建筑工程结构设计中基础设计研究

建筑工程结构设计中基础设计研究

李朝兵

四川八佾工程设计股份有限公司    四川省 成都市 610000

摘要：基础结构设计是建筑设计的重要组成部分，其质量直接关系到整个建筑的质量。加强国内建筑设计中的基础设计，对建筑的整体设计具有重要的现实意义。本文简要介绍了建筑设计中基础设计的基本要求，分析了基础结构设计中应考虑的问题，最后研究了建筑基础设计的主要阶段，以确保基础设计的质量。

关键词：建筑工程；工程设计；基础设计

引言：由于建筑工程是一项复杂的系统工程，在建筑工程的结构设计中受到许多因素的影响，导致了一系列影响建筑工程整体质量的设计问题。随着我国人民生活水平的不断提高，人们对建筑结构的安全稳定提出了新的要求，只有保障建筑工程设计的整体稳定性和安全性，才能确保建筑工程的稳定施工。

1  建筑工程基础结构设计的主要影响因素

1.1  地基持力层因素

地基持力层与施工项目的每个基点紧密相连，并与施工项目基础结构一起承受相应的施工应力。在基础结构的实际设计过程中，建设项目设计人员应注意基础结构设计的稳定性，准确了解施工工艺的具体特点。在此基础上，有效的建筑基础设计的主要任务是综合研究各种因素。为了确保基础工程的合理性，需要充分分析施工现场的地质条件，充分了解地形、地下管线、建筑物周围的交通、给排水和供电条件。有针对性的基础设计和处理可以提高地基持力层的强度和稳定性，有效避免地基持力层变形。此外，建筑基底应避免土地位移引起的变形，在选择基底时应避免滑坡。所谓滑坡问题，是指建筑区地基土中剪切强度较低的剪切面，在承受外部荷载后，沿软弱面形成剪切变形。

1.2  上部建筑因素

建设项目的稳定性将直接影响未来使用的安全性。建筑物的整体稳定性将取决于基础和上部结构设计，包括顶部结构的隔热、建筑物和地面的实际高度的确定、建筑物实际结构的准确感知、设计基础结构的类型和许多其他因素。事实上，顶部的设计类型与建筑的整体高度和实际长宽有很大不同。在此基础上，建筑工程设计的主要阶段是建筑结构荷载的主要分配。通过分析各种影响因素，制定有针对性的设计方案，提高基础设计的效率。

1.3  施工环境

在建筑地基的设计中，一些天然地基不满足承载力和沉降的要求，因此将使用桩基，其施工将对环境产生影响。例如，打桩过程可能会对环境产生不利影响，如噪音、振动、土壤压实等。为了保证施工结构的安全，不影响现场附近原有建筑物的安全，有必要对桩基施工进行有效控制。

2  建筑工程结构设计中的基础设计要点

2.1  保证计算与设计工作的有效性

建筑设计中的基础设计需要高精度。在计算和设计建筑基础时，建设单位必须从不同角度调整基础结构布置。加强相对薄弱的基础结构。例如，在实际的抗震设计中，充分利用概念设计和计算的双重安全结构。通过计算控制砌体承重结构基础的局部倾斜，从概念上加强沉降大的位置基础刚度。同时，为了避免计算中的遗漏，必须计算施工中使用的实际材料数量，以提高工程基础结构设计的整体准确性。

2.2  提升软土环境建设工作效率

在实际施工的基础工程中，施工总是在软土环境中进行；在设计时，有必要进一步分析建设项目在施工过程中基础是否受损。承载力、稳定性等项目可在实际施工现场进行调整，可有效提高地基管理质量。在施工现场的基础设计和软土环境优化过程中，特殊的基础尺寸调整方法可以有效降低施工项目各组成部分的实际应力，还可以有效地改变地基的实际变形值。根据建筑物基底的承载力，适当增加基础面积可以减少变形。同时，严格控制其他因素，一些硬度相对较高的建筑材料要适当填充，保证压实系数，以增加地基的承载力。

2.3  准确落实桩箱基础设计与平面设计工作

事实上，桩箱是桩基础与箱之间的连接，是建筑的基本要素。它将完全应用于软土，并将对多、高层建筑的承载产生直接影响。在此基础上，建设项目在实际规划桩箱基础时，必须保证桩箱抗弯强度。例如，整个房屋的打桩方法可能会导致在实际应用过程中土层收缩，导致响应差异较大。为了有效控制差异沉降，需要合理调整中心桩基的间距，准确计算应力分布。在提高桩基实际承载力时，可严格控制桩基尺寸。在实际的基础设计工作中，建筑基础结构设计师必须对实际的建筑环境进行详细分析。

3  房屋建筑结构设计中基础设计分析

3.1  基础设计选型及埋设情况

对于多层框架结构，最常见的基础形式是独立基础。这种基础结构经济高效，抗震性能强，能够更好地适应地面变形。然而，对于一些土质均匀性较低且不能满足地基承载力的地区，盲目选择独立基础是不明智的，应更多使用钢筋混凝土筏板基础。独立基础可用作地下室结构，基础施工方便，造价较低。在基础设计过程中，应特别重视基础及底板抗浮设计，并特别注意在施工期间采取措施防止地表水侵入基槽。此外，箱形或筏形基础采用大体积混凝土浇筑，如果施工控制不当，会出现温度裂缝等问题。

3.2  合理设计房屋建筑上部结构

上部结构的刚度和质量分布对基础结构布置有重大影响。因此，为了进一步提高基础结构设计的效率，有必要改进上部建筑的平面布置。尽量使结构平面对称，竖向均匀。在选择具体的方案布置时，必须考虑房屋的具体结构，以确保设计的合理性，并为基础设计奠定基础。

3.3  加强相应的性能计算

首先，计算承载力。目前，许多建筑经常采用上部结构与基础整体分析，考虑上部结构传给基础的刚度。然而，在实际设计中，必须根据地基的承载力、上部荷载和其他因素来优化基础的深度和宽度。其次，抗浮稳定性验算。如果抗浮不符合规范要求，可以通过配置抗浮力元件和安装压载物来解决。

3.4  选择适宜的基础施工材料

基础钢筋、混凝土和其他材料是基础建筑规划的重要组成部分，直接影响基础的安全和稳定性。因此，有必要加强混凝土和基础钢筋等材料的选择，使其规格符合建筑标准，并确保结构的耐久性符合建筑标准。此外，选定的基本钢筋必须与最小构造钢筋匹配。施工时，应根据图纸放置基础钢筋，确保上部竖向抗侧力构件钢筋在基础中有足够的锚固长度。

3.5  增强地基变形验算

地基变形的计算是一项不容忽视的设计工作。当建筑物的地基严重变形时，不仅会影响建筑物的整体质量，还会危及人的生命。因此，在基础结构设计过程中必须非常仔细地考虑变形。

结语：建设项目的基础结构设计是提高总体设计效率、确保施工总体安全的基本条件。结构工程师必须认识到其工作在日常工作中的重要性，全面分析施工条件和设计要求，并从不同角度选择设计方法。同时，通过提高建筑工程的实用价值，可以促进我国建筑工程设计的规范化和发展。

参考文献：

[1]王庆晓.民用建筑结构设计中的基础设计研究[J].陶瓷,2023(01):110-112.

[2]雷博.民用建筑结构设计中的基础设计分析[J].化肥设计,2022,60(04):36-38+46.

[3]刘富宙.土木工程建筑结构基础设计策略分析[J].中国建筑金属结构,2022(05):93-95.

作者简介：李朝兵（1992、02-），四川八佾工程设计股份有限公司，主要从事房屋建筑结构设计工作。