试析建筑结构设计中的桩基设计

试析建筑结构设计中的桩基设计

苏华强

身份证号：441224197804050318

摘要：目前，我国社会经济水平显著提升，在这样的背景下，城市化进程不断加快，建筑业也迎来了新的发展机遇，在很大程度上促进了我国国民经济的提升。地基基础作为建筑工程施工中的一个关键环节，它直接关系到整个工程的安全与质量。因此，在保证地基基础稳定的前提下，需要对地基基础和桩基的设计进行持续的优化。基于此，文章就对建筑工程常用的地基基础与桩基设计进行了深入探究，希望可以为我国建筑工程施工的顺利进行、确保地基基础、桩基础的稳定安全、提高工程质量提供一定的参考。

关键词：建筑工程；桩基础；设计

引言

桩基设计能为建筑带来良好的承载力保障,有利于建筑结构稳固性的提高,进而带动建筑整体质量的提升。但是,因建筑施工体系复杂性相对较高,在设计桩基时也同样过于复杂,要从专业思维角度出发展开全方位考量,以便为桩基设计提供有效保障。同时,要求设计人员密切结合建设实际情况展开方案的设计,在保证施工可行性的基础上,赋予建筑结构安全性与稳定性保障。

1建筑结构中桩基础的设计要求

1）为确保建筑结构设计的可靠性，桩基础、地基土层的作用力应相对稳定，确保桩基在承受建筑物荷载时，桩基础的承载能力符合建筑荷载要求，不会出现不均匀沉降、沉降量过大等问题。因此，设计人员应重视桩基础的荷载计算，控制好桩基础的挠曲变形、弯矩等设计参数，加强桩基础强度设计，使桩基础结构内力处于建筑基础结构材料强度的容许范围内，保障建筑桩基础的稳定性。2）桩身规格设计、基础桩布置、持力层选择会直接影响建筑桩基结构设计的合理性。设计人员应通过以上参数的控制，保证桩基础的承载能力。同时根据建筑结构的设计要求，计算桩基内力、确定桩身配筋率、局部材料强度等数据。3）桩基设计时，还应考虑建筑项目的建设成本。设计人员可基于合理的设计方案，在把握桩基整体性能的基础上，对比分析设计方案，选择造价较低的方案，确保建筑桩基结构设计的经济性。

2建筑结构设计中的桩基设计要点

2.1确定基础设计思想

桩基承载力效果应良好,其主要用于承载建筑物上部的压力,能有效控制上部建筑物不均匀沉降的情况。在设计建筑结构中的桩基时,要求从建筑结构对桩基的需求出发,立足于力学角度展开分析,在准确把握桩基受到建筑物上部结构作用力的基础上,合理确定桩基设计方案,突出桩基结构设计的合理性,以此为建筑整体施工提供可靠性与稳定性保障。因此,该过程中需要对上部结构荷载展开细致研究,明确桩基受力点、作用点,突出桩横截面积确定的合理性。在桩基具体设计中,需要着重关注安全性能。集中设计桩基桩群时,形心坐标应尽量向中心区域位置贴近,以便向较为稳定的中心结构处疏导整个桩群的力量,从而使桩基受上层建筑压力的影响减轻,并避免与中心存在较远距离引起的附加弯矩,该情况主要是与中心距离偏远,中部上层挑空位置压力会通过桩基向地下结构疏导,而疏导过程中间隔越远的位置,效果也就越差,时间一长会造成中心坍塌的情况。桩基核心桩群位置引起的安全隐患,通常都是附加轴力与桩基单独承重能力间存在不协调的数值,造成桩基压力承受效果不佳进而出现崩毁的情况,导致安全事故的产生。

2.2加强桩体基础结构设计

桩基设计不仅包括承载力等受力情况的分析计算，所以需要加强对桩体基础结构设计的重视。在进行桩基结构设计的过程中，为保障结构设计的合理性，需要充分考虑到实际施工阶段以及使用阶段桩体不同受力情况，提升结构设计的合理性，确保桩身主筋配筋合理。根据行业规定，不同桩基础的配筋率有不同要求，其中打入式预制桩的配筋率应保持在0.8%以上，静压预制桩的配筋率应在0.6%以上，预应力桩的配筋率应不小于0.5%，灌注桩的配筋率应在0.2%以上。除此之外，还需要对配筋长度进行计算分析，对于水平荷载以及弯矩较大的桩而言，其配筋长度应进一步进行计算；对于桩基承台下方存在淤泥等不良土层的情况，需要确保桩体配筋长度穿过淤泥土层；对钻孔灌注桩而言，其配筋的长度应至少为桩长的2/3，同时要求钢筋长度大于基坑深度的1.5倍。最后，还需要加强对桩体混凝土强度等级的控制，对钢筋混凝土预制桩而言，其强度等级应保持在C30以上，而实心桩的混凝土等级应大于C40；对于灌注桩而言，其混凝土强度应在C25以上，同时预制桩尖强度应在C30以上。

2.3桩基础的核心参数

对桩基进行科学、合理的设计是保证工程生命周期工作的一个重要先决条件。首先，设计者要对施工环境、现场条件进行现场勘察，参考地质、水文数据，同时，对周边各种建筑物进行全面的分析，以推出合理的桩基础设计。其次，在设计时要充分考虑上一层结构对基础的承载能力的影响，并采用验算方法确定桩长，为了保证桩的承载力与稳定，在设计及施工阶段时应将桩尖插入持力层中。

2.4结合项目需求，优化桩基结构

城市化发展中，城市范围内的人口数量增加，新时期建筑高度整体呈上升趋势。 因此，进行建筑桩基设计时，设计人员还应基于建筑项目的实际需求优化桩基结构。对于高层建筑，为确保建筑物的承载力，设计人员可将桩基结构设计为桩筏基础结构， 该结构的应用能够有效提高建筑物稳定性，桩基长度设计应考虑持力层的分布情况。 为提升建筑的承载能力，应重点设计桩基中的单桩间距和桩体布局。此外，还应考虑建筑水平承载力、竖向承载力等，精确计算桩基础的承载力，合理选择桩身材料。

结语

综上所述，在施工过程中，桩基设计是一个非常关键的环节，它直接影响到整个施工的质量。因此，加强建筑工程的桩基的设计，对在施工中出现的问题进行改进，进而有效提高建筑物的稳定性，以此来推动建筑业的健康和持续发展。

参考文献

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