房屋建筑结构设计中基础设计探讨

房屋建筑结构设计中基础设计探讨

徐方成

深圳市建筑设计研究总院有限公司

摘要：建筑结构设计中的基础设计是一项比较系统和复杂的工作，因此相关设计人员必须要明确基础设计的原则以及相关要点，并且要明确影响其设计质量的相关因素，以便可以在当前的房屋建筑设计中选择最合理、科学的设计方案，以便提高房屋建筑施工水平。基于此，本文对建筑结构设计优化方法特征以及房屋建筑结构设计中基础设计的措施进行了分析。

关键词：结构设计优化；房屋建筑；结构设计

1 建筑结构设计优化方法特征分析

1.1 美观度

设计者需要在建筑结构进行优化的基础上提高建筑的美观度。现如今，房屋的功能不再仅局限于为用户提供安全舒适的宜居場所，同时也需要给予用户在视觉上的良好体验，让房屋充满美感。在设计过程中，设计者既要考虑到大众化的审美态度，同时也要兼顾少部分人群对美的追求，同时结合一些地域文化元素，在保证了建筑的结构安全性和经济实用性的同时，在房屋原有基础上进行创新，将房屋结构本身具有的美感与新的艺术元素融合到一起，使之成为集美观性、创新性于一身的现代化房屋建筑。

1.2 经济实用性

开发商在进行房屋建筑施工时也会将房屋的施工成本考虑在内，使房屋施工成本尽量得到压缩，从而降低出售价格，吸引消费者进行购买。房屋结构设计与优化过程中，设计师也需要对房屋结构优化成本考虑到设计工作中，并将其当做一个对房屋结构优化过程起到决定性影响的重要因素。例如，设计者要针对不同的房屋使用人群来进行房屋结构的不同种方式的优化设计，增加一些简装户型：此类户型中，房屋使用装修建材要简单，但要确保质量，优化过程要简洁，以降低房屋成本，利用此种方式来加大房屋对大部分人群的吸引力。

2 房屋建筑结构设计中基础设计的措施

2.1 建筑整体结构设计技术优化

建筑工程的结构设计是结构设计的核心环节，设计质量和设计水平将对建筑结构的横向强度、抗震安全和资源消耗产生重大影响。目前，框架结构、短腿剪力墙结构、框架剪力结构等类型的结构被广泛应用于家居建筑工程、工程内部的一般结构设计。短腿剪力墙结构消耗较少的建筑材料，能有效提高建筑工程整体结构的抗震性能。结构的抗剪结构在很大程度上可以适应各种环境条件下的建筑工程的结构设计要求，其中抗侧向力和抗震性能更为重要。建筑工程的各种结构形式的性能特点存在一定的差异。设计者必须根据建筑设计的具体情况，从技术上优化建筑设计的整体结构理念，综合分析各种影响因素，提高建筑结构的安全性，建设项目可取得较大的社会效益和经济效益。

2.2 强化楼梯样图设计

在住宅结构设计中，楼梯结构设计起到了承上启下的作用。设计者应根据房屋结构合理选择样图设计方案，对设计方案进行详细的数据测量，并对结构进行调整。在实际样品绘制过程中，应注意楼梯的角度和地面与水平面的连接，使上下统一，以保证样品绘制的科学性和准确性。同时，在楼梯结构设计时，应注意一级楼板与地基的一致性，做好楼板基础的沉降工作。在楼梯板局部问题上，也可以采用折叠式楼梯板。折板楼梯在使用过程中，应注意楼梯内部的钢筋，并将钢筋锚固在折板内角断开的地方，以防止因受力集中而导致整个楼梯板面坍塌，同时要注意楼梯板的整体宽度和板梁下的空间要求。

2.3 桩箱基础设计

桩箱基础设计具有抗弯刚度较高以及沉降量小等特点，其主要就是结合了桩基础和箱形基础设计两种方案的优点，主要应用场景是高层的房屋建筑。在桩箱基础设计中，设计人员尤其需要注意荷载的分担问题，设计期间需要深入分析对桩距、桩长、桩持力层刚度以及桩间土挤压等方面，一般基桩长度越长，箱形基础所分担的荷载则会降低，而且桩基础施工时产生的桩间土挤压应力会也会影响箱形基础的荷载分担作用，因此在设过程中都需要对这几个问题进行深入的分析，以便可以保障桩箱基础设计的应用效果。

2.4 加强相应的性能计算

承载力计算。现阶段，很多房屋建筑往往采取主楼和裙房基础一体式结构设计，而实际设计时需要对主体结构地基承载力深度和宽度实施优化修正，需要对基础底面之上载荷按照基础两侧超载进行计算。如果超载宽度超出基础宽度的2倍，那么为了计算有效性，可以将超载情况换算成为土层厚度作为基础埋深;如果基础两侧超载并不均衡，那么要取其中的小值。相对于一般土质来说，岩石地基具有更强的承载力，所以试验时可以采取岩石地基载荷来进行。在试验过程中，可以按照饱和单轴抗压强度标准值X折减系数来确定地基承载力特征值。

第二，稳定性计算。如果建筑物抗浮稳定性不符合设计标准规范，那么可以通过设置抗浮构件、增设压重等措施进行解决。如果建筑物的整体符合抗浮稳定性标准，但局部抗浮不符合标准，那么需要对这些位置增设结构刚度。在设置抗拔桩等构件的过程中，一旦产生位移，就会形成抗拔力，并且抗拔力随着位移的增加而有所提升，因此要避免基础结构中产生较大位移，需要确保抗拔力值符合位移控制条件。对于绝大部分房屋建筑来说，为了确定抗拔桩承载力特性值，可以通过单桩竖向抗拔载荷试验来确定。对于变形较为严格的建筑来说，同时需要实施必要的变形计算。

2.5 软土环境建设工作

大多数施工企业在建筑工程中都会考虑软土环境，在基础设计中需要进一步分析施工现场可能存在的土体破坏，应对基础承载力、稳定性和集中控制进行有效地加强对基础的控制。根据施工现场的软土环境，对基础进行设计和改进，通过调整基础尺寸来降低建筑构件的强度，并引导粒子博弈，从而改变基础的变形值。建筑物基础压力随着基础面积的增大而增大。在建筑物上部结构的承载能力下，如果要增加基础面积，就需要通过变形量来减小基础面积，其他影响因素集中控制，并填充一些硬质建筑材料以提高基础的承载能力，从而大大提高防止建筑物沉降的效果，同时为建筑物基础设计结构提供一定的稳定性和可靠性。

2.6 选择最优方法

房屋建筑结构设计中，应用结构设计优化的时候，找到房屋建筑结构设计的最优方法，是一项重要的工作，只有找到最优设计方案，才能确保房屋建筑结构设计质量，为施工提供有效参考，并保障房屋建筑的使用功能、安全性及美观性。对房屋建筑结构进行优化设计的时候，往往会涉及到诸多数据及条件，在设计中要对这些数据进行计算，从而找到最优解，并采取科学合理的设计，来实现房屋建筑各项性能的提升。实际开展优化设计的时候，设计师应以设计理念为根据，选择最佳计算方法，去除部分附加条件，从而便捷、快速地获取计算结果，完成数据收集、数据计算工作，提高工作效率。也就是说，设计师应选择最科学的算法，快速完成数据运算，选择最佳设计程序，便于设计师快速进行优化设计。

3 结束语

在现代建筑结构设计中，必须运用现代建筑理念和先进的工程方法，对建筑结构的主体、层次、细节及相关结构工程连接进行优化。同时，建筑物的结构设计必须结合现代电气系统的技术要求和给排水系统的技术要求，优化建筑物的结构设计，提高建筑物的功能。此外，现代建筑的结构设计还应充分考虑建筑外观等要素的审美要求，通过工程方案的技术优化，全面提高建筑结构的设计水平和质量，使建筑工程更加稳定和安全。

参考文献：

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