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摘要：房屋建筑对于人们的生活来说影响很大，因为人们的生活中，吃、穿、住、行中住就离不开房屋，因此房屋建筑质量以及结构设计是人们最为关心的问题。本文主要对建筑基础结构设计相关问题进行了简要分析。
关键词：建筑工程；基础结构；设计
中图分类号：TU198文献标识码： A
引言
随着国民经济的不断发展，我国建筑业也得到了快速发展，取得了巨大的成就。与建筑业有关的是建筑物，而与建筑物存在密切关联的就是建筑物的结构设计。建筑物的结构设计不仅直接关系到建设单位的经济效益，同时也密切的关系到广大人民群众的切身利益，完整细致的设计不仅能给施工单位提供实际的经济效益，更能给建设单位创造良好的品牌优势。
一、建筑的基础设计概述
基础设计是在考虑构造措施的前提下，根据工程地质勘察报告、上部结构类型及上部结构传来的荷载效应和当地的施工技术水平和材料供应情况确定基础的形式以及材料的强度等级，进行基础底面积的确定及地基承载力验算，完成基础的内力计算和配筋计算。高层建筑的基础一般采用深桩基础，受力可以是桩独自受力或者桩土共同受力。桩基础是一种比较古老的基础形式，其力学原理正确，通过桩可以充分发挥深部土层的承载能力，同时又具有施工相对简单的特点。也因此桩基不仅能延续至今，而且结合现代的施工和材料技术还获得了更进一步的发展，成为目前基础工程中普遍采用的一种重要的基础形式。基础设计应根据建筑上部的结构类型、规模、荷载、整体刚度、对不均匀沉降的敏感性以及建筑下部工程地质条件、地层结构、各土层的物理力学性质、地基承载力、地下水位埋深与水质、当地冻深等因素因地制宜进行。当然，施工技术和施工材料等其他因素，也是全面考虑基础形式选择的条件。
由于人们认识上的局限性以及计算手段的缺乏，在设计计算中往往人为地切割了各部分之间的联系，而把上部结构和基础结构作为两个独立的单元分别进行考虑，亦即首先把基础结构作为上部结构的固定支座，求得上部结构在荷载作用下的内力和基础结构固定处的反力，然后把该反力作用于弹性地基的基础上计算基础的内力。这种方法没有考虑上部结构与地基基础的共同作用，忽略了上部结构对基础的约束作用。它所导致的结果：一是基础弯矩和纵向弯曲过大，基础设计偏于保守；二是没有考虑基础实际存在的差异沉降对上部结构引起的次应力，在某些部位低估了上部结构的内力，从而使这些部位计算结果偏于不安全。
二、浅基础设计
1、按材料分类
基础应当具有承受荷载、抵抗变形和适应环境影响的能力，即要求基础具有足够的强度、刚度和耐久性。选择基础材料，首先要满足这些技术要求，并与上部结构相适应。常用的基础材料有砖、毛石、灰土、三合土、混凝土和钢筋混凝土等。
（1）砖基础。砖砌体具有一定的抗压强度。在地下水位以下或当地基土潮湿时，应采用水泥砂浆砌筑。砖基础取材容易，应用广泛。
（2）毛石基础。毛石是指未加工的石材。毛石基础应采用未风化的硬质岩石，禁用风化毛石。由于毛石之间的间隙较大，如果砂浆黏结的性能较差，则不能用于多层建筑，且不宜用于地下水位以下。
（3）灰土基础。灰土基础宜在比较干燥的土层中使用，其本身具有一定的抗冻性。在我国华北和西北地区，广泛用于5层及5层以下的民用建筑。
（4）三合土基础。三合土是由石灰、砂和骨料加水混合而成。施工时，石灰、砂、骨料按体积配合比为1：2：4或1：3：6拌和均匀后，再分层夯实。三合土的强度较低，一般只用于4层及4层以下的民用建筑。
（5）混凝土基础。混凝土基础的抗压强度、耐久性和抗冻性都比较好，其混凝土强度等级一般为C15以上。这种基础常用在荷载较大的墙柱处。
2、按构造分类
天然地基上的浅基础按其构造分有独立基础、条形基础、柱下十字形基础、片筏基础以及箱形基础等。
（1）独立基础
独立基础包括柱下独立基础和墙下独立基础，它从材料性能上可以分成无筋扩展基础和扩展基础。无筋扩展基础是指由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的墙下条形基础或柱下独立基础。扩展基础是指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础。从形式上，柱下独立基础又可以分为台阶式、锥式、板式以及墩式等种类。在工程中，独立基础一般用于上部荷载不太大，而且地基承载力较高的情况。柱下独立基础是柱基础的主要类型，常用于一般框、排架柱基以及古建筑中的亭、台、楼、阁等建筑的基础。对于墙下地质条件好、上部荷载不大的情况，为了减小土方开挖量和节省基础材料，有时往往也采用墙下独立基础的形式。这时，应在独立基础之间放置钢筋混凝土过梁或砖砌拱来承担墙体所传来的上部荷载。究竟采用无筋扩展基础还是扩展基础，应视工程实际条件而定。无筋扩展基础要受台阶宽高比的限制，而钢筋混凝土独立基础则不受此限制，所以，同样的荷重条件和地质条件下，无筋扩展基础埋深要大些；另外，钢筋混凝土基础的造价又要高于无筋扩展基础。
（2）条形基础
墙下条形基础广泛用于纵横墙交叉的建筑中。一般其材料为砖、石、混凝土等。应该注意的是，条形基础下的地基反力分布十分复杂，不能简单地理解为线性分布，加上砌体的抗剪和抗弯能力差，故设计时应满足有关的构造要求，以增强抵抗不均匀沉降的能力。柱下条形基础也十分常见，可理解为将一排柱子的独立基础联合在一起便形成柱下条形基础，它具有较大的刚度以及调整地基变形的能力。这种基础通常用于软弱地基、不均匀地基和填土地基上的基础设计，对上部柱子传来的荷载能起到一定的分布和调整作用。
（3）柱下十字形基础
柱下十字形基础增强了整个建筑物的刚度，其调整不均匀沉降的能力较之柱下条形基础有进一步的增强，而且有时还能跨越地基中可能出现的溶洞、暗塘。目前，国内外多、高层结构常采用这种形式的基础。
（4）片筏基础
在基础设计中，当采用条形基础不能满足地基的容许承载力时，常设计成片筏基础。有时碰到地基强度还不足，往往把片筏基础底板沿外墙轴线向外悬挑，这种单纯为满足地基强度的作法是欠妥的，特别住房屋的山墙和外纵墙相交的转角处，纵横两个方向均有较宽的悬臂板挑出，该板的刚度远较其它部位小，使悬臂板变形过大，再加上建筑物地基的不均匀沉降等因素，很容易造成转角处邻近纵墙的墙体强度受到削弱，至使其底层的窗台下产生严重的开裂现象，直接影响建筑物的质量和使用。对于片筏基础的悬臂最好设置在建筑物的宽度方向。如不能满足上述要求时，通常可适当加深筏基的埋置深度，再在上面加铺预制板，将板底架空，以减少基础自重，做补偿式基础；或用短桩加固地基，考虑土与桩体的共同作用。当短桩支撑在下部的砂质粉土、粉砂土上时，效果更为显著。
（5）箱形基础
箱形基础具有很大的整体刚度，能减小不均匀沉降。箱形基础还具有“补偿性设计”的优点，能减小地基的基底附加压力和沉降，且其形成的地下室可作人防、空洞、車库等许多建筑功能使用。另外，箱形基础抗震性能很好，可以有效地减少震害。所以，在高层建筑中应用极为广泛。箱形基础有用钢量大、造价高、施工周期长等特点，不能盲目采用。实际情况中，尽量做到经济、合理。只有在上述情况不能或不必满足时，才考虑采用深基础的形式，以避免过多的浪费。此外，还有一些特殊用途的基础，如专门用于高耸结构中的锚拉基础、壳体基础等，也有其专门的适用范围。
结束语
建筑结构基础设计是一项全面系统复杂的综合性劳动，设计人员要具备扎实的理论知识功底，思维上能灵活创新，态度上认真负责。当前，尤其要加强对房屋建筑结构基础设计中常见问题的认识与研究，提高业务修养，以不断提升自身的结构设计水平，结合实际勇于创新，设计出比现阶段的其它建筑具有更高的水准、更合理和更经济的结构形式。
参考文献
[1]徐良贤.高层住宅结构设计的技术性探究[J].中华民居，2011.
[2]黄明丽.优化结构设计减少建筑投资成本[J].陕西建筑，2011.
[3]文晓旭.浅谈结构设计中的常见问题[J].黑龙江科技信息，2010.
关键词：建筑工程；基础结构；设计
中图分类号：TU198文献标识码： A
引言
随着国民经济的不断发展，我国建筑业也得到了快速发展，取得了巨大的成就。与建筑业有关的是建筑物，而与建筑物存在密切关联的就是建筑物的结构设计。建筑物的结构设计不仅直接关系到建设单位的经济效益，同时也密切的关系到广大人民群众的切身利益，完整细致的设计不仅能给施工单位提供实际的经济效益，更能给建设单位创造良好的品牌优势。
一、建筑的基础设计概述
基础设计是在考虑构造措施的前提下，根据工程地质勘察报告、上部结构类型及上部结构传来的荷载效应和当地的施工技术水平和材料供应情况确定基础的形式以及材料的强度等级，进行基础底面积的确定及地基承载力验算，完成基础的内力计算和配筋计算。高层建筑的基础一般采用深桩基础，受力可以是桩独自受力或者桩土共同受力。桩基础是一种比较古老的基础形式，其力学原理正确，通过桩可以充分发挥深部土层的承载能力，同时又具有施工相对简单的特点。也因此桩基不仅能延续至今，而且结合现代的施工和材料技术还获得了更进一步的发展，成为目前基础工程中普遍采用的一种重要的基础形式。基础设计应根据建筑上部的结构类型、规模、荷载、整体刚度、对不均匀沉降的敏感性以及建筑下部工程地质条件、地层结构、各土层的物理力学性质、地基承载力、地下水位埋深与水质、当地冻深等因素因地制宜进行。当然，施工技术和施工材料等其他因素，也是全面考虑基础形式选择的条件。
由于人们认识上的局限性以及计算手段的缺乏，在设计计算中往往人为地切割了各部分之间的联系，而把上部结构和基础结构作为两个独立的单元分别进行考虑，亦即首先把基础结构作为上部结构的固定支座，求得上部结构在荷载作用下的内力和基础结构固定处的反力，然后把该反力作用于弹性地基的基础上计算基础的内力。这种方法没有考虑上部结构与地基基础的共同作用，忽略了上部结构对基础的约束作用。它所导致的结果：一是基础弯矩和纵向弯曲过大，基础设计偏于保守；二是没有考虑基础实际存在的差异沉降对上部结构引起的次应力，在某些部位低估了上部结构的内力，从而使这些部位计算结果偏于不安全。
二、浅基础设计
1、按材料分类
基础应当具有承受荷载、抵抗变形和适应环境影响的能力，即要求基础具有足够的强度、刚度和耐久性。选择基础材料，首先要满足这些技术要求，并与上部结构相适应。常用的基础材料有砖、毛石、灰土、三合土、混凝土和钢筋混凝土等。
（1）砖基础。砖砌体具有一定的抗压强度。在地下水位以下或当地基土潮湿时，应采用水泥砂浆砌筑。砖基础取材容易，应用广泛。
（2）毛石基础。毛石是指未加工的石材。毛石基础应采用未风化的硬质岩石，禁用风化毛石。由于毛石之间的间隙较大，如果砂浆黏结的性能较差，则不能用于多层建筑，且不宜用于地下水位以下。
（3）灰土基础。灰土基础宜在比较干燥的土层中使用，其本身具有一定的抗冻性。在我国华北和西北地区，广泛用于5层及5层以下的民用建筑。
（4）三合土基础。三合土是由石灰、砂和骨料加水混合而成。施工时，石灰、砂、骨料按体积配合比为1：2：4或1：3：6拌和均匀后，再分层夯实。三合土的强度较低，一般只用于4层及4层以下的民用建筑。
（5）混凝土基础。混凝土基础的抗压强度、耐久性和抗冻性都比较好，其混凝土强度等级一般为C15以上。这种基础常用在荷载较大的墙柱处。
2、按构造分类
天然地基上的浅基础按其构造分有独立基础、条形基础、柱下十字形基础、片筏基础以及箱形基础等。
（1）独立基础
独立基础包括柱下独立基础和墙下独立基础，它从材料性能上可以分成无筋扩展基础和扩展基础。无筋扩展基础是指由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的墙下条形基础或柱下独立基础。扩展基础是指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础。从形式上，柱下独立基础又可以分为台阶式、锥式、板式以及墩式等种类。在工程中，独立基础一般用于上部荷载不太大，而且地基承载力较高的情况。柱下独立基础是柱基础的主要类型，常用于一般框、排架柱基以及古建筑中的亭、台、楼、阁等建筑的基础。对于墙下地质条件好、上部荷载不大的情况，为了减小土方开挖量和节省基础材料，有时往往也采用墙下独立基础的形式。这时，应在独立基础之间放置钢筋混凝土过梁或砖砌拱来承担墙体所传来的上部荷载。究竟采用无筋扩展基础还是扩展基础，应视工程实际条件而定。无筋扩展基础要受台阶宽高比的限制，而钢筋混凝土独立基础则不受此限制，所以，同样的荷重条件和地质条件下，无筋扩展基础埋深要大些；另外，钢筋混凝土基础的造价又要高于无筋扩展基础。
（2）条形基础
墙下条形基础广泛用于纵横墙交叉的建筑中。一般其材料为砖、石、混凝土等。应该注意的是，条形基础下的地基反力分布十分复杂，不能简单地理解为线性分布，加上砌体的抗剪和抗弯能力差，故设计时应满足有关的构造要求，以增强抵抗不均匀沉降的能力。柱下条形基础也十分常见，可理解为将一排柱子的独立基础联合在一起便形成柱下条形基础，它具有较大的刚度以及调整地基变形的能力。这种基础通常用于软弱地基、不均匀地基和填土地基上的基础设计，对上部柱子传来的荷载能起到一定的分布和调整作用。
（3）柱下十字形基础
柱下十字形基础增强了整个建筑物的刚度，其调整不均匀沉降的能力较之柱下条形基础有进一步的增强，而且有时还能跨越地基中可能出现的溶洞、暗塘。目前，国内外多、高层结构常采用这种形式的基础。
（4）片筏基础
在基础设计中，当采用条形基础不能满足地基的容许承载力时，常设计成片筏基础。有时碰到地基强度还不足，往往把片筏基础底板沿外墙轴线向外悬挑，这种单纯为满足地基强度的作法是欠妥的，特别住房屋的山墙和外纵墙相交的转角处，纵横两个方向均有较宽的悬臂板挑出，该板的刚度远较其它部位小，使悬臂板变形过大，再加上建筑物地基的不均匀沉降等因素，很容易造成转角处邻近纵墙的墙体强度受到削弱，至使其底层的窗台下产生严重的开裂现象，直接影响建筑物的质量和使用。对于片筏基础的悬臂最好设置在建筑物的宽度方向。如不能满足上述要求时，通常可适当加深筏基的埋置深度，再在上面加铺预制板，将板底架空，以减少基础自重，做补偿式基础；或用短桩加固地基，考虑土与桩体的共同作用。当短桩支撑在下部的砂质粉土、粉砂土上时，效果更为显著。
（5）箱形基础
箱形基础具有很大的整体刚度，能减小不均匀沉降。箱形基础还具有“补偿性设计”的优点，能减小地基的基底附加压力和沉降，且其形成的地下室可作人防、空洞、車库等许多建筑功能使用。另外，箱形基础抗震性能很好，可以有效地减少震害。所以，在高层建筑中应用极为广泛。箱形基础有用钢量大、造价高、施工周期长等特点，不能盲目采用。实际情况中，尽量做到经济、合理。只有在上述情况不能或不必满足时，才考虑采用深基础的形式，以避免过多的浪费。此外，还有一些特殊用途的基础，如专门用于高耸结构中的锚拉基础、壳体基础等，也有其专门的适用范围。
结束语
建筑结构基础设计是一项全面系统复杂的综合性劳动，设计人员要具备扎实的理论知识功底，思维上能灵活创新，态度上认真负责。当前，尤其要加强对房屋建筑结构基础设计中常见问题的认识与研究，提高业务修养，以不断提升自身的结构设计水平，结合实际勇于创新，设计出比现阶段的其它建筑具有更高的水准、更合理和更经济的结构形式。
参考文献
[1]徐良贤.高层住宅结构设计的技术性探究[J].中华民居，2011.
[2]黄明丽.优化结构设计减少建筑投资成本[J].陕西建筑，2011.
[3]文晓旭.浅谈结构设计中的常见问题[J].黑龙江科技信息，2010.