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建筑结构中桩基础设计要点研究

建筑结构中桩基础设计要点研究
建筑结构中桩基础设计要点研究

建筑结构中桩基础设计要点研究

发表时间:2018-12-26T10:22:07.060Z 来源:《建筑模拟》2018年第28期作者:褚双川1 郭晓东2 [导读] 近年来,城乡一体化进程的加速,城镇化的步伐越来越大,因此,建筑行业得到了迅猛的发展,成为城市发展中的主流。

褚双川1 郭晓东2

1.身份证号码:1305331992****661X

2.身份证号码:3729011994****4414

摘要:近年来,城乡一体化进程的加速,城镇化的步伐越来越大,因此,建筑行业得到了迅猛的发展,成为城市发展中的主流。对于建筑结构中的桩基技术在我国的传统技术中就已经使用得比较成熟了,只是传统的木桩结构都采用的是古老的桩基技术,随着时代的进步和社会的变化,无论是在材料还是设计方法上,桩基技术都得到了很大的提高。如今我国的桩基础设计技术已经可以完全的打破传统理念的束缚,完成其自身的一些可靠和安全的性能,尤其是现在也使用在了大多数的高层建筑工程中发挥了其独特的作用。

关键词:建筑结构;桩基技术;基础设计引言

如今,城市中不同类型的建筑大量兴建,建筑基础的造价在总投资中占据很大比例。基础以桩基础形式为主,选择合适的桩基础类型,做好桩基础设计,无论是对基础安全,还是降低造价,都有重要作用。

1、桩基础设计概念

桩基础在设计的时候,一般是由承台和桩基两个部分完成的。承台就是主要支撑整个力学结构的大的平台,一部分深埋到土壤里,一部分露出来。承台的很多状态都是以低沉台基础为准,因为低承台基础可以很大程度的满足各种工程要求,无论是多么恶劣的施工条件,都不会对其有很大的影响。在选定明确的桩基类型和桩基长度之后,要对该桩基所能承受的基本承载力进行初步计算,从而把握住它所能承载的大概强度和应力范围。同时要根据相关的工程需求,前期做好地质勘查工作,并且保留好基本的数据和资料,结合施工过程当中的具体状况,将桩基础的长度和所用的数量等基本类型确定下来,并确定单根桩所承受的承载力,对其进行完整的结构平面构造设计,从而计算出整体的桩基础沉降量以及桩承台的强度等。

2、桩基础的基本特点

目前大多数建筑工程采用的桩型都是钢筋混凝土结构以及钢管结构。钢管结构能够更大程度的满足固体承载力,比如石头、沙子等,它不会因为过度的不均匀沉降而导致一些建筑发生大面积的倾斜范围,如果发生细微的倾斜,也可以控制在一定范围内,稳定性非常高的,且具有很大的抗倾覆能力和分散水平方向刚度强度的能力,能够平衡地震和风力所带来的水平在和变形,在一定程度上能够达到抗压的效果。由于它一般都是深埋在土壤内的,因此比较稳固的,可以在一定程度上避免楼层发生沉陷和倾斜。

3、建筑结构中桩基础设计策略 3.1设计误区

城市化进程的不断推进,高层建筑的数量与规模都不断扩大,如酒店、写字楼、居民楼等,且诸多住宅楼均采用剪力墙结构,该结构整体强度比较大,且荷载与刚度均匀的分布,建筑工程结构上部刚度,其对桩基础沉降的均匀性作用甚大,使得在结构设计上变得十分便利。然而,酒店、办公楼等高层建筑,其所运用的是框架剪力墙结构与框架核心筒,还有的使用筒中筒结构或框支剪力墙,此类结构在墙柱的布控及刚度的均匀分布上还有待提升。荷载与刚度的分布不够均匀,地基桩基和上部结构间的作用十分复杂,大大提升了桩基础设计难度。高层建筑建设时,若未对该结构进行有效的处理,极易引发各类问题。

3.2桩基础设计

3.2.1确定好桩的具体规格

在桩基础设计过程中,确定好桩基础规格是设计的基础部分,也是关键环节。确定桩规格时,需要结合一定的指标来确定,如桩截面的选取、混凝土标号、持力层深度等,从而保证桩基础结构质量。桩基础设计工作的开展,应充分了解桩结构的相关标准,全面分析不同区域桩基础的标准与规格。例如,埋深到理想程度后,要先进行一定的计算,才可开展桩基础设计工作。

3.2.2变动刚度设计

(1)合理调整好桩土支撑刚度。把调整桩土的支撑刚度视为重要的设计原则,合理布局上部结构、地质条件与荷载,全面考虑这些结构的相互作用与内在联系,运用强脱结合的方法,强调增沉与减沉的有效结合,实现刚柔并重,进而达到整体协调方法,结合具体情况,实施差异沉降,进而减小承台内力。在具体操作中,应加强对桩土支撑刚度的把控,进而开展科学而严谨的度量。桩承载力、单桩与支撑强度需呈现正相关性,群桩的承载作用会伴随着桩数量的不断增加、桩距减少而逐步降低,进而发生了群桩效应。(2)剪力墙结构变刚度设计。剪力墙结构的整体刚度甚为理想,且荷载会通过墙体来传输到基础部分,实现了荷载的均匀化分布。对于荷载比较大的电梯井与楼梯间,需强化布桩设计。布桩时,需将布桩设置到墙体下,墙体拐角处与交叉处都比较容易布桩,若基土和承台间未脱空,可选择复合型桩基。(3)压桩力要比设计承载力低。某市区的建筑为高层建筑,其主要选用的是型号为D400的预应力管桩,相关人员深入到施工现场开展地质勘察工作,从报告上显示,单桩承载力为660kN。开展打桩试验时,将四根桩连接起来,其最大的压桩力为300kN,其与承载力相比,数值要小很多。通过设计者的具体研究与分析,土层设计要和建筑工程的具体要求相符,要求周边工程的地质勘察结果要显示出精准的结果。一段时间之后,开展再次的试桩,试验承载力和前期结果要保持一致,进而满足具体的设计要求。

4、施工过程中特殊情况的处理 4.1桩基达到极限承载能力但未压到设计标高

这一情况的产生原因由以下两种:①地质勘察报告存在错误,实际承载力比计算结果大,应先进行试桩来确定承载能力和桩长。②因土层方面的原因,使桩基难以压入,此时应通过施工措施的调整来解决。制定科学的施工流程,如采用跳打措施,待水压力消除后对下一个桩基进行施工;在静力压桩过程中,应准备充足机械设备,防止抬机;采用引孔的方法,布置排水孔来减小空隙水的压力[5]。在压桩过程中,应将压桩力严格控制在极限强度之内,并考虑挤土对周围既有建筑物造成的影响。

4.2压桩力远远低于设计值

建筑结构中的桩基础浅谈

建筑结构中的桩基础浅谈 发表时间:2018-12-21T10:58:23.423Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第26期作者:陈丽1 崔吉林2 [导读] 随着当前我国建筑行业的不断发展,建筑物的复杂性越来越突出,相应建筑工程项目的结构越来越复杂。 1.云南省水利水电科学研究院云南省昆明市 650228;云南省有色地质局勘测设计院云南省昆明市 650224 摘要:建筑行业的不断发展,建筑物的复杂性越来越突出。建筑结构中的桩基技术在我国的传统技术中就已经使用得比较成熟了,只是传统的木桩结构都采用的是古老的桩基技术,随着时代的进步和社会的变化,无论是在材料还是设计方法上,桩基技术都得到了很大的提高。如今我国的桩基础设计技术已经可以完全的打破传统理念的束缚,完成其自身的一些可靠和安全的性能,尤其是现在也使用在了大多数的高层建筑工程中发挥了其独特的作用。本文浅析建筑结构中的桩基础。 关键词:建筑工程;结构;桩基础 引言 随着当前我国建筑行业的不断发展,建筑物的复杂性越来越突出,相应建筑工程项目的结构越来越复杂,具体规模也不断扩大,相应建筑工程高度的增加必然也就对于建筑物基础结构提出了更高的要求,需要确保其能够具备较为理想的承载力,保障整体结构的稳定性。在建筑结构基础施工处理中,合理运用桩基础施工模式是比较重要的一个方式,其能够较好提升建筑基础结构施工水平,应该在具体施工处理中予以高度重视。 1桩基础的相关概述 1.1桩基础设计概念 桩基础在设计的时候,一般是由承台和桩基两个部分完成的。承台就是主要支撑整个力学结构的大的平台,一部分深埋到土壤里,一部分露出来。承台的很多状态都是以低沉台基础为准,因为低承台基础可以很大程度的满足各种工程要求,无论是多么恶劣的施工条件,都不会对其有很大的影响。在选定明确的桩基类型和桩基长度之后,要对该桩基所能承受的基本承载力进行初步计算,从而把握住它所能承载的大概强度和应力范围。同时要根据相关的工程需求,前期做好地质勘查工作,并且保留好基本的数据和资料,结合施工过程当中的具体状况,将桩基础的长度和所用的数量等基本类型确定下来,并确定单根桩所承受的承载力,对其进行完整的结构平面构造设计,从而计算出整体的桩基础沉降量以及桩承台的强度等。 1.2基本设计原理 根据建筑工程的具体设计需求、工程地质勘察中所获取的信息与资料,全面考虑施工条件,及时确定好桩基础长度、桩基础类型与桩的具体数量。结合工程项目的具体需要,控制好承台的尺寸与基本构造,及时确定好单根桩的竖向和水平承载能力,而后进行相应的平面布置,深化对桩基础承载参数的合理选取,从而计算出桩承台的承载力与桩基沉降量等。 2建筑结构中桩基础设计策略 2.1明确建筑整体的构建需求 明确建筑整体的构建需求,在明白具体的设计目的之后,才能设计出符合相关基础构造的结构,满足施工,增大建筑结构的最大应力载荷承受范围,避免由于前期的投入使用,对人们的基本生命财产安全造成威胁。要想满足这种整体的构建需求,就必须在前期对于整体的应力分布、载荷状态进行一个大致的计算,在很大程度上满足这种作用力,以及对建筑的桩基础进行设计,选用最为科学合理的方式,使其发挥出最大的效果,从而达到促进建筑结构可靠性的目的。建筑结构对桩基础的设计要初步了解建筑物的最大高度,明确该建筑物的基本特点和相关的建筑环境,确保桩基础的结构达到一个最为稳固的状态。 2.2桩基础设计 (1)确定好桩的具体规格在桩基础设计过程中,确定好桩基础规格是设计的基础部分,也是关键环节。确定桩规格时,需要结合一定的指标来确定,如桩截面的选取、混凝土标号、持力层深度等,从而保证桩基础结构质量。桩基础设计工作的开展,应充分了解桩结构的相关标准,全面分析不同区域桩基础的标准与规格。例如,埋深到理想程度后,要先进行一定的计算,才可开展桩基础设计工作。(2)变动刚度设计(一)合理调整好桩土支撑刚度。把调整桩土的支撑刚度视为重要的设计原则,合理布局上部结构、地质条件与荷载,全面考虑这些结构的相互作用与内在联系,运用强脱结合的方法,强调增沉与减沉的有效结合,实现刚柔并重,进而达到整体协调方法,结合具体情况,实施差异沉降,进而减小承台内力。在具体操作中,应加强对桩土支撑刚度的把控,进而开展科学而严谨的度量。桩承载力、单桩与支撑强度需呈现正相关性,群桩的承载作用会伴随着桩数量的不断增加、桩距减少而逐步降低,进而发生了群桩效应。(二)剪力墙结构变刚度设计。剪力墙结构的整体刚度甚为理想,且荷载会通过墙体来传输到基础部分,实现了荷载的均匀化分布。对于荷载比较大的电梯井与楼梯间,需强化布桩设计。布桩时,需将布桩设置到墙体下,墙体拐角处与交叉处都比较容易布桩,若基土和承台间未脱空,可选择复合型桩基。(三)压桩力要比设计承载力低。某市区的建筑为高层建筑,其主要选用的是型号为D400的预应力管桩,相关人员深入到施工现场开展地质勘察工作,从报告上显示,单桩承载力为660kN。开展打桩试验时,将四根桩连接起来,其最大的压桩力为300kN,其与承载力相比,数值要小很多。通过设计者的具体研究与分析,土层设计要和建筑工程的具体要求相符,要求周边工程的地质勘察结果要显示出精准的结果。一段时间之后,开展再次的试桩,试验承载力和前期结果要保持一致,进而满足具体的设计要求。 3灌注桩在建筑结构中的应用要点 (1)钻孔。为了较好实现对于钻孔操作的有效控制,必然需要重点把握好对于钻机的恰当选择,确保其能够符合具体施工需求,在施工现场中能够表现出较强的实际效益,有助于实现对于桩基础的有效布置和构建。在钻孔施工处理中,需要首先把握好对于位置的明确,能够确保钻机就位较为合理,严格按照设计方案进行恰当控制,确保其能够为后续整体桩基础施工水平提供保障;对于钻头的尺寸选择也需要较为适宜合理,能够形成较为理想的孔洞结构,尽量避免可能出现的孔洞大小不匹配问题;在钻机就位中,需要重点调整相应角度,确保其能够形成理想的垂直度,如此也就必然能够更好实现对于灌注桩后续施工质量的有效保障,尽量避免了可能形成的明显问题威胁。(2)钢筋笼安置。在钢筋笼的具体固定中,也需要进行严格把关,促使其能够体现出较强的牢固性,避免在后续灌浆等操作过程中出现明

高层建筑基础结构设计探讨

高层建筑基础结构设计探讨 发表时间:2018-04-18T15:19:14.887Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第32期作者:刘少龙[导读] 对于高层建筑来讲,其主要由上部结构、基础和地基等三部分构建成为一个完整的体系。 摘要:高层基础在结构体系中是非常关键的组成部分,由于建筑自身高度较大及层数较多,竖向荷载很大,这些都会导致在风荷载及地震荷载作用下的高层建设倾覆力矩会成倍增长,因此,基础结构设计要科学合理,才能为建筑提供更好的竖直和水平承载力。本文主要对高层建筑基础结构设计选型及要点进行探讨,供同行借鉴参考。 关键词:高层建筑;基础结构;设计;结构选型;要点 前言 对于高层建筑来讲,其主要由上部结构、基础和地基等三部分构建成为一个完整的体系,而且三个部分相互依托,相互作用。因此在高层建筑基础结构设计过程中,要对上部结构刚度、地基条件和基础受力等所带来的影响进行充分考虑,并在此基础上来选择适宜的基础结构形式,依托于相关理论来完成地基和基础的设计,尽可能的减少基础内力和沉降,确保基础结构具有较好的经济性,这对于整个工程项目的顺利实施具有极为重要的意义。 一、高层建筑基础结构设计理论 (一)上部结构的刚度对基础受力状况的影响上部结构的刚度关系到基础受力状况,假设上部结构为绝对刚度情况下时,当地基出现变形现象时,其各竖向构件会出现下沉现象,下沉时具有较好的均匀性。针对于这种情况下,在具体设计过程中,如果忽略竖向构件抗转运能力,基础梁的不动铰支座的作用可以由竖向构件支座来替代,将二者等同,这样基础梁则等同于倒置的连续梁,出现整体弯曲的可能性几乎没有,但会有局部弯曲现象产生。假设上部结构为绝对柔性,在这种情况下上部结构没有约束力作用于基础,一旦基础梁出现局部弯曲,势必会导致整体弯曲情况发生。对于上部绝对刚性或是上部绝对柔性情况下,基础梁无论是在内力大小或者是在内力分布方面都会存在一定的差异。在实践损伤过程中,结构物多处于这两种情况之间,具体需要依靠计算软件来对其整体刚度进行分析。因此在具体高层建筑基础结构设计过程中,可以适当地增加上部结构的刚度,但这需要在地基、基础和荷载等条件不变的情况下进行,这样基础的相对挠曲和内力则会相应减少,上部结构自身内力得以增加。 (二)地基条件对基础受力状况的影响基础受力状况还会受到地基条件的影响,这种影响多来自于地基土的压缩性和分布的均匀性。当地基土质较好,不具有可压缩性时,基础结构整体弯曲现象也不会发生,即使发生局部弯曲,但这种情况出现的机率也不大,这种情况下下部结构也不会有次应力产生。但在实际高层建筑建设过程中,地基土完全处于不可压缩状态的情况几乎不存在,地基土多少会存在可压缩性,并存在分布不均匀性,因此基础弯矩的分布也存在较大的差异。这种情况下,基础与地基界面处会产生不同程度的摩擦,但基于土自身的强度来讲,基础与地基界面之间摩擦时产生的摩擦力较小,这种摩擦力会处于土的抗剪强度以下。在地基土孔隙水压力出现变化时,必然也会导致压缩时摩擦力的大小和分布情况的改变。而且界面并不简单的受来自于基础的影响,外荷载、基础柔度和土蠕变也会对界面情况带来一定的影响,在估计对界面摩擦影响情况时,需要针对完全光滑至完全粘着这两种极端情况来进行考虑。 (三)上部结构与基础和地基共同作用的概念及分析方法在高层建筑基础结构设计过程中,要明确上部结构、地基和基础三者之间的不可分性,这三者作为一个整体,其连接点和接触点都需要满足变形协调的条件,这样才能更准确的对整个系统的变形和内力进行求解。在高层建筑中,由于上部结构和基础多是由梁和板共同组成,因此要想建立上部结构和基础的刚度矩阵,则能够采取的分析方法较多,如有限单元法、有限条法、有限差分法和解析方法等,同时还要依托于变形协调条件,将其与地基的刚度矩阵有效的耦合起来。当前地基可以根据实际情况来选择具体的地基模型,并建立地基刚度矩阵。 二、高层建筑基础选型工作 (一)高层建筑基础选型的影响因素在进行高层建筑基础选型过程中,其影响主要来自于高层建筑上部结构、地质条件、周围环境及高基础桩种类等几个方面。对于高层建筑基础结构来讲,上部结构直接影响到高层建筑基础的类型、深度和浮力等参数,不同的上部结构会对高层建筑基础荷载的大小和分布带来不同的影响,在具体设计时需要设计人员要给予充分的重视。而且在具体设计过程中,当高层建筑上部结构及地下室种类和形状不同时,其所产生的沉降幅度和变形幅度也会存在差异,进而对高层建筑的基础选型带来较大的影响。对于地质条件对高层建筑基础选型所带来的影响,可以从两方面入手分析。其一,考虑来自于地基持力层所带来的影响,由于持力层需要承担高层建筑的基础荷载,因此在高层建筑基础选型时需要以持力层承载能力大小和压缩变化幅度为依据。其二要考虑穿越土层的基本状况,即所选的高层建筑基础类型来综合考虑土层中地下水和桩基穿越能力的实际情况,这样才能选择出适宜的基础类型。高层建筑基础类型还会受到来自于施工中空间因素的影响,因此在具体选型时要选择利于施工及具有较好稳定性的基础类型。由于高层建筑基础桩基的入土和挤土过程中会产生挤土效益,并对周边建筑和地下管网带来较大的影响,因此在选型时尽量选择挤土效应最小的桩基形式。而且基础桩种类不同时,其尺寸也会存在差异,因此基础桩的类型和规格要根据持力层特性、安全性要求及高层建筑负荷等方面进行具体的考虑。另外,还要考虑施工工期这一因素,需要在保证高层建筑基础施工速度、施工质量和施工效益的基础上来选择适宜的基础类型,以此来确保高层建筑基础的持续性、稳定性和安全性,全面兼顾到高层建筑的总体价值。 (二)高层建筑基础选型的基本原则在进行高层建筑基础选型过程中,需要遵循多样性、经济性和总体优化等原则。即在高层建筑基础选型过程中,要求设计人员要对各种高层建筑基础类型进行掌握,并从中选择具有较高社会和综合价值的基础类型。在具体基础选型过程中还要考虑到成本和施工进度,以此来确保达到最佳的经济效益。

读书笔记之建筑结构设计快速入门-第二版(刘铮)

P24 1.1.3如何初估各种结构构件的截面尺寸 主动记忆一些常识性的工程数据,比如梁板的跨高比,剪力墙墙厚,平时注意积累分析,多问多算,大工程做细,小工程做精。 1.1.3熟记民用建筑设计荷载 (1)多高层住宅楼(商品房),二次装修改造的荷载,落棉荷载一般取值2.0kN/m2。 (2)3个2.0kN/m2 表1 一般民用住宅荷载经验取值 楼面做法自重(2.0kN/m2)轻质隔墙自重(2.0kN/m2)活荷载取值(2.0kN/m2) 2.0 2.0 2.0 (3)对于住宅和办公的屋面,如没有特殊保温防水做法要求,一般屋面恒荷载在4.0 kN/m2左右,与实际不会有太大出入;对于屋面活荷载,不上人时0.5 kN/m2,上人时为2.0 kN/m2。 1.2.3 “次要让位于主要”的原则—明确哪些钢筋的位置对结构设计来说更重要 1.3.1 钢筋的三种连接方式—焊接、搭接、机械连接“孰优孰劣” 对于结构重要的部位,《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)规定钢筋的连接宜采用机械连接,而之前规范规定为焊接,改的原因是焊接会使被焊钢筋变脆,在抗震的重要部位,反而变成了“最坏”的做法。 机械连接分为邓强连接和不等强连接,I级为等强连接,II、III级则为不等强连接,主要是针对“钢筋接头处的强度是否大于钢筋母材强度”而言的。 设计可依据《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ 107-2003)中相关的规定,选择与受力情况相匹配的接头。 I级接头:套筒挤压、镦粗接头、剥肋滚螺纹。 剪力墙之水平与竖向分布筋,因钢筋较细,不是抗震的关键部位,适合采用搭接的方式,

不宜采用机械接头。 搭接接头应满足: (1)选择正确的搭接部位; (2)有足够的搭接长度; (3)搭接部位的箍筋间距加密至满足要求。 (4)有足够的混凝土强度与足够的保护层厚度。 如能满足这4款要求,搭接是一种比较好接头方式,而且往往是最省工的方法。但其缺点: (1)在抗震构件的内力较大部位,当构件承受反复荷载时,有滑动的可能; (2)在构件钢筋较密集时,采用搭接方法将使浇捣混凝土较为困难。 当受拉钢筋直径大于28mm,受压钢筋直径大于32mm时,不宜采用搭接。

桩基础设计计算书

基础工程桩基础设计资料 ⑴上部结构资料某教学实验楼,上部结构为十层框架,其框架主梁、次梁、楼板均为现浇整体式,混凝土强度等级为C30,上部结构传至柱底的相应于荷载效应标准组合的荷载如下︰ 竖向力:4800 kN , 弯距:70 kN·m, 水平力:40 kN 拟采用预制桩基础,预制桩截面尺寸为 350mm * 350mm。 ⑵建筑物场地资料拟建建筑物场地位于市区内,地势平坦,建筑物场地位于非地震地区,不考虑地震影响.场地地下水类型为潜水,地下水位离地表 2.1 米,根据已有资料,该场地地下水对混凝土没有腐蚀性。建筑地基的土层分布情况及各土层物理,力学指标见下表: 表1 地基各土层物理、力学指标

基础工程桩基础设计计算 1. 选择桩端持力层 、承台埋深 ⑴.选择桩型 由资料给出,拟采用预制桩基础。 还根据资料知,建筑物拟建场地位于市区内,为避免对周围产生噪声污染和扰动地层,宜采用静压法沉桩,这样不仅可以不影响周围环境,还能较好地保证桩身质量和沉桩精度。 ⑵.确定桩的长度、埋深以及承台埋深 依据地基土的分布,第3层是粘土,压缩性较高,承载力中等,且比较厚,而第4层是粉土夹粉质粘土,不仅压缩性低,承载力也高,所以第4层是比较适合的桩端持力层。桩端全断面进入持力层1.0m (>2d ),工程桩入土深度为h ,h=1.5+8.3+12+1=22.8m 。 由于第1层厚1.5m ,地下水位离地表2.1m ,为使地下水对承台没有影响,所以选择承台底进入第2层土0.3m ,即承台埋深为1.8m 。 桩基的有效桩长即为22.8-1.8=21m 。 桩截面尺寸由资料已给出,取350mm ×350mm ,预制桩在工厂制作,桩分两节,每节长11m ,(不包括桩尖长度在内),实际桩长比有效桩长长1m ,是考虑持力层可能有一定起伏及桩需要嵌入承台一定长度而留有的余地。 桩基以及土层分布示意图如图1。 2.确定单桩竖向承载力标准值 按经验参数法确定单桩竖向极限承载力特征值公式为: uk sk pk sik i pk p Q Q Q u q l q A =+=+∑ 按照土层物理指标,查桩基规范JGJ94-2008表5.3.5-1和表5.3.5-2估算的极限桩侧,桩端阻力特征值列于下表:

建筑设计基础理论

建筑设计基础理论 住宅建筑设计 设计任务书 设计任务书是业主对工程项目设计提出的要求,是工程设计的主要依据。进行 可行性研究的工程项目, 可以用批准的可行性研究报告代替设计任务书。 设计任务书一般应 包括以下几方面内容: 1.设计项目名称、建设地点。 2.批准设计项目的文号、协议书文号及其有关内容。 3.设计项目的用地情况,包括建设用地范围地形、场地内原有建筑物、构筑物、要求保留 的树木及文物古迹的拆除和保留情况等。还应说明场地周围道路及建筑等环境情况。 4.工程所在地区的气象、地理条件、建设场地的工程地质条件。 5.水、电、气、燃料等能源供应情况,公共设施和交通运输条件。 6.用地、环保、卫生、消防、人防、抗震等要求和依据资料。 7.材料供应及施工条件情况。 8.工程设计的规模和项目组成。 9.项目的使用要求或生产工艺要求。 10.项目的设计标准及总投资。 11.建筑造型及建筑室内外装修方面要求。 建筑方案设计 建筑方案设计是依据设计任务书而编制的文件。 它由设计说明书、 设计图纸、 投资估算、 透视图等四部分组成, 一些大型或重要的建筑, 根据工程的需要可加做建筑模 型。 建筑方案 设计必须贯彻国家及地方有关工程建设的政策和法令,应符合国家现行的建筑工程建设标 准、设计规范和制图标准以及确定投资的有关指标、 定额和费用标准规定。 建筑方案设计的 内容和深度应符合有关规定的要求。 建筑方案设计一般应包括总平面、 建筑、结构、给水排 水、电气、采暖通风及空调、动力和投资估算等专业,除总平面和建筑专业应绘制图纸外, 其它专业以设计说明简述设计内容, 但当仅以设计说明还难以表达设计意图时, 简图进行表示。 建筑方案设计可以由业主直接委托有资格的设计单位进行设计, 竞选的方式进行设计。 方案设计竞选可以采用公开竞选和邀请竞选两种方式。 竞选应按有关管理办法执行。 初步设计 初步设计是根据批准的可行性研究报告或设计任务书而编制的初步设计文件。 初步设计 文件由设计说明书(包括设计总说明和各专业的设计说明书) 、设计图纸、主要设备及材料 表和工程概算书等四部分内容组成。 初步设计文件的编排顺序为: 1.封面; 2.扉页; 3.初 步设计文件目录; 4.设计说明书; 5.图纸; 6.主要设备及材料表; 7.工程概算书。在可以用设计 也可以采取 建筑方案设计

民用建筑结构设计中的基础设计

民用建筑结构设计中的基础设计 摘要:在民用建筑结构基础设计过程中,其设计技术复杂,设计质量还直接关 系着整个建筑的质量水平的高低。所以,设计人员在实际的基础设计中,应该重 视地基基础设计工作,不断探究设计要求,充分考虑各种因素对基础设计产生的 影响,并且提出有效的措施解决问题,从而提升民用建筑的质量,保障人们的生 命安全,推动我国建筑行业长远的发展。 关键词:民用建筑;结构设计;基础设计 1 民用建筑结构设计要求 1.1 上部结构 在整个民用建筑工程中,是由上部结构和基础地基部分组成,地基基础和上部结构相互 促进作用,共同受力协调。上部结构的设计,不仅关系着地基的承载力,更关系着整个建筑 体的质量与安全。因此,在地基基础设计过程中,要充分的考虑上部结构的强度和刚度,不 同的上部结构对地基基础变形的使用能力也不同。所以,设计人员在深入了解上部结构刚度 特征后,要制定出合理的地基基础形式和结构设计方案。 1.2 地理条件 在民用建筑在进行基础设计前,应该充分的对现场进行勘察和研究,深入的掌握地质资料。同时,掌握建筑场地的交通、供电、排水等情况。不同的建筑物,需要根据不同的地基 方案进行不同的基础改造,并且工程造价和施工难度也不一样。通常情况下,会选择地理条 件优越的地基,简单的施工方式,让设计更符合经济合理的原则。其次,特殊的工程需要在 特定的地形上建设,比如地基强度不稳定或者压缩性较大,无法满足设计要求,则需要按照 不同的情况对地基进行特殊的处理,通过各种处理和优化,来提高地基的稳定性和强度,从 而减少地基变形,为建筑整体质量目标和要求奠定基础保障。同时,再选择建筑地基时,应 该尽量避免滑坡现象的地段。由于地震等其他自然因素的影响,会导致地基受到影响,产生 变形,从而影响建筑体的安全。 1.3 施工环境因素 民用建筑在基础设计过程中,由于天然地基无法满足沉降量和承载力的设计要求,往往 采用桩基础。在城市建筑体密集的地方,桩基础作业带来的环境危害非常多,不仅会影响到 工程的造价和进度,还会对整个工程的质量和安全产生影响。尤其是桩基础施工会对周围环 境造成严重的破坏,如:噪音污染、环境污染等等,甚至还会造成不可挽回的损失。 2 建筑物建设过程中的常见基础形式 2.1 墙下条形基础 在相关的结构基础设计上需要完成有关的研究工作,最大程度的满足其具体的使用需求,在相关的研究来说,墙下需要使用条形基础构建,整体的建设上需要完成混凝土来打基础, 对于混凝土来说其有较强的耐久性,同时在经过相关的使用之后要确保其能够满足实际发展 需求,并且对于较低的建筑物当中,相关的优势就是需要进行合理的造价安排,对于相关建 设来说,主要的优势就是造价较低,综合的满足操作便利的问题,所以对于工程的全面建设 来说,需要结合实际情况因地制宜的对整体刚度进行改进。

混凝土设计原理第3章答案

思考题-答案 3.1 什么是结构上的作用?按时间的变异,作用分为哪几类?什么是作用效应? 答:作用是指施加在结构上的力(直接作用,也称为荷载)和引起结构外加变形或约束变形的原因(间接作用)。 按时间的变异,作用可分为永久作用、可变作用、偶然作用。 作用效应是指由作用在结构上引起的内力(如弯矩、剪力、轴力和扭矩)和变形(如挠度、裂缝和侧移)。当作用为直接作用时,其效应通常称为荷载效应,用S表示。 3.2 什么是设计基准期?建筑结构和桥涵结构的设计基准期分别是多少? 答:设计基准期是确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。建筑结构的设计基准期为50年,公路桥涵结构的设计基准期为100年。 3.3 什么是设计使用年限?建筑结构的设计使用年限是如何规定的? 答:设计使用年限是设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期,建筑结构的设计使用年限按下表采用。 建筑结构的设计使用年限 3.4 结构有哪些功能要求?结构可靠性的概念是什么?结构可靠性与可靠度的关系如何? 答:工程结构在规定的设计使用年限内应满足《统一标准》(GB50068-2001)规定的下述3项功能要求: (1)安全性:在正常施工和正常使用时,能承受可能出现的各种作用;在设计规定的偶然事件(如罕遇地震)发生时及发生后,仍能保持必需的整体稳定性。 (2)适用性:在正常使用时具有良好的工作性能,如不发生影响正常使用的过大变形、过宽裂缝和过大的振幅或频率等。 (3)耐久性:在正常维护下具有足够的耐久性能。如结构材料的风化、老化和腐蚀等不超过一定的限度。 结构可靠性是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能力,是结构安全性、适用性和耐久性的总称。 结构可靠度是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。可见,结构可靠度是结构可靠性的概率度量,可靠性是一个定性概念,而可靠度则是一个定量概 念。 3.5 什么是结构的极限状态?承载能力极限状态与正常使用极限状态又如何定义?各有哪些标志? 答:整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。 承载能力极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载力、出现疲劳破坏或达到不适于继续承载的变形。其标志有: (1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等); (2)结构构件或连接因超过材料强度而破坏(包括疲劳破坏),或应过度变形而不适于继续承

建筑结构设计步骤

1、首先是柱网的布置,这一阶段你可以理解为概念设计,你要大概确定哪些位置需要布置柱,如果是某些对室内空间有要求的建筑,比如住宅,你还需要确定是布矩形柱还是L型柱或者T型柱,这一阶段你可以先不确定柱的尺寸,只要先确定哪些位置需要布置柱就行了。具体怎么布你需要查一查规范,这个我在这里也很难说清楚,一般主要是首先在保证结构尽量规整(比如框架尽可能要形成闭合体系,就是围成一个矩形)的基础上,根据建筑的使用要求再进行调整(比如有的地方不能放柱)。 2、确定梁的位置。一般没意外的话墙下尽可能要有梁,柱网没有形成闭合体系的地方要通过梁把两个闭合体系连接成一个整体,楼板跨度过大的地方要设置次梁,楼板开洞处板洞要用梁围合,梁不能凭空搭接,梁的两端要么搭在柱上,要么搭在别的梁上。以上两部分算概念设计,确实有规范可循,但主要靠经验,你可以查一查《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》 3、梁柱尺寸的确定,柱截面尺寸估算你可以根据轴压比公式来估算,不会的话百度下很多的,比较长我不细说了。梁高主要根据跨度取,我也不说多复杂了,主梁一般取1/10不到,次梁取1/12,梁宽你一般取200~350之间,高宽比最好不要大于2,主梁你可以外围的梁取250宽,中部的取300,次梁取200~250,比如一块7*9最边上的板,外部9米长的跨度部分取800*250,内部的取800*300,7米跨度部分外部的取600*250,内部的取600*300,9米跨一半的地方搭根次梁取500*250。 4、建模,其实前面3点已经是在PKPM里建模做了,第四部主要是加荷载,比如墙的重量转化成梁上的线荷载,板上的面层转化成楼面恒载等等,具体不细说了。然后楼层组装,设定建筑的一些系数,最后去SATWE里计算,然程序自动给你配筋 5、出施工图了,用梁平法和柱平法把施工图出出来让后根据制图规范改吧。 6、JCCAD里做基础,地质报告看看好,系数设好,布基础、地梁,导荷载,然后自动计算,写了好多了也不细说了,主要在1、2、3里给你讲下最开始怎么从梁柱的布置入手。 一、起因 与钢、混凝土、砌体等材料相比,土属于大变形材料,当荷载增加时,随着地基变形的相应增长,地基承载力也在逐渐加大,很难界定出一个真正的“极限值”,而根据现有 理论的、半理论半经验的或经验的承载力计算公式,可以得出不同的值。因此,地基极限承载力的确定,实际上没有一个可以通用的界定标准,也没有一个可以适用于一切土类的计算公式,主要依赖于根据工程经验所定下的界限和相应的安全系数加以调整,考虑一个满足工程要求的地基承载力值。它不仅与土质、土层埋藏顺序有关,而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降、地区经验的差别等等有关,不能作为土的工程特性指标。 另一方面,建筑物的正常使用应满足其功能要求,常常是承载力还有潜力可挖,而变形已达到或超过正常使用的限值,也就是由变形控制了承载力。以往的工程实践证明,绝大多数地基事故皆由地基变形过大且不均匀造成。 因此,根据传统习惯,地基设计所选用的承载力通常是在保证地基稳定的前提下,使建筑

建筑结构中桩基础设计论述 赵鎏刚

建筑结构中桩基础设计论述赵鎏刚 发表时间:2017-12-15T13:58:42.583Z 来源:《建筑科技》2017年第13期作者:赵鎏刚[导读] 建筑行业得到了迅猛的发展,成为城市发展中的主流。 中铁三局集团天津建设工程有限公司天津 300000摘要:近些年来,城乡一体化进程的加速,城镇化的步伐越来越大,因此,建筑行业得到了迅猛的发展,成为城市发展中的主流。伴随而来的是,人们对建筑的要求也越来越高,这不仅在外观上,要符合现代人的审美,还要满足对建筑功能和质量的要求。桩基础技术在 建筑工程中的应用,从很大的层面上满足建筑使用和安全的需求,工程的管理者要结合具体建筑的施工特点,来选择合理的桩基础施工技术,提升建筑的经济和社会效益。 关键词:建筑工程;建筑结构;桩基础设计1 桩基础设计特点和分类1.1特点 首先,桩基础的承载力较强,桩深入到的坚硬的持力层内,比如密实的岩石层、基岩以及中密砂等土质中,在竖向的单桩以及群桩的承载中,承载力都较强,能够承载起建筑的主体的全部的竖向荷载,其中也包含偏心荷载在内。其次,竖向桩的刚度较大,桩基础的单桩和群桩的刚度都很大,当自身的重量以及邻近的荷载对其产生作用时,都不会出现极度不均匀的沉降,并且将建筑物可能出现的倾斜控制在一定的范围。再次,稳定性较好,不管是单桩还是群桩,都具有较大的侧向刚度,并且抗倾覆能力较强,对地震以及风力作用导致的力矩和水平上的荷载,都可以较好的抵御,保证高层建筑物的稳定。 1.2分类 根据桩基础的受力原理,可以将桩基础分成两个类别,端承桩和摩擦桩。摩擦桩借助基桩和周边土之间的产生的摩擦力,承载起建筑物,又可以分成抗压桩和抗拔桩,常被应用于较深的持力层,也用于地基土的缺乏坚硬的持力层中。而端承桩是靠桩基支撑在持力层上面,对上面的建筑物起到承载的作用。根据它的施工方式,可以将它分成灌注桩和预制桩。其中,预制桩是用打桩机将预先制定好的钢混桩打进地下,这种预制桩具有造价低、施工快、节约性等优点,但是这种桩型对土质的要求较高,会产生的挤土这种不足。而灌注桩是在施工时进行现场钻孔,或者采取人工挖孔的方式,先制出孔,之后再把钢筋笼放进去,用混凝土进行灌注,能够穿越各种坚硬的夹层和持力层等,同时,这种桩的桩径和单桩承载力有较大的调整空间,因此,成桩的质量比较可靠,对高层建筑尤其适用。2建筑物对建筑结构基础设计的要求2.1结合环境信息设计 在建筑工程施工的过程中,要使建筑结构保持稳定性,使建筑物更加高大、宏伟,那么就要做好基层的土木施工的结构设计。在这个过程中,要根据施工周边的水文环境、交通环境等状况来进行施工。另外,可以使用一些现代化的数字技术进行监测,在对建筑施工环境进行了客观了解之后,根据工程施工要求进行施工图纸和技术方案的设计,这样才能建筑物的质量提供保障。 2.2施工图纸的设计 要求在建筑工程建设的过程中,施工图纸能反映技术效果。通过对客观环境的分析,实现建筑施工抗震和防渗水结构设计。具体设计策略如下: 对于土质环境较疏松区域,要想增强基层结构的稳定性,那么就可以通过构建工程桩实现。另外,为使施工人员依照设计要求准确施工,对于设计人员而言,一定要在施工图纸上对重点关注事项标注。在工程复杂区域,可使用文字进行标注,同时要使施工图的比例尽量专业。 2.3重点建立地基和支撑柱 在建筑工程建设中,基层结构的稳定性跟地基的结实性紧密相连,而且还与支撑柱的承重联系也很大。在施工的实际过程中,要将此内容作为施工重点进行设计,并在施工监督和审核中进行客观地考察。检测达标之后才能继续施工建设。对于支柱梁木和柱子,要进行压力测试,测试坚持“强柱弱梁、强剪弱弯以及强压弱拉”的原则。 3 桩基础设计及其应用3.1案例分析 设计之初,设计者根据承载力和地基土指标间的关系,来估算单桩竖向的抗压承载力,但是估算值通常会和实际的承载值存在着差距,因此,要将估算值,通过试桩以及试打桩来进行验证,并根据验证接过来适当地调整。同时,设计施工图纸时,还会通过静载荷试验来获取较为准确的桩承载力和其他相关的设计参数,这种方式对于地理环境较为复杂的桩基础建设有很大的帮助。在实际施工中,由于时间的限制,工作人员会根据勘察报告上的数据,来进行桩基础的测试,并根据估算的承载力值,来进行桩基础的设计和施工,要尽可能地将误差控制在最低范围内,否则,误差过大,就会对建筑造成不良的影响。某市建筑工程项目中,需要建筑起一栋商业住宅区,设计规划阶段,将建筑确定为 20 层,其中地上 19 层,地面下负一层,工作人员在设计时,结合地质勘察报告上的数据,选用的 D400 型号的预应力管桩,管桩的长度的约为 20m,并对单桩承载力进行估算。实际工程建筑的中,通过试桩得到的实际承载力比估算值提高了近 33%。采用的是试验值,使得工程的投资成本大大降低,提升了工程建筑的效益。从中可以看出,通过试桩可以降低桩基础施工的难度,同时避免材料的浪费。 3.2传统设计误区 现代社会,高层建筑是较为普遍的,各种居民楼、写字楼、酒店等高耸林立,很多住宅楼都是采用的剪力墙结构,这种结构的整体刚度较大,并且刚度和荷载均匀地分布,建筑结构的上部刚度,对于基础的沉降起到的的作用较大,在结构的设计方面更为便利。但是,办公楼以及酒店等高层建筑,用的是框架核心筒和框架剪力墙结构,也有的采用的是框支剪力墙或者筒中筒结构,这类结构的整体刚度要次一些。刚度和荷载不均匀的分布,上部结构和地基桩基之间的有着更为复杂的作用,桩基础的设计难度提升。 3.3 变动刚度的设计细则

高层建筑结构设计复习试题(含答案)

高层建筑结构设计 名词解释 1. 高层建筑:10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物。 2. 房屋高度:自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构:由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构:由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构:由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件:完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而 设置的结构构件,包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层:不同功能的楼层需要不同的空间划分,因而上下层之间就需要结构形式和结构布置 轴线的改变,这就需要在上下层之间设置一种结构楼层,以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换,这种结构层就称为结构转换层。(或说转换结构构件所在的楼层) 8. 剪重比:楼层地震剪力系数,即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比:结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力?-P 效应的主要参数。 10. 抗推刚度(D ):是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心:各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴:抗侧力结构在平面内为斜向布置时,设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向,若结构产 生的层间位移与层间剪力作用的方向一致,则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形:下部层间变形(侧移)大,上部层间变形小,是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的 变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后:在水平力作用下,框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外,翼缘框架主要是通过承受 轴力抵抗倾复力矩,同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形,使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减,这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构:在中等地震作用下,允许结构某些部位进入屈服状态,形成塑性铰,这时结构进入弹 塑性状态。在这个阶段结构刚度降低,地震惯性力不会很大,但结构变形加大,结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构,称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法:就是将各节点的不平衡弯矩,同时作分配和传递,第一次按梁柱线刚度分配固 端弯矩,将分配弯矩传递一次(传递系数C=1/2),再作一次分配即结束。 第一章 概论 (一)填空题 1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定:把10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物称为高层建筑,此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。

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 摘要:近年来,人们的生活水平日益提高,对生活质量的要求也越来越高,特 别是在住房建设质量方面。在中国经济快速发展的背后,很多行业都在蓬勃发展,特别是建筑业。虽然建设规模逐步扩大,但住房建设结构质量仍是首要目标。因此,我们必须做好房屋建筑结构设计的基础设计,为后续的施工工作打下坚实的 基础。本文将围绕建筑结构设计的基本设计展开,并进行相关的探讨,希望对行 业内外人士有所帮助和指导。 关键词:房屋建筑;结构设计;基础设计 1简述房屋建筑结构设计中基础设计所应遵循的重要原则 1.1整体性原则 设计师应充分考虑房屋的目的和结构,不满足指标之一,而忽视其他指标的发展,使建 筑的设计使建筑获得更高的性价比,使建筑设计不仅符合基础的安全原则,但也需要根据用 户的需求动态调整房屋的设计结构。 1.2全面性原则 建筑结构的设计工作需要全方位、多层次的考虑。因此,设计人员在进行这项工作时应 遵循的首要原则是全面性原则。顾名思义,所谓综合性原则,就是在进行建筑结构的基本设 计工作之前,需要综合考虑建筑的功能使用,不能只局限于一个方面。现在,建筑基本设计 中普遍存在的一个问题是过于注重建筑的美观,而忽视了实用性,违背了综合性原则,没有 对房屋的实用功能和美感进行全面的比较。 1.3提前性原则 所谓超前原理强调建筑结构设计中基础设计的准备。任何项目建设都离不开前期的准备 工作。准备工作作为后续工作的基础,对整个工程建设具有重要意义。在建筑基础设计前期 准备工作中,主要包括对房屋所在环境的调查和业主要求的设计规划。掌握先进性原则,做 好设计准备工作,是保证住宅结构设计质量的重要保证。在编制过程中,能有效地整合业主 的设计要求,提前发现施工中的重点和难点问题,为以后的具体施工设计提供极大的方便。 2基础设计的选型 在进行房屋的建筑结构设计时,要根据建筑的实际情况,充分考虑到建筑设计的专业性以 及科学性原则。在基础设计选型时,要注重以下几个方面的内容: 2.1增强房屋基础的抗剪强度 建筑基础的抗剪强度是指建筑地基抵抗施工过程中产生的剪力的能力。我们知道不同地 基和建筑物地基的抗剪强度是不同的。如果在建筑物的地基侧增加一个巨大的力,在一定的 承载范围内,该工程将导致侧滑,而建筑物基础将出现隆起,导致边坡失稳,这将对工程质 量产生巨大影响。为了提高房屋地基的抗剪强度,需要严格控制房屋地基的处理,使工程的 每一步都按照规范要求进行,从而最大限度地提高房屋地基的抗剪强度,提高工程质量。 2.2重视房屋基础的压缩性

建筑结构中桩基础设计方案探析

建筑结构中桩基础设计方案探析 发表时间:2020-01-08T13:08:53.140Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年20期作者:黄清 [导读] 近年来人们生活水平的提高,对建筑施工质量的要求也在提高。 中信建筑设计研究总院有限公司湖北省武汉市 430014 摘要:近年来人们生活水平的提高,对建筑施工质量的要求也在提高。桩基础作为整体建筑工程项目中重要的施工环节,其方案设计是否科学、合理直接影响建筑本身的质量。加上我国桩基础应用技术不断发展与优化,桩基础技术已经形成其独特的设计方式与结构模式。这种趋势下,桩基础设计方案已经冲破传统建筑环境的约束,其稳定性、安全性等得到很大提升。桩基础技术的提高对于建筑物本身应用效益的提高有着重要的影响。本文就建筑结构中桩基础设计方案展开探讨。 关键词:建筑结构;桩基础;设计方案 引言 在建筑行业飞速发展的今天,建筑工程层出不穷,各种建筑雨后春笋般崛起。在这种发展趋势下,高层建筑和大型建筑将越来越多,其安全性也纳入了人们的考虑范围,并且成为主要关注点。建筑的稳固性是建筑工程的根本,而每一栋高楼的支撑靠的都是桩基础,桩基础对于建筑工程影响十分重大。由于高层建筑在设计和施工上都很复杂,不仅需要施工方案经济合理,还需要在桩基础的设计上科学化、优质化。 1桩基础的相关概述 1.1桩基础的概念 桩基与承台构成了整个桩基础,承台处在桩顶端区域,结合承台所处区域,可将桩基础划分为低承台与高承台的桩基础。低承台桩基础是承台地面与土接触,桩身埋在土中的一种桩基础。高承台桩基础主要是指承台底部处于地上面,桩身上半部分裸露出地面的一类桩基础。一般来讲,建筑工程在施工时,主要选用低承台桩基础,主要被广泛的应用到高层建筑工程建设之中。 1.2基础的基本特点 现阶段,很多建筑工程普遍应用的桩基类型都是钢筋混凝土和钢管结构。钢管结构可以很好的满足固体承载力,例如,石头和沙子等,由于其不会造成过度的不均匀沉降而使得建筑产生大面积的倾斜情况,因此,若是产生一些比较小的倾斜,也能够将其合理控制在一定的范围之内,有着很好的稳定性,其还具有非常大的抗倾覆能力以及水平方向分散力,可以使地震和风力所在水平面所造成的变形得以平衡,在一定意义上可以确保其实现抗压效果。由于其一部分是埋置于土体当中,所以有着很好的稳定性,在一定意义上可以防止楼层产生沉陷以及倾斜。 1.3根据施工方式 施工方式具有差异,可以将桩基分成混凝土灌注桩和混凝土预制桩。预制桩需要在事先在工厂或施工现场制成各种形式的桩,之后利用打桩机将其打进基底,这种桩基通常被用于土层较软的地区或施工较容易打进的土层。而灌注桩需要事先绑扎好钢筋笼,按照相关要求在施工现场进行钻孔,达到一定深度时,放进钢筋笼,再浇灌混凝土[2]。二者的各有其优缺点,如预制桩桩身强度高,施工方便,现场工期短,经济效益好,不存在缩颈,夹泥等质量问题,但不能穿透硬夹层,桩径、桩长、单桩承载力可调范围小。而灌注桩的承载力大,适应能力强,受力相对稳定,抗压又抗拔,但施工时间较长,工艺复杂,有可能对环境产生污染和扰民现象。 2在建筑施工时对桩基础的设计 2.1根据现场情况 为了提高桩基础的作用效果,也为了提高其价值,在建筑结构中,对于桩基础的设计要提前对相应建筑工程项目的具体情况进行了解,对施工现场的地质条件进行分析。然后根据所在区域的地质条件和特点和基础结构处理的需求,进行桩基础的设计。充分考虑土壤的成分、地质的构造和周边环境,在设计桩基础的时候结合相应要素。例如,在进行一个6层的砖混结构建筑时,勘察结果土壤是不均匀黏土层,在地质分析后发现需要运用到桩基础,但是周围居民区又比较密集,这个时候就可选用人工挖孔桩而不是钻孔灌注桩,这样既不会给周围居民造成噪音影响,而且施工方便,成本低廉。 2.2明确建设需求 建筑工程项目中基础结构的作用就是承担建筑物上部传来的荷载,这也是其核心价值的体现。因此在桩基础的设计和应用过程中要对建筑整体建设需要明确,才能进行接下来的设计工作。承载力方面一定要和预期标准相符,不能让建筑物出现沉降、倾斜等。为了明确建筑物整体建设需求,就要对相关力学知识深入了解,加上建筑物桩基础各种作用力的产生,并且作用力的大小是由上部结构决定的,因此要从力学角度开展分析,同时进行计算,当完成这些时所设计出的方案才能更加合理、科学,桩基础建设的可靠性才能提高。建设需求的明确是最能够贴合建筑工程实际桩基础设计的。 2.3设定好桩的规格 对桩基础规格进行确定,这是桩基础设计的主要部分,通常需要根据相应的指标对其合理确定,在这当中主要就是结构长度和横截面积等,以此来确保桩基础结构的质量符合要求。在实际的设计中,需要对结构自身标准进行明确,对于不同区域的基础标准合理分析,比如,埋深需要符合要求之后才可以进行计算,这样才能够将桩基础设计工作完成。 2.4做好平面布置 在桩基础的设计中,整个桩基础结构不止需要对相应规格进行规定,还要掌控整个平面布置状况。桩基础平面布置上,重心和相应距离是保证整个基础机构稳定性的重要因素,在这方面把握好能够使建筑物的承载力得到加强。目前在实际应用中,网格状里的梅花形和矩形的桩平面布置方式效果比较好,不等距排列方式也比较理想。但是具体设计方案还是要根据建筑工程项目的具体情况而定,在分析好基础结构特点和需求后,进行合理的设计。 2.5桩土复合性方案 在应用桩技术设计方案时,要满足相关工作的要求,对于建筑物产生沉降问题和超载问题展开深入研究,同时有效处理相关问题,将

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