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關于建筑基礎結構設計的探討
摘要：基礎應埋入地下一定深度，進入較好的地層。一般將基礎底面到室外設計地面的距離，稱為埋置深度，簡稱基礎埋深。通常把埋置深度不大，只需經過挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起來的基礎，稱作淺基礎。若淺層土質不良，須將基礎埋置于較深的良好土層中，并需借助特殊施工方法建造的基礎，稱為深基礎。此外，還有深淺結合的基礎，如樁 - 筏基礎、樁 - 箱基礎等。基礎工程為隱蔽工程，一旦失事，損失巨大，補救十分困難，因此，基礎設計在土木工程中占有十分重要的位置。
關鍵詞：建筑基礎；結構設計；探討
中圖分類號：TU318 文獻標識碼： A
一、建筑的本質
人類建筑從生成之初，經歷了多種形態的演變，才具有房屋的雛形。經過幾千年的風雨，房屋的建筑材料也漸漸由最初的草木、磚石到鋼筋水泥，以至如今生態技術的運用。可以說建筑的發展伴隨著整個人類發展的歷史，而人們對建筑的理解也漸漸從防風雨、避寒暑發展到藝術和文化的載體，這是建筑設計中哲學觀的升華。現代人對建筑的理解具體可歸納為以下四點：
（1）建筑是人類活動的容器，因此建筑必須具備內部空間，其形狀、尺度必須滿足該建筑的各種活動。
（2）建筑是特定氣候的調節器，因此建筑的外面，即墻體和屋面必須在封閉空間和外部環境中間起到屏障作用，對光、熱、聲起到良好的控制。
（3）建筑師對資源進行利用的，因此對相關的材料、人力、技術和土地等資源都要加以合理的利益，并且每種資源的升值情況，也會對使得建筑整體和所處地段整體增值。
二、地基基礎設計的重要性
一個工程都要建立在一個地基之上，如果地基建設的不合理就會影響整個建筑的穩定性，會建造一個失敗的工程。所以地基的設計相當重要。但是，地基是人們所不能決定的一個自然因素。地基的土質問題，地下水的問題，還有很多其他的因素都會影響到工程的施工。曾經有資料顯示，地基的造價在整個建筑的造價中占有相當大的比重，所以對于地基的問題一定要認真的考慮和設計。如果地基不需要后期的土質處理，造價還比較低，但是，如果還需要一系列的處理工作，造價就會大大提升。所以，在地基的設計選擇時一定要特別注意。在地基基礎設計時，也要多方面的考慮，來選擇最優的方案，降低成本，贏得最大利益。
從籠統意義上說，房屋建筑結構主要指兩個方面的內容，一方面指的是房屋的建筑結構，一方面指的是房屋的戶型結構。而房屋建筑工程進行房屋建筑結構設計的根本出發點主要是為了保證工程建筑物結構的安全性、可靠性，在能夠保證工程建筑物的使用功能的發揮的同時保證工程建筑物的使用壽命，提高工程建筑物的性價比.
三、建筑上部結構設計
建筑的上部結構是在滿足結構自身重力恒載、人、家具、設備等荷載的豎向靜力作用和風壓力、地震力的水平荷載的動力作用下，結構應有的強度、剛度、穩定性問題。房屋靜載作用一般由上向下傳遞，地震作用則是通過基礎傳給上部結構。為適應上部的機構和下部的地基條件，基礎結構建筑物地下的部分對建筑整天具有十分重要的影響。房屋建筑結構的設計是一項全面、系統性的工作，我們在結構設計的過程中要保證遵循四項基本的原則：整體上抓大放下、設置多道防線、剛柔相濟協調、打通重要關節。按照這樣的原則進行結構設計，對在結構設計過程中發現的問題及時的反饋和研究，不斷提高設計人員自身的結構設計水平。設計的結構在滿足建筑物安全的同時，符合實際使用的要求。
1、地基條件對基礎受力狀況的影響基礎受力狀況（乃至上部結構的受力狀況）還取決于地基土的壓縮性（即軟硬程度或剛度）及其分布的均勻性。當地基土不可壓縮時（例如基礎坐落在未風化的基巖上），基礎結構不僅不產生整體彎曲，局部彎曲亦很小；上部結構也不會因不均勻沉降產生次應力。實踐中最常遇到的情況卻是地基土有一定的可壓縮性，且分布不均，這樣，基礎彎矩分布就截然不同。基礎與地基界面處往往顯示出摩擦特征。由于土的強度有限，形成的摩擦力也有限，不會超過土的抗剪強度。孔隙水壓力的變化，可能改變壓縮過程中摩擦力的大小與分布。此外，外荷載的分布和性質、基礎的相對柔度以及土的蠕變等涉及時間變化的效應等都會影響到界面條件。因此，應從完全光滑一直到完全粘著這兩種極端情況之間來慎重估計界面摩擦的影響。
2、上部結構的剛度對基礎受力狀況的影響假設上部結構為絕對剛性，當地基變形時，各豎向構件只能均勻下沉；如忽略豎向構件端部的抗轉動能力，則豎向構件支座可視為基礎梁的不動鉸支座，亦即基礎梁猶如倒置的連續梁，不產生整體彎曲，卻以基底分布反力為外荷載，產生局部彎曲。反之，假設上部結構為絕對柔性，對基礎的變形毫無約束作用，于是基礎梁在產生局部彎曲的同時，還經受很大的整體彎曲。于是，兩種情況下基礎梁的內力分布形式與大小產生很大的差別。實際結構物常介于上述兩種情況，其整體剛度的考慮非常困難，只能依靠計算軟件分析。在地基、基礎和荷載條件不變的情況下，增加上部結構的剛度會減少基礎的相對撓曲和內力，但同時導致上部結構自身內力增加，即上部結構對減少基礎內力的貢獻是以在自身中產生不容忽視的次應力為代價的。還應注意的是上部結構的剛度貢獻也是有限的。
四、房屋建筑結構設計中的基礎設計應注意的問題
（1）繪制結構平面圖
在這個過程中要充分考慮抗震設防烈度，如果符合抗震措施的要求，則能夠省略建模的過程，否則，必須要有建模過程。此外，在這個過程中應該充分考慮局部和整體受壓的情形。
（2）屋面結構圖
坡屋面有兩種處理方式，分別是梁板式及折板式。在平面規整度低，建筑版跨度大時使用梁板式，反之則使用折板式，在設計中，設計人員應該對于房屋的構造做到心中有譜。
（3）大樣詳圖
建筑詳圖要做到精準，這樣才可以以之為基礎繪制大樣詳圖。大樣詳圖可以由以前的來改進也可以從新繪制。繪制時，在保證建筑外形、尺寸的一致上盡最大可能做到使建筑結構的受力更加合理。
（4）樓梯
樓梯的繪制要注意到樓梯板的撓度。要保證樓梯梁在位置上下層得統一，當選擇撓板樓梯時要考慮其中的鋼筋。此外，在首段梯板中應充分考慮到基礎的沉降，如果有必要，梯梁可以在一定程度上設置。
（5）基礎
在基礎的設計上應該根據實際情況選擇合適的，合理的基礎，在這個過程中的混凝土標號的選擇上要考慮到結構的耐久性。應有標準圖來配合鋼筋設置，在局部墻體中要根據荷載來對基礎的寬度進行調整，在基礎圖中，應該明確的定為構造柱。
（6）樓板計算
樓板計算對于設計非常重要，在計算各種參數時要確保正確的方法，此外，要充分考慮到環境對于各個參數的影響，比如材料的泊松比，并做到計算量不重、不漏、不錯。
（7）內力分析中，應盡可能考慮基礎結構與上部結構和地基土的共同作用。
五、房屋建筑結構設計過程中需要遵循的原則
建筑結構設計是一個全面和系統的工作，設計人員在對房屋建筑工程進行結構設計時需要遵循幾個原則，首先設計人員在進行結構設計的過程中一定要從整個房屋建筑工程的整體著手，需要與業主進行良好的、有效的、及時的溝通，確保房屋建筑結構設計既符合客觀方面的需要，也符合主觀方面的需求；其次，設計人員在設計過程中要提前做好準備，現代的房屋建筑工程在進行基礎設計的過程中，將重點都放到了房屋建筑工程的地基、基礎、以及一些上部結構的構件（例如梁、板、墻柱等）方面，但是還是有一定的弊端，因為很多的房屋建筑結構設計中的基礎設計并沒有完全地結合實際情況，所以在施工過程中很容易遇到設計與實際情況不符的問題。
結語：結構設計師好比是設計一個人的骨骼，側重于建筑物的結構安全性能，比如梁、板、柱的材料強度和截面尺寸等，以確保建筑物的抗震等級、承載能力等。作為一個設計人員，要理解規范及規程的定義，結合其專業從基本構件算起，工作中要仔細認真、勤于思考，善于總結積累經驗。
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