民用建筑结构设计中的基础设计

2020-02-15李俊凯

建材与装饰 2020年24期

李俊凯

（南京金宸建筑设计有限公司，江苏南京 210000）

0 引言

民用建筑的主要目的是满足居民日常需求，民用建筑与其他建筑相比民用建筑的居住人数较多人员集中密集，因此在民用建筑中建筑的安全性与实用性是最重要的问题。具体的建筑设计要根据施工线上的考察情况而确定，当地的地质环境，水文特色以及当地的温差等都会对建筑产生影响。例如当地温差产生的混凝土裂缝的问题，以及当地独特的地形结构导致的地基建造负荷力不足的问题等，本文对这些问题进行探讨。

1 民用建筑的基础结构

民用结构中主要结构设计是地基设计、房屋主体承重的设计以及对于房屋地下室的设计。其中地基设计最为重要是保障整体建筑稳定的基础。在房屋的结构方案的设定中，要根据建筑的实际要求，预先进行对施工区域进行地质勘测工作，根据地质勘测采集的数据来确定建筑的结构形式，包括建筑所在地的抗震设防烈度、建筑的高度、楼层的层数以及建筑场地的类别等。在确定了结构的形式之后，就需要根据不同结构形式的要求和特点来布置结构的受答力构件和承重体系。

1.1 地基设计

地基设计是整个房屋基础建筑中作重要的一部分，地基建设的质量决定着建筑的稳定性。在地基设计的过程中容易出现以下方面的内容：①在地基工程设计建设中没有引起足够的重视，预先没有考察施工场地的具体情况，盲目施工导致承载力以及地基质量无法满足其施工的需求；②在施工的过程中地基的稳定性最容易被人忽略特别是在斜坡上施工时地基的稳定性就显得特别重要，因此往往导致在后期出现大面积的返工以至于影响工程的进度，另外，在针对一些建筑地基比较薄弱的地方设计人员往往也会出现不够重视地基沉降的可能性和承载的实际能力等，从而进一步的影响项目的正常施工。

1.2 房屋主体承重设计

在对房屋承重柱的高度进行设计时，设计师往往考虑欠缺，没有结合实际考虑到建筑物的整体抗震能力。如果在设计的过程中其截面的面积过小，则会导致承重柱无法承受太大的力量，不但影响了工程的进度也给后期的使用埋下了安全隐患。与此同时，如果基础部分设计不够合理也会进一步的影响整体结构的耐久性问题，并对抗震能力也会带来不利的影响，如果一旦引发地震，那么极有可能会引起建筑物倒塌的现象。构造柱和承重柱设计的问题主要缘由设计师在设计的过程中并没有将这两者进行充分的思考，从而致使设计不够科学、合理，以至于最终影响到了整个项目的正常施工。与此同时如果不加以制止，将会给使用者的安全性带来一定的影响。结构设计的不科学合理极易导致建筑结构的作用和功能受阻，并最终难以发挥出其应有的作用，也不利于施工质量的提升。

1.3 地下室设计

地下室属于主体部分，基础指的是承载房屋的结构，地下室是具有使用功能的地下房屋。在建筑结构设计中，地基建设作为其中非常重要的内容之一，而地下室的合理设计和地基设计之间存在着非常重要的关联，因此必须要加强做好地下室的设计工作，唯有此才能更好，确保地基建设的质量，基于当前情况之下，地下室设计中还存在者诸多的不足之处。例如，墙体设计的厚度无法达到相关要求；地下室的外墙、底板受到地下潮气和地下水的侵蚀，在地下室的设计中应加强对于防水防潮的处理，地下室和地基之间的关联非常密切。在地下室的处理中，面和墙面防潮需要选用专用的防潮材料，可以使用无机高晶复合大板，该材料有防水、防火、防潮、防腐等功能。如果装修饰面前没有做好防潮处理，通常可以考虑这么几个方法：加快空气流动，可以在合适的位置加装通风设备。降低地下室内的湿度。在设计方面有问题的地下室设计一旦设计成型，那么势必会给整个建筑物的安全性能方面埋下严重的安全隐患。所以相关的设计师在地下室设计的过程中应该引起足够的重视并且要将此类问题消滞殆尽，从而充分确保建筑物的整体安全。

2 民用建筑整体设计原则

2.1 经济实用性与完整性

民用建筑是为了满足人们日常生活而建筑的，大都是民用住宅或是商住楼，在进行建筑的修建时，建筑实际使用过程中的实用性是首先需要考虑的。各个地区对于民用建筑的需要也是不同的，设计师在进行设计前对于自己所设计建筑的所在区域进行了解，了解当期居民需求，根据需求进行户型、单元房的设计。设计师的专业能力的强弱对于整体建筑质量会产生很大影响。在设计师的选择方面应选择具有扎实的专业知识并且了解民用建筑设计，有一定的设计经验的人员。民用型建筑与商业性建筑相比在经济上受到的制约较大，设计师在进行建筑设计时，一般根据雇主对于房屋的要求同时设计几个方案供其选择。房屋设计方案对于实际的建筑影响很大，好的房屋设计方案在房屋建造成本上可以节省4.9%～6.9%，有的甚至可达22%，建筑方案的经济性对于房屋建造有着很大影响。

2.2 标准化管理修建

民用建筑在工程修建时的管理决定着建筑对于方案设计图的执行情况决定着项目工程整体完成后的质量高低。在传统的修建模式中过度依管理者的个人经验，这就导致在管理者个人经验不足的情况或是对于施工现场的预估不足的情况下，导致统一施工场地内所完成的工程质量参差不齐，没有一个具体的验收标准整体工程质量难以保证。因此在进行工程项目建立一套标准化的修建流程非常重要。标准化施工的概念就是借用工业生产的模式，通过一系列标准的制定对施工现场的建筑安全、质量管理、工程监管、队伍管理、合同履行等进行整合补充建立科学管理的施工体系。建立标准化的施工体系不仅可以保证建筑物的修建质量，也有助于建筑企业的长远发展。

3 影响建筑设计的因素以及优化建议

3.1 地质条件

不同的地质条件对于工程建筑会产生不同的影响，民用建筑居住人口密集，建筑的安全性非常重要。地表的实际负荷力在表面是看不出来的，进行地质分析后对于施工现场的整体稳固性进行评估。在进行工程建筑前对施工场地进行实地的勘察可以减少在修建过程中的不安全隐患。进行地形勘测的主要勘察点在于对于建筑场地的土层刨面的分析，有的地区处于断层地区，地下岩石破碎，岩石整体裂隙较多地下水因此得到发育，整体风化严重，地表要对于建筑物的负荷能力低。在进行选址要尽量避开，保证建筑的使用年限以及使用的安全性。同时进行地形勘测对于当地的自然华景也是一种保护在建筑中了解当地的水文条件，在建筑中尽量避免对其产生影响可以起到保护当地水文环境的作用。

3.2 控制环境温度产生的混凝土裂缝

建筑场地的环境温度、湿度是建筑物产生混凝土裂缝的主要原因。水泥在水化的过程中释放出水化热，从而引起温度变化以及水泥本身产生收缩受到外界的制约作用，会在混凝土内部产生温度应力和收缩应力。当产生的应力超过混凝土抗压的极限就会产生裂缝，这些裂缝会对建筑产生不同程度的危害。裂缝使得整体建筑物的荷载力下降导致建筑失败，控制温度应力和收缩应力是混凝土建筑需要重点解决的问题。防止混凝土裂缝的产生现在主要采用的办法有三种：①增添混合料改变混凝土本身结构，例如在混凝土搅拌中增添一定量的减水剂可以减少水泥的用量，推迟水化热的峰期值，加入微膨胀剂或膨胀水泥也可以减少混凝土的温度应力；②对混凝土外部进行保护，这种方式操作较为简单是民用建筑中常见的混凝土保护措施，具体操作有：夏季因为天气干燥在混凝土表面铺上含水的布料防止干裂，冬季加强对于水泥混凝土的保温工作；③改善混凝土的施工工艺。在进行混凝土浇灌时，采用分层浇灌的方式有利于混凝土散热减少内部温度应力，在混凝土浇灌完成后进行温度监测随时进行温度养护工作防止裂缝的产生。

3.3 民用建筑中设计优化措施

在建筑设计中有些建筑设计师习惯性的采用BIM设计软件进行设计规划，用设计软件虽然可以完善设计中的各种细节问题，但是过度依赖设计软件会导致脱离现实设计图虽然很完美却并不符合施工场地的建设条件，在进行设计时实际是要根据施工场地的具体情况进行方案设计，在设计前对于施工场地的气候、地质条件、地壳活动频率等进行具体的分析，从建筑物整体出发保证建筑物的合理准确性。建筑物的设计结构主要分为上部结构和地基两部分，建筑的上部结构的安全性取决于自身的材料强度以及地基的承载力。决定地基的因素主要在于当地的地质情况以及土质，根据不同的土质改变地基的建造模式提高建筑整体的稳固性。