房屋建筑结构设计中的基础设计探讨
摘 要：随着经济社会的不断发展，住宅建筑行业的建设规模迅速扩大，建筑质量已引起社会各界的广泛关注。基础设计是建筑结构设计的重要组成部分，它与建筑结构设计的质量密切相关。建筑结构设计中的基础设计是一项复杂而系统的工作，涉及诸多因素。因此，在具体的设计过程中，我们应该充分考虑各种因素，注意细节，保障住房建设结构的质量和安全，充分发挥住房建设的功能，满足人们对住房建设项目的需求，促进我国住房建设项目的不断发展。
关键词：房屋建筑；结构设计；基础设计
引言：建筑地基作为其结构体系的重要组成部分，越来越受到业界的重视。因此，在目前的建筑基础结构设计过程中，有必要注意其强度和刚度，保证基础的稳定性并具有良好的抗变形能力，在上部结构的具体设计中，应综合考虑基础和基础，提高基础设计的合理性。
1房屋建筑结构设计中基础设计的现存问题
1.1建筑材料问题
目前，我国住房建设问题主要是由建筑材料质量问题引起的[1]。在正常情况下，建筑材料的热膨胀和冷缩都会受到环境温度变化的影响。
1.2地质条件问题
由于地基土具有一定的压缩性，很难通过手工调整来达到均匀分布的状态，从而不可避免地导致地基弯曲力矩的不同分布。在不同的条件下，土壤的摩擦系数将受到许多因素的影响，如土壤中孔隙水的密度会急剧变化，从而影响土壤摩擦的大小。
1.3施工环境问题
一般情况下，建筑环境分为自然环境和人工环境。一方面是自然环境，包括自然气候、温度变化、自然灾害和其他因素。例如，在低温情况下，钢筋混凝土会出现裂缝；在发生地震等自然灾害时，房屋建筑出现裂缝甚至倒塌。目前，施工方很少能够采取适当的措施来应对自然环境的变化，只有在事故发生后才进行后续的修复工作，往往收效甚微；另一方面，人工环境，在施工现场操作大型设备难免会产生振动，地基的稳定性也会受到影响。
2基础选型和设计要点
2.1独立基础及设计要点
在建筑基础设计过程中，经常采用独立的基础设计，具有成本低、抗震性能好、适应性强等优点。总体而言，框架结构民用建筑过程中采用独立基础更为合适。在独立基础设计过程中，应充分考虑地基土的压实密度、地基土的压缩性等特性。一般情况下，如果压实密度高，地基土压实强度大，则可设计为刚性基础，否则可设计为柔性基础。另外，独立基础应设计为边坡基础、台阶基础和杯形基础的组合。在承重柱下，应设计独立基础，采用混凝土浇筑方法，实现混凝土柱的整体浇筑[2]。
2.2桩基础及设计要点
目前，桩基设计得到了广泛的应用。桩基的优点是承载力强。同时，在基础加固过程中要加强桩基。一般情况下，由于桩身较差，上部荷载通过桩身传递到地层。在桩基设计过程中，应严格按照一定的标准进行桩基设计。在基础中部，可適当增加桩身长度和桩身布置，提高桩身承载力。
2.3箱形或阀型基础及设计要点
一般来说，高层建筑施工过程中，地基的承载力要求较高，适合采用箱形或阀形基础，同时在地基承载力不均匀的情况下，也可采用箱形或阀板基础。在建筑设计过程中，如果有地下室，可以采用阀板基础。这主要是因为阀形基础一方面可以作为基底，另一方面可以充分发挥基础的作用。因此，在具体的设计过程中，对于上部结构和基础，可以将其视为一个整体，在设计时，采用联合分析法比较合适[3]。此外，箱式基础与阀门基础的设计过程中，主要采用大体积混凝土，易受环境影响，施工中容易产生裂缝，所以也应通过伸缩缝的设置，一般对于伸缩缝，宽度应在20-30mm之间。
2.4桩箱基础及设计要点
桩箱基础主要由两部分组成，一部分是桩基础，另一部分是箱基础。其优点是沉降小，抗弯刚度高。一般来说，如果高层建筑的地基是软土，可以采用桩箱地基。在混凝土设计过程中，排桩方法是设计的难点。根据实际情况合理调整排桩方式，确保承载力要求。
3房屋建筑结构设计中基础设计重点内容
3.1根据地基承载力、变形和稳定性的验算确定基础埋深
（1）建筑地基的沉降变形不仅与地基总压P有关，还与地基的重力压力Pc有关。基坑开挖深度决定了基坑预应力筋的取值，因此基坑开挖深度是影响基坑变形的重要因素之一。当总压P小于或等于重力压力Pc时，地基变形具有回弹和再压缩的特性；当总压P大于重力压力Pc时，地基变形进入正常固结压实阶段。浅基础Pc值小，基础回弹性小。高层建筑基础埋深广，基础回弹引起的回弹和再压缩变形不容忽视[4]。
（2）箱筏规范对箱筏基础的深度和箱筏基础或筏基础的荷载偏心度有相应的要求。箱式筏规范规定，高层建筑地基深度的确定应考虑建筑物的高度、形状、土质和抗震设防烈度，并应满足抗倾覆、抗滑移的要求。天然地基箱形和筏形基础的埋深不应小于建筑物高度的1/15，箱形和筏形基础（不论桩长多少）的埋深不应小于建筑物高度的1/18。建筑物的重心应尽量与基础平面的中心重合，如果不重合，离心率e不应超过0.1ρ（ρ=W/A，W-与偏心距方向一致的基础底面抵抗距m3；A-基础底面积m2）。
3.2根据上部结构对嵌固部位的要求选取嵌固端
（1）当单基底为箱形基础，上部结构为框架、剪力墙或框架-剪力墙结构时，箱形基础顶部可作为上部结构的预埋部分。原因是箱形基础的竖向与水平壁面相互关系较多，整体刚度较大，层间横向刚度一般大于上部结构之间的横向刚度，可以保证上部结构在地震作用下进入非弹性阶段时，始终承受上部结构的竖向荷载将其安全地分配到基础上。
（2）有箱形基础的多层地下室和有筏形基础的地下室。对于有框架、剪力墙或框架-剪力墙上部结构的多层地下室，当地下室侧刚度大于上部结构的1.5倍时，地下结构顶部可作为上部结构。预埋件应嵌入箱式基础或筏板基础顶部。对于筏板基础和多层箱形基础，上部结构的嵌入位置取决于基底的横向刚度[5]。
3.3轴向形变控制
由于低层建筑结构的轴向力项对其影响不大，因此在设计中只考虑弯矩项，而不考虑剪力项。但高层建筑结构不同，不仅楼层数不同，而且竖向高度也不同，轴向力的值相对较大，随着高度的积累，其轴向变形更显著，这必然会导致高层建筑结构的分布和内力值发生较大变化。因此，在高层建筑的设计中应考虑轴向变形的影响。当结构完成时，结构上的竖向荷载通常是逐层叠加的，也就是说，在施工过程中，轴向压缩变形已经分阶段完成。因此，在考虑轴向变形的分层载荷时，不能一次性加载荷载，从而导致不合理的结果。此外随着楼层的逐渐增加，高层建筑在水平荷载作用下的横向变形也会迅速增加。
结语：总之，我国建筑业的发展虽然有很大的机遇，但也面临着很大的挑战，所以施工人员对建筑结构基础的设计提出了更高的要求。在建筑结构基础设计中，设计师必须全面、科学、合理、经济地考虑，并在实际工作中采取适当的措施，确保建筑工程质量得到提高，满足人们对住房建设项目的需求，促进我国住房建设项目的不断发展。
参考文献
[1]余华秋.房屋建筑结构设计中基础设计探讨[J].绿色环保建材，2018（06）：97.
[2]宋雄.房屋建筑结构设计中基础设计探讨[J].建材与装饰，2016（21）：119-120.
[3]余晓阳.房屋建筑结构设计中基础设计探讨[J].江西建材，2016（03）：31+35.
[4]周钰涵.房屋建筑结构设计中基础设计探讨[J].科技创新与应用，2015（07）：156.
[5]陈麦强，袁栋西.浅析房屋建筑结构设计中的基础设计[J].门窗，2013（01）：139+141.
（作者身份证号码：1.410725198504101701；
2.150424198312130018）
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