也能夠滿足主觀角度的需要。其次,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的時(shí)候,提前了解調(diào)查好實(shí)際情況之中的地基構(gòu)造和地面整體形態(tài)(包括梁板、墻面、柱等),這樣可以有效避免在實(shí)際施工過程中出現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙與實(shí)際地形構(gòu)造相悖的情境,以減少不必要的后期改正,提高效率和質(zhì)量[1]。
獨(dú)立基礎(chǔ)在民眾建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,是使用程度最高的一類設(shè)計(jì)形式,同時(shí)其在整體房屋設(shè)計(jì)效果上也發(fā)揮著十分積極的作用。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,獨(dú)立基礎(chǔ)往往會(huì)應(yīng)用于柱下基礎(chǔ)之中,基礎(chǔ)斷面的分類依據(jù)柱荷載偏心距的差異大小,分為矩形及方形兩類。在柱距比較大的情況下,獨(dú)立基礎(chǔ)的應(yīng)用可以產(chǎn)生極大的性價(jià)比,這在眾多的基礎(chǔ)形式中是極為突出和重要的。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行考核時(shí),如果面對(duì)的建筑框架體系呈多層上部結(jié)構(gòu),那么就應(yīng)該優(yōu)先選擇獨(dú)立基礎(chǔ),這一點(diǎn)是毋庸置疑的。
墻下條形基礎(chǔ)比較適合應(yīng)用在基礎(chǔ)埋深程度高,附帶有地下室的建筑結(jié)構(gòu)中。在實(shí)際情況中,考慮到混凝土極高的抗壓性能和稍微遜色的抗拉抗彎能力,墻下條形基礎(chǔ)常常會(huì)應(yīng)用于中小型民用建筑之中,這樣的建筑結(jié)構(gòu)中,其地基對(duì)于重物的承載程度和抗壓能力都十分優(yōu)秀,而且具有壓縮性好的性能,往往可以根據(jù)實(shí)際情況的變化進(jìn)行搶下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的靈活使用,為整體建筑帶來積極效果。在應(yīng)用過程中凸顯出方便實(shí)用、性價(jià)比較高的特點(diǎn)。
回歸到現(xiàn)實(shí)中的建筑設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)過程中經(jīng)常會(huì)遇到地基承載力小但上部結(jié)構(gòu)對(duì)于載重能力要求較高的情況,這對(duì)于設(shè)計(jì)基礎(chǔ)形式選取的標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)一步加大。這種情況之下,柱下條形基礎(chǔ)應(yīng)運(yùn)而生。其優(yōu)點(diǎn)在于,相比其他基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),這種形式剛度強(qiáng),并且可以隨機(jī)調(diào)節(jié)沉降的均勻程度以適應(yīng)柱間距較小的問題。另外,十字交叉基礎(chǔ)往往被應(yīng)用于柱荷載量很大而地基承載能力較為弱小的情況之下,然而需要說明的是,這種設(shè)計(jì)形式不能夠在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)隨意進(jìn)行應(yīng)用。
鑒于樁基礎(chǔ)具有沉降量和承載能力較大的特點(diǎn),往往適用于地基強(qiáng)度低的情況之下。另外,如果被設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)中,地基對(duì)于重物的承載受壓能力比較弱,而上部的載重負(fù)荷能力比較強(qiáng)大的時(shí)候,位于建筑結(jié)構(gòu)的下方土層其堅(jiān)實(shí)的特質(zhì)可以在一定程度上有效支撐樁端。或者對(duì)于那些建筑物本身極端重要且要求具有極為嚴(yán)格的沉降能力的情況之下,設(shè)計(jì)人員可以適當(dāng)考慮樁基礎(chǔ)的使用。
該基礎(chǔ)主要分為梁板式和筏板式兩種主要結(jié)構(gòu)。后者主要應(yīng)用于地板結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且附帶有地下室的建筑結(jié)構(gòu)中,而且進(jìn)行相關(guān)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)選擇時(shí)要根據(jù)載重負(fù)荷程度進(jìn)行具體情況具體分析。在使用過程中突顯的優(yōu)點(diǎn)主要是剛度好,而且可以通過不斷調(diào)節(jié)沉降均勻程度來進(jìn)行調(diào)節(jié)適應(yīng)。雖然筏板基礎(chǔ)的使用范圍廣、使用頻率較高,但在實(shí)際設(shè)計(jì)操作時(shí),設(shè)計(jì)人員還是應(yīng)該回歸與實(shí)際情況下的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理選擇[2]。
地質(zhì)條件與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的承載負(fù)重能力緊密相關(guān)。地質(zhì)條件涉及的范圍比較廣泛,而且相關(guān)的影響要素也十分多樣和復(fù)雜,在眾多因素之中地基持力層和樁基穿越土層的特點(diǎn)對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的影響程度最大。其對(duì)于整體的建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)發(fā)揮著極端重要的作用。設(shè)計(jì)人員如果在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)忽略了以上兩點(diǎn),將會(huì)造成難以預(yù)計(jì)的不良影響。
人工環(huán)境和自然環(huán)境作為施工環(huán)境的兩個(gè)重要部分,自然環(huán)境因素中又包含了環(huán)境溫度和抗震抗壓等級(jí)等等,鋼筋混凝土在建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中作為基礎(chǔ)材料,具有低溫時(shí)易開裂的性質(zhì),基于這一點(diǎn),在設(shè)計(jì)時(shí)周密地考慮到溫度等具體因素并且制定好相應(yīng)措施是極具戰(zhàn)略意義的。另一方面,人工環(huán)境可能包括施工產(chǎn)生的劇烈震動(dòng)、打樁攜帶的擠土效應(yīng)和擠壓情況都會(huì)對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)計(jì)產(chǎn)生不同程度的影響。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中只有充分考慮到這些因素并且安排完善好相應(yīng)的解決方案,才能促進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行[3]。
如果在設(shè)計(jì)時(shí)忽略了承重柱的高度問題,很容易會(huì)產(chǎn)生建筑梁柱結(jié)構(gòu)剛度過大產(chǎn)生的梁柱開裂現(xiàn)象,這將會(huì)極大地威脅整體建筑的安全和人身財(cái)產(chǎn),進(jìn)一步會(huì)造成整體建筑的質(zhì)量下降、抗震抗壓性能減弱,以及使用年限縮小等一系列不良影響。
作為房屋建筑結(jié)構(gòu)中的兩種重要的類型,磚塊與混凝土結(jié)合的建筑設(shè)計(jì)中就應(yīng)該重點(diǎn)區(qū)別承重柱和構(gòu)造柱,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí),一定要注意區(qū)分二者在對(duì)于墻體結(jié)構(gòu)和功能方面的重點(diǎn)區(qū)分,切忌將二者一視同仁,否則會(huì)造成不良后果。
房屋的安全可靠性能在業(yè)主眼中是極端重要的一個(gè)因素。因此設(shè)計(jì)人員必須把整體結(jié)構(gòu)對(duì)于抗震性能的提高放在設(shè)計(jì)質(zhì)量的首要因素中,通過各方面可能提高的具體要求來不斷加強(qiáng)整體建筑的穩(wěn)定性,最終實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量建筑的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。
綜上所述,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作的重要意義獲得深入了解,其不僅對(duì)于整個(gè)建筑的成本具有一定影響,而且關(guān)系涉及到居住者的生命財(cái)產(chǎn)安全?;诖?,設(shè)計(jì)人員必須堅(jiān)持一絲不茍的設(shè)計(jì)態(tài)度和工作理念,設(shè)計(jì)出安全可靠、性價(jià)比高的作品。
[1] 馬亮,魏棟.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)設(shè)計(jì)探討[J].商品與質(zhì)量,2016,(45):304.
[2] 劉欣.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)選型的方法探討[J].建材與裝飾,2017,(36):102-103.
[3] 朱葛明.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題及對(duì)策分析[J].科技傳播,2014,(6):34-34,30.