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關(guān)鍵詞:房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;問題;措施
引 言
隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,社會也在不斷的進步,人們的生活質(zhì)量明顯提高,基于這種情況,為了滿足人們的高水平生活,他們對房屋建筑的設(shè)計也會提出越來越高的要求。這在一定程度上會促進我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,使房屋建筑達到更好的社會效益和經(jīng)濟效益,才能夠更好地促使發(fā)展城市化。
在房屋建筑行業(yè)中,房屋建筑的設(shè)計是整個工程的最核心的部分,設(shè)計是整個房屋建筑結(jié)構(gòu)建造的圖紙依據(jù),如果我們想要使房屋建筑的整體質(zhì)量得到提高,重中之重就是要提高房屋建筑設(shè)計圖紙的設(shè)計質(zhì)量。在房屋建筑設(shè)計圖紙的設(shè)計前期階段,我們要做足充分的準(zhǔn)備,首先要實地考察房屋建筑的場地現(xiàn)狀,找出以后的使用過程中容易出現(xiàn)的問題,然后重點設(shè)計,減少以后的安全隱患。此外隨著時代的發(fā)展,創(chuàng)新業(yè)越來越被重視,房屋建筑的設(shè)計也要求有創(chuàng)新性。但我們首要做的還是要使建筑物有較好的安全性,否則就會嚴(yán)重影響房屋建筑的使用,使社會效益和經(jīng)濟效益大大的打折扣。
1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見問題
1.1 基礎(chǔ)設(shè)計容易出現(xiàn)的問題
建筑物的基礎(chǔ)是整個建筑物的支撐部分,是整個建筑物能否安全屹立的關(guān)鍵,所以基礎(chǔ)的設(shè)計是十分重要的。然后再實際的設(shè)計中,大多數(shù)的基礎(chǔ)設(shè)計都不夠完善。在設(shè)計前的準(zhǔn)備階段,一般沒有比較詳細地地質(zhì)勘測報告,僅有的資料就是甲方單位根據(jù)周邊建筑物的基礎(chǔ)來粗略的制定一個地質(zhì)情況,依據(jù)這些資料就進行房屋建筑施工圖的設(shè)計,這使得基礎(chǔ)設(shè)計資料可靠性大大的降低,所以為了讓基礎(chǔ)設(shè)計更合理,必須的進行詳細地地質(zhì)勘測,有一個可靠地地質(zhì)資料。
對于需要加固處理的建筑物,不進行專門的軟基處理設(shè)計,僅僅參考以往的經(jīng)驗或者直接套用以前的設(shè)計,而不結(jié)合實際地質(zhì)情況進行對癥下藥,嚴(yán)重的影響以后建筑物的安全性。
在房屋建筑的設(shè)計中,一些設(shè)計工作者未按照相應(yīng)的建筑設(shè)計規(guī)范對作為主要承重結(jié)構(gòu)的柱,梁以及地基的荷載乘上相應(yīng)的折減系數(shù)。這就造成了荷載取值不合理,導(dǎo)致了基礎(chǔ)設(shè)計不合理。然而在當(dāng)下,幾乎所有的房屋建筑都是高層的框架結(jié)構(gòu),采用柱下獨立基礎(chǔ),如果荷載取值不合理,使得地基不能有足夠的承載力,剛度以及穩(wěn)定性。最后導(dǎo)致了地基下沉,建筑物整體傾斜等嚴(yán)重情況。
1.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計容易出現(xiàn)的問題
在房屋建筑框架結(jié)構(gòu)(如圖1)的設(shè)計中,一些設(shè)計工作者只設(shè)計了橫向框架卻忽略了縱向框架,按照房屋建筑規(guī)范的要求,水平地震作用應(yīng)從兩個主軸方向分別進行計算,各方面的地震和用應(yīng)由該方向的抗側(cè)力構(gòu)件來承擔(dān)。所以??蚣艿目v向設(shè)計應(yīng)該和橫向設(shè)計結(jié)合在一起,形成一個有機的整體。對于建筑物框架的非抗震設(shè)計,有些設(shè)計工作者就按照一般的連續(xù)梁進行設(shè)計,而不考慮梁的縱向作用,最后使得配筋以及箍筋不符合規(guī)范要求,框架的穩(wěn)定性得不到滿足,容易出現(xiàn)配筋不足的情況。
此外,在框架結(jié)構(gòu)最容易出現(xiàn)的問題就是,承重柱的截面的設(shè)計高度太小。這主要發(fā)生在六度的抗震設(shè)防地區(qū),一些設(shè)計工作者錯誤的認為,當(dāng)在六度設(shè)防地區(qū)的時候,就可以不做防護措施,設(shè)計工作者為了計算簡潔就故意把承重柱的截面高度做得很小,這就導(dǎo)致了梁的線剛度比增加。把梁簡化為鉸支梁,柱按軸心受壓計算。這樣設(shè)計的話,在受力分析上是相對簡單了,但是這會嚴(yán)重影響房屋結(jié)構(gòu)的安全性能。因為這樣做忽略了梁柱間的剛結(jié)作用,然而柱截面的配筋都是比較小的,結(jié)構(gòu)一旦受力后,柱頂不能有足夠的抗彎強度,從而柱子以及梁底附近將會出現(xiàn)一條或多條水平裂縫,形成塑性餃。這樣在正常使用情況下,柱子已開始帶餃工作,嚴(yán)重影響了房屋的耐久性。如果這樣的結(jié)構(gòu)遭遇地震作用,有很大的倒塌可能。
最后是關(guān)于連續(xù)梁的設(shè)計按單梁進行設(shè)計的問題,這個問題主要出現(xiàn)在陽臺梁的設(shè)計中。因為陽臺梁的荷載較小,所以設(shè)計者沒有重視這個問題,而把實際的連續(xù)梁按照單梁來設(shè)計,這樣就會引起支座附近受拉區(qū)出現(xiàn)豎向裂縫。再加上該梁暴露在外面,受溫度的影響比較大,這就會使梁的承載力降低,影響了梁的使用安全問題。
1.3 樓板設(shè)計容易出現(xiàn)的問題
樓板(如圖2)作為主要承重的構(gòu)件,用來將樓面、屋面的荷載傳送到周圍的墻或梁上。因此,樓板的設(shè)計出現(xiàn)問題將影響到梁、墻、柱等構(gòu)件的安全。對整個設(shè)計要有周全的考慮,否則容易出現(xiàn)質(zhì)量問題,甚至存在嚴(yán)重的安全隱患。下列幾個問題在樓板設(shè)計中經(jīng)常發(fā)生的。
(1)由于設(shè)計工作者板的受力狀態(tài)認識不清楚,在設(shè)計時簡單地將雙向板用單向板進行計算,出現(xiàn)計算假定與實際受力狀態(tài)不相符合,這就導(dǎo)致了一邊配筋過大,一邊配筋不足的情況,容易使板出現(xiàn)裂縫。
(2)設(shè)計工作者常常在樓板上布置一些非承重隔墻,在樓板設(shè)計中常常將該部分的線荷載換算成等效的均布荷載后,進行板的配筋計算。這樣板就承受線荷載,影響板的壽命。
(3)雙向板在兩個方向均產(chǎn)生彎矩,由此雙向板跨中正彎矩鋼筋是縱橫疊放,短跨方向的跨中鋼筋應(yīng)放在下面,長跨方向的跨中鋼筋置于短跨鋼筋的上面,計算時應(yīng)用兩個方向的各自的有效高度。有的設(shè)計工作者為圖省事,配筋計算而取兩上方向的有效高度一致進行,導(dǎo)致了長跨有效高度偏大,降低配筋,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在質(zhì)量隱患,嚴(yán)重時出現(xiàn)開明縫的現(xiàn)象。
2 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中問題解決措施
2.1 基礎(chǔ)設(shè)計常見問題的預(yù)防措施
為了高層建筑整體的安全性能,我們必須把基礎(chǔ)設(shè)計的安全可靠。隨著高層建筑物的不斷增加,我們要對基礎(chǔ)設(shè)計的要求也越來越高,在基礎(chǔ)設(shè)計中,設(shè)計工作者要結(jié)合實際的考慮影響房屋建筑地基基礎(chǔ)的各種因素,在實地勘察的準(zhǔn)確的勘測資料的基礎(chǔ)上,進行建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的設(shè)計。此外,設(shè)計工作者在進行地基基礎(chǔ)承載力計算的時候,要嚴(yán)格按照規(guī)范的要求,并且對地基容許承載力進行驗算修正。在持力層的承載力計算方面,設(shè)計工作者要按照勘測資料中土質(zhì)的類型進行力的計算(土質(zhì)不同,容許的承載力是各不相同的)。
對于房屋建筑地基的設(shè)計中的計算,設(shè)計單位要嚴(yán)格按照規(guī)范的要求,認真計算力。此外還要建立標(biāo)準(zhǔn)的模型,并且對現(xiàn)有的實踐經(jīng)驗修改與校核,確認滿足設(shè)計要求,方可使用。
總而言之,在地基基礎(chǔ)設(shè)計方面,需要進行多方比較和計算,以減少不必要的誤差,使得房屋建筑地基基礎(chǔ)滿足承載力、剛度、穩(wěn)定性的要求。
2.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題的預(yù)防措施
(1)在對房屋建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時要避免設(shè)置鋼筋混凝土樓電梯小井筒,要縱向框架和橫向框架一塊設(shè)計,綜合考慮。
(2)就是在框架結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇上不僅要選取樓層地震剪力系數(shù)、電算的自振周期、樓層的側(cè)向剛度比等,還要綜合地考慮其他指標(biāo)進行電算結(jié)果的驗算。
(3)就是要在結(jié)構(gòu)配筋上注意構(gòu)件的最小配筋率和最大配筋率的限值。要嚴(yán)格的按照規(guī)范要求,保證鋼筋在每個部位所需要的延伸、搭接和錨固長度,材料的強度也要達到要求。在地震發(fā)生時要具有一定的延性,還要滿足強度的要求。還有就是建筑物的頂層是特殊部位,要按照國家的標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計實施,以防因為屋面溫度的變化而引起墻體的開裂。
2.3 樓板設(shè)計常見問題的預(yù)防措施
對于樓板的設(shè)計,設(shè)計工作者要嚴(yán)格的按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計,這樣就可以減少許多安全隱患。因此,就要對設(shè)計工作者加強培訓(xùn)的力度,例如定期的安排設(shè)計工作者學(xué)習(xí)新的規(guī)范內(nèi)容,并且要與實踐相結(jié)合,還要對每個設(shè)計好的建筑進行總結(jié),并且、進行考核,設(shè)計的比較好的人員要進行獎勵,從而提高設(shè)計工作者的責(zé)任心,促進他們的工作動力。
3 結(jié)束語
隨著我們房屋建筑工程行業(yè)的不斷發(fā)展過程,所以我們要對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計加以重視,并且設(shè)計也是建筑施工的參考,為了全方位的保證房屋建筑的質(zhì)量,減少安全隱患,我們必須要加強房屋建筑設(shè)計,針對可能出現(xiàn)的問題采取預(yù)防措施,提高房屋建筑的使用性能,保證房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計革新與建筑施工的同步進,促進我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展。
參考文獻
[1]劉彥.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見問題[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2010(12):25~26.
[2]何鳳濱.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見問題分析.城市建設(shè)理論研究(電子版),2013(08):37~38.
關(guān)鍵詞:房屋建筑;建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;問題:對策:
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,我國建筑業(yè)近年來呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展之勢。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是房屋建筑工程的重要構(gòu)成內(nèi)容,其工作具有常規(guī)性和復(fù)雜性等特征?;诖?,筆者結(jié)合工作實踐體會,就房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題進行歸納與分析,并提出防治措施,以期為提高房屋建筑工程質(zhì)量提供有益借鑒。
1、地基與基礎(chǔ)方面的問題及防治
首先,在建設(shè)多層房屋的時候,必須有對所建筑施工的地質(zhì)情況進行詳細的勘察,看是否符合所建房屋的標(biāo)準(zhǔn)要求,將要進行的建筑也要根據(jù)地質(zhì)報告來進行設(shè)計研究,二者相互印證,不能分開。實踐中,有的施工企業(yè)對地質(zhì)沒有一個具體的參考數(shù)據(jù),僅憑建設(shè)單位的對其進行表面上,口頭上的復(fù)述,這就可能導(dǎo)致設(shè)計出來的房屋在數(shù)據(jù)參考上就存在很多的不合理,有些設(shè)計指標(biāo)和科學(xué)數(shù)據(jù)和現(xiàn)實中無法匹配。因此,一定要按照科學(xué)的程序一步步的完成施工步驟,嚴(yán)格按要求辦事。
第二,對地基進行施工的時候,要對軟土層進行換土墊層處理,不能簡單的采用砂墊層。如果建筑設(shè)計者對地基的軟土層處置時,不去考慮軟土層的實際狀況進行考察,僅憑自己的經(jīng)驗和直覺置,則可能給工程帶來安全隱患。建筑的地基是建筑物的基礎(chǔ),必須做到嚴(yán)謹、科學(xué),才能穩(wěn)固上層的建筑,才能建造出安全的建筑。
第三,民用建筑中柱、梁及基礎(chǔ)的負荷未按規(guī)范乘以折減系數(shù)。設(shè)計人員設(shè)計多層民用建筑時,在計算梁、柱和基礎(chǔ)的負荷時未按現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范采用荷載乘折減系數(shù)計算其荷載值,因而荷載值不準(zhǔn)確。
2、構(gòu)造柱兼作承重柱的問題及防治
必要時砌體結(jié)構(gòu)里面是可以設(shè)置單獨的受力柱,此柱的截面和配筋應(yīng)符合混凝土規(guī)范的要求,有抗震設(shè)防要求時應(yīng)滿足抗震規(guī)范的要求。與此相連的梁的構(gòu)造和配筋也要滿足相關(guān)的要求。在當(dāng)前結(jié)構(gòu)設(shè)計中,構(gòu)造柱經(jīng)常被作為承重柱使用,這種做法將引起以下幾個問題:
首先,構(gòu)造柱作為承重梓使用后,使得構(gòu)造柱提前受力,這不但會降低構(gòu)造柱對墻的拉結(jié)和約束作用,而且結(jié)構(gòu)一旦遭遇地震作用時,在構(gòu)造柱位置必然形成應(yīng)力集中,首先破壞。這樣構(gòu)造柱不但起不到其應(yīng)有的作剛,反而成為房屋結(jié)構(gòu)中的一個薄弱的部位。
其次,構(gòu)造柱一般生根于地圈梁中,沒有另設(shè)基礎(chǔ),構(gòu)造柱兼作承重柱使用后,柱底基礎(chǔ)的抗沖切、抗彎及局部承壓強度必然不能滿足要求。柱底基礎(chǔ)一旦發(fā)生沖切或局部承壓就容易出現(xiàn)裂縫。因此建議承重大梁下的柱子應(yīng)按承重柱沒計。若梁上倚載和跨度都比較小時,構(gòu)造柱也可布置于梁下,但此時必須按不考慮構(gòu)造柱作用來驗算墻體的局部承壓和抗彎強度。經(jīng)驗算滿足后,方可在粱下布置構(gòu)造柱。
3、承重柱截面高度設(shè)計過小問題及防治
這種情況多發(fā)生于六度抗震設(shè)防區(qū)。一些結(jié)構(gòu)設(shè)計人員誤認為六度設(shè)防就是不設(shè)防,為了讓受力分析簡單,因而把柱子的截面高度設(shè)計得過小,使槳牲的線剛度加大(因一些結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊中規(guī)定:當(dāng)梁拄的線剛度比大于4時,計算簡圖中梁柱節(jié)點町簡化為鉸支)。把梁簡化為鉸支梁,柱按軸心受壓計算。這種做法雖然易于進行結(jié)構(gòu)受力分析,但卻給房屋結(jié)構(gòu)安全埋下了隱患。因為這樣做忽略了梁柱間的剛結(jié)作用,即忽略了柱對梁的約束彎矩,加之以柱截面的配筋都較小,結(jié)構(gòu)一旦受力后,柱頂抗彎強度必然不足,從而柱子在粱底附近將會出現(xiàn)幾條或多條水平裂縫,形成塑性餃。這樣在正常使用情況下,柱子已經(jīng)開始帶鉸工作,這不但影響了房屋的耐久性,而且也常常引起用戶的恐懼心理,更為嚴(yán)重的是,這樣的結(jié)構(gòu)一旦遭遇地震作用時,將會倒塌,這違背了現(xiàn)行抗震規(guī)范中“強柱弱梁”的設(shè)計原則。
4、連續(xù)梁按單梁進行設(shè)計
視圖受力分析方便,設(shè)計者把實際應(yīng)為連續(xù)粱的梁按簡支梁進行設(shè)計,致使梁在支座處上部負筋配置量過少。這樣必然引起梁在支座附近上部受拉區(qū)出現(xiàn)豎向裂縫,進而引起梁上部攔板出現(xiàn)豎向裂縫。如果該邊梁長度較長時,問題將會變得更加嚴(yán)重。因為該梁一般直接暴露在室外,受環(huán)境溫度影響較大。當(dāng)環(huán)境溫度變化時,梁的伸縮受到梁端柱或挑梁的約束,在梁內(nèi)產(chǎn)生收縮應(yīng)力,該收縮應(yīng)力作用于原已產(chǎn)生的粱上裂縫處,引起梁的支座附近沿整個梁截面四周裂縫貫通,粱承載力降低,直接影響了使用安全。
5、梁高選用過小的問題
設(shè)計者往往只注意了對梁的強度、剛度進行驗算,而忽略了對梁撓度的驗算。梁高選用過小,引起梁截面的受壓區(qū)應(yīng)力過高,在正常使用狀態(tài)下,梁截面受壓區(qū)產(chǎn)生非線性徐變。梁撓度隨時間的推移不斷加大。梁的變形引起梁板出現(xiàn)裂縫,裂縫寬度隨著粱變形的增大而加寬,影響了房屋的正常使用。
6、樓板設(shè)計常見問題及防治
首先,設(shè)計時為了計算方便或因?qū)Π宓氖芰顟B(tài)認識不足,簡單地將雙向板作用按單向板進行計算。使計算假定與實際受力狀態(tài)不符,導(dǎo)致一個方向配筋過大,而另一方向配筋不足,致使板出現(xiàn)裂縫。
其次,樓板承受線荷載時彎矩計算問題。在民用建筑中,常在樓板上布置一些非承重隔墻,故樓板設(shè)計中,通常將該部分的線荷載換算成等效的均布荷載后,進行樓板的配筋計算。有些設(shè)計人員圖省事,錯誤地將隔墻的總荷載附以該板塊的總面積。這樣會造成非承重隔墻分布寬度內(nèi)配筋量不足,而此板塊其它部分配筋過大,這樣隔墻處樓板會出現(xiàn)裂縫。
【關(guān)鍵詞】房屋;建筑設(shè)計;問題;對策
當(dāng)前我國房屋設(shè)計的狀況與存在問題伴隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展,人民群眾對物質(zhì)文化的需求也越來越高,審美、欣賞的水平也在逐步提高。當(dāng)前,我國的房屋建筑設(shè)計已進入百花齊放、百家爭鳴的競爭與比較的時代,由于房屋住宅商品化、市場化以后,極大地推動了住宅建筑設(shè)計的發(fā)展,風(fēng)格各異的住宅都涌現(xiàn)出來,不可避免地出現(xiàn)了一些設(shè)計不合理的現(xiàn)象。房屋建筑設(shè)計是個系統(tǒng)、全面的工作。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)具有扎實的理論知識,靈活創(chuàng)新的思維和認真負責(zé)的工作態(tài)度。加深對當(dāng)前房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見問題的認識與研究,從而不斷提高自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計水平。由于對規(guī)范和專業(yè)知識的理解深度不夠或認真程度不夠,在房屋建筑設(shè)計的過程中會出現(xiàn)多種問題。
1. 地基與基礎(chǔ)方面
1.1 柱下獨立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室底板設(shè)計時,容易忽視因建筑物沉降而引起的附加應(yīng)力的影響。在上部荷載作用下,整個地下室底板與柱下獨立基礎(chǔ)協(xié)同受力,共同發(fā)生沉降變形,如不考慮因此產(chǎn)生的附加應(yīng)力,會使地下室底板設(shè)計偏于不安全,可能會導(dǎo)致地下室底板因承載能力不足而產(chǎn)生裂縫。尤其對采用天然地基為基礎(chǔ)持力層的情況,其影響更為顯著。
1.2 對于帶地下室的建筑,當(dāng)?shù)叵滤惠^高時,室外地坪以下結(jié)構(gòu)部分的外輪廓形狀力求簡潔,以利于建筑防水的施工。柱下承臺相對于防水底板下反時,因柱下承臺放坡的影響,基槽形狀變得很復(fù)雜,并且會出現(xiàn)較多的陰陽角,這不但增加了防水施工的難度,延長了施工的時間,而且防水施工的質(zhì)量也難以得到保證,此外還增加了工程造價。
1.3 地下室底板和外墻配筋計算時,易出現(xiàn)假設(shè)條件與實際情況不符的情況。以地下室外墻配筋計算為例,不少工程設(shè)計人員不區(qū)分地下室外墻所帶扶壁柱尺寸大小,均按雙向板來計算地下室外墻配筋,扶壁柱則采用地下室整體結(jié)構(gòu)電算分析結(jié)果進行配筋,未考慮地下室外墻雙向板荷載對扶壁柱的影響。實際上地下室外墻與扶壁柱協(xié)同變形,共同受力,這種計算方法使地下室外墻豎向受力筋配筋偏小、扶壁柱配筋偏小、外墻水平分布筋偏大。
1.4 天然地基上錐形獨立基礎(chǔ)設(shè)計的問題。錐形基礎(chǔ)斜面坡度大于1:3時,錐體部分砼難以振搗密實,施工現(xiàn)場容易出現(xiàn)是砼自然堆上,采用鏟子或抹灰刀拍搗成形的現(xiàn)象,錐體部分的砼難以達到設(shè)計強度要求。
2. 房屋建筑設(shè)計構(gòu)造柱兼作承重柱
砌體結(jié)構(gòu)房屋中的構(gòu)造不僅能夠提高墻體的抗剪承載力,并且通過與圈梁整澆使砌體形成約束砌體,一方面提高了砌體結(jié)構(gòu)的豎向承載力,另一方面,限制建筑物墻體出現(xiàn)裂縫以及增強砌體結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)的抗震性能。設(shè)計人員在設(shè)計此類結(jié)構(gòu)時,將構(gòu)造柱截面尺寸加大后作為房屋建筑的承重柱使用,這種設(shè)計方法會使當(dāng)房屋建筑遭遇到地震作用時,因該位置的構(gòu)造柱截面尺寸較大,會在此位置形成應(yīng)力集中,用作承重柱的構(gòu)造柱會先遭到破壞,這種情況下的構(gòu)造柱不僅不能夠起到其自身該有的作用,反而成了房屋建筑中一個十分薄弱的部分。
3. 承重柱截面高度設(shè)計過小
這種情況多發(fā)生于六度抗震設(shè)防區(qū)。一些結(jié)構(gòu)設(shè)計人員誤認為六度設(shè)防就是不設(shè)防,為使結(jié)構(gòu)受力分析方便,故意將柱子的截面高度設(shè)計得的過小,使梁柱的線剛度比加大(一些結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊中規(guī)定:當(dāng)梁柱的線剛度比大于4時,計算簡圖中梁柱節(jié)點可簡化為鉸支)。把梁簡化為鉸支梁,柱按軸心受壓計算。此種處理方法雖易于進行結(jié)構(gòu)受力分析,但卻給房屋建筑留下了安全隱患。忽略了梁柱間的剛結(jié)作用,并且柱截面尺寸及配筋都較小,結(jié)構(gòu)一旦受力后,柱頂因抗彎強度不足而使柱子在梁底附近將會出現(xiàn)水平裂縫,從而形成塑性鉸。
4. 懸挑梁問題
4.1 因受到規(guī)劃等因素的限制,懸挑梁的設(shè)計普遍存在于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn)懸挑梁懸挑部分的荷載遠小于非懸挑部分的荷載的情況,所以造成懸挑部分梁截面寬度與高度小于非懸挑部分梁相應(yīng)的截面尺寸。設(shè)計人員在設(shè)計時常常簡單地將非懸挑梁頂部縱筋向懸挑端延伸便認為滿足了設(shè)計要求,忽視了因懸挑梁截面寬度小于非懸挑梁截面寬度而使非懸挑梁頂部兩側(cè)的縱筋無法延伸到懸挑梁內(nèi)。
4.2 建筑結(jié)構(gòu)施工時,普通梁箍筋的接口位置一般在梁上部兩角交替綁扎,對懸挑梁箍筋的接口位置,規(guī)范和相關(guān)構(gòu)造圖集沒有給出明確規(guī)定,僅要求懸挑梁箍筋通長加密,彎鉤不小于135°,彎鉤平直段長度不小于10d。借助箍筋對梁混凝土的約束作用,梁縱筋通過與混凝土之間的粘結(jié)、摩阻、咬合等形式共同抵抗外力。箍筋的作用是協(xié)助混凝土抗剪,而箍筋接口是箍筋的薄弱部位,施工過程中因箍筋制作綁扎不規(guī)范,大大削弱了箍筋對構(gòu)件混凝土和縱向鋼筋的約束作用。
4.3 懸挑梁設(shè)計時,設(shè)計人員僅對梁的強度和抗傾覆問題進行設(shè)計驗算,忽視了梁撓度的計算。因懸挑梁截面高度選用不足,導(dǎo)致懸挑梁截面受壓區(qū)的應(yīng)力過高。在正常使用狀態(tài)下,梁截面受壓區(qū)產(chǎn)生非線性徐變,梁撓度隨時間的推移不斷增大,因懸挑梁變形過大而引起梁板出現(xiàn)裂縫,裂縫寬度隨懸挑梁變形的加大而加寬,嚴(yán)重影響了房屋的正常使用,并且這種挑梁變形發(fā)展到一定時期,梁支座截面上部受拉區(qū)常出現(xiàn)較寬的豎向裂縫。
5. 房屋建筑樓板設(shè)計
在整個建筑工程中,因樓板的存在,墻、柱等豎向抗側(cè)力構(gòu)件共同變形,共同抵抗水平地震荷載、風(fēng)荷載等水平荷載,故樓板的合理設(shè)計顯得尤為重要,房屋建筑設(shè)計人員必須全面考慮整個設(shè)計,樓板的厚度及配筋應(yīng)結(jié)合不同的結(jié)構(gòu)形式、不同的房屋高度、不同部位的受力要求等因素綜合確定,樓層平面中的樓板盡量少開洞,如開洞面積較大時應(yīng)增加洞口周邊樓板厚度及配筋,必要時將樓板設(shè)置為彈性板進行計算分析。建筑物屋面及端部開間是溫度應(yīng)力較大的部位,在樓板設(shè)計時,可適當(dāng)增加建筑端部開間的樓板厚度,屋面板厚度不宜小于120mm,并且端部開間及屋面板采用雙層雙向鋼筋,鋼筋間距不大于150mm,直徑不應(yīng)小于8mm。外墻轉(zhuǎn)角處應(yīng)設(shè)置放射形鋼筋,在樓板板寬急劇變化處,大開洞削弱處等易引起收縮應(yīng)力集中處,應(yīng)加大配筋。在樓板設(shè)計的過程中,應(yīng)充分認識建筑中不同部位樓板的實際受力狀態(tài)而采取相應(yīng)的處理措施,否則樓板易出現(xiàn)溫度裂縫或其他裂縫,嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全和使用。
6. 結(jié)語
總之,我們設(shè)計工作者應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范、規(guī)程的要求進行設(shè)計,注重理論與實踐相結(jié)合,只有這樣,才能從根本上消除設(shè)計質(zhì)量的隱患。
參考文獻
[1] 王玉玲,朱江雁.《淺談住宅建筑節(jié)能設(shè)計》.新疆化工,2006,01.
[2] 唐海珠,周波,劉星彤《住宅建筑節(jié)能設(shè)計的研究》.山西建筑,2009,03.
[3] 董建華.《房屋節(jié)能設(shè)計體系施工技術(shù)應(yīng)用》.山西建筑,2009,03.
[4] 朱姝卿.《淺談住宅建筑的節(jié)能設(shè)計措施》.民營科技,2009,06.
關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;問題;對策
中圖分類號:TU208文獻標(biāo)識碼: A
引言
城市建設(shè)進程的加快,大量人口涌入到城市當(dāng)中,城市用地呈現(xiàn)非常緊張的局面,在這種情況下,高層建筑項目得以快速發(fā)展起來。高層建筑由于其垂直高度較大,而且結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,需要具有良好的承載力和抗震性,所以對于建筑材料、施工技術(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計具有越來越高的要求。特別是目前高層建筑結(jié)構(gòu)開始向復(fù)雜化和多樣化的方向發(fā)展,這就給結(jié)構(gòu)設(shè)計師帶來了更大的挑戰(zhàn)。
一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題
1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙過于簡單
在建筑項目施工中,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙的作用至關(guān)重要,要想使圖紙能夠更加完善和合理,要在進行設(shè)計時對每個細節(jié)問題都進行重視,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面要對建筑結(jié)構(gòu)類型、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計、建筑結(jié)構(gòu)抗震等級、建筑結(jié)構(gòu)防裂等問題進行重視。但是,在現(xiàn)在的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,存在著很多的設(shè)計環(huán)節(jié)不規(guī)范的情況,在設(shè)計方面采用的標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范,設(shè)計圖紙中對很多事物的標(biāo)高等重要信息沒有進行明確,導(dǎo)致建筑項目在施工中出現(xiàn)了很大的隨意和混亂問題,對建筑項目的質(zhì)量產(chǎn)生了很大的影響。
2、建筑基礎(chǔ)選型不夠合理
建筑結(jié)構(gòu)在基礎(chǔ)選型方面對建筑的安全性、實用性、科學(xué)性以及合理性問題要進行重視?,F(xiàn)在,很多的高層建筑項目在基礎(chǔ)選型方面出現(xiàn)了不合理以及不科學(xué)的現(xiàn)象,地基的承載能力不足導(dǎo)致建筑項目出現(xiàn)變形的問題。不合理的建筑基礎(chǔ)選型會導(dǎo)致建筑項目地基出現(xiàn)不均勻的沉降問題,對建筑的安全系數(shù)有很大影響,建筑質(zhì)量無法達到要求,對建筑項目的使用壽命也將產(chǎn)生很大的影響。
3、高層建筑消防結(jié)構(gòu)設(shè)計不夠規(guī)范合理
高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是非常復(fù)雜的,因為其功能的多樣化,就要求其內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計的多樣化。不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計又會需要不同性質(zhì)的材料,這也給高層建筑的設(shè)計帶來了障礙。換言之,材料的可燃性會加大火災(zāi)的風(fēng)險,特別是在風(fēng)力較大的高層建筑中,一旦發(fā)生了火災(zāi),就會迅速擴張火勢,對高層建筑的安全性造成了極大的威脅。此外,高層建筑的層數(shù)越多,越應(yīng)該充分考慮到高層建筑材料的特性。
4、地下室外墻設(shè)計不夠科學(xué)
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,地下室外墻設(shè)計占據(jù)非常重要的地位,其也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中非常容易出現(xiàn)問題的部分。地下室外墻設(shè)計對地下室建設(shè)有很大的影響,對整個建筑項目的承載能力也有很大的影響,因此,在設(shè)計方面比較嚴(yán)格。但是,地下室外墻設(shè)計在整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中并沒有得到很多人員的重視,在施工中也出現(xiàn)了很多的問題,比較常見的問題就是地下水位的高低、地下層數(shù)、地上負載等因素,這些因素對建筑項目的安全系數(shù)都有很大的影響,對建筑項目的質(zhì)量也有很大的影響。
二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)對策略
1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙過于簡單
在建筑項目施工中,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙的作用至關(guān)重要,要想使圖紙能夠更加完善和合理,要在進行設(shè)計時對每個細節(jié)問題都進行重視,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面要對建筑結(jié)構(gòu)類型、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計、建筑結(jié)構(gòu)抗震等級、建筑結(jié)構(gòu)防裂等問題進行重視。但是,在現(xiàn)在的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,存在著很多的設(shè)計環(huán)節(jié)不規(guī)范的情況,在設(shè)計方面采用的標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范,設(shè)計圖紙中對很多事物的標(biāo)高等重要信息沒有進行明確,導(dǎo)致建筑項目在施工中出現(xiàn)了很大的隨意和混亂問題,對建筑項目的質(zhì)量產(chǎn)生了很大的影響。
2、保障建筑基礎(chǔ)選型的合理性
建筑結(jié)構(gòu)在選型方面要對兩方面的指標(biāo)進行重視,對建筑外形設(shè)計情況和建筑項目所在區(qū)域的地質(zhì)情況要進行掌握。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在拿到提資圖以后,不能盲目的開展建模計算工作,要對建筑項目的外形設(shè)計特征和建筑項目所在區(qū)域的地質(zhì)情況進行全面的認知和分析。建筑基礎(chǔ)選型過程中,結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要和其他方面的工作人員進行充分的協(xié)調(diào),設(shè)計出更加可行的方案。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性和合理性得到保證,才能保證建筑項目施工的質(zhì)量。
3、優(yōu)化高層建筑的消防結(jié)構(gòu)設(shè)計
隨著建筑業(yè)的發(fā)展,高層建筑在城市中的應(yīng)用越發(fā)普遍。除去自然災(zāi)害引發(fā)的地震以外,還要充分考慮人為因素引起的災(zāi)害,比如火災(zāi)。高層建筑結(jié)構(gòu)越復(fù)雜越高,那么一旦引起了火災(zāi),使用者的人身安全和財產(chǎn)安全就會受到極大的威脅。因此,在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中注意防火是很關(guān)鍵的。首先,防火間距要合理,設(shè)計人員在進行設(shè)計時,要按照相關(guān)規(guī)定進行操作,精確地測出建筑物之間的實際距離。然后,對于設(shè)計要因地制宜,防火結(jié)構(gòu)一定要符合實際的地形情況。除此之外還有安全疏散通道的設(shè)計也很重要。一般而言,安全疏散通道應(yīng)該進行垂直結(jié)構(gòu)設(shè)計,而且盡量多設(shè)計幾條,利于慌亂人群的疏散。安全疏散通道中一定要設(shè)計防煙區(qū),避免煙霧將疏散的人群嗆暈。設(shè)計人員可以使用分隔式的設(shè)計,可以更好地控制火勢和煙霧的蔓延。另外,防火門、防火墻以及其他防火設(shè)備等也需要設(shè)計人員注意。
4、確保地下室外墻設(shè)計的科學(xué)性
在現(xiàn)代建筑,特別是高層建筑項目施工的過程中,建筑物的整體質(zhì)量在很大程度上由地下室外墻所支撐。因此,若在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中,對于地下室外墻的設(shè)計不夠科學(xué)與合理,則勢必會導(dǎo)致整個建筑物的穩(wěn)定性受到嚴(yán)重的影響。結(jié)合實際工作經(jīng)驗來看,在地下室外墻設(shè)計的過程當(dāng)中,結(jié)構(gòu)設(shè)計工作人員首先需要對整個建筑物的質(zhì)量加以衡量,結(jié)合建筑項目所處區(qū)域的地質(zhì)特征,完成對地下室外墻基本尺寸的設(shè)計工作。常規(guī)意義上來說,對于高層建筑項目而言,地下室外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的墻面厚度需要保持在250mm以上。同時,為了防止由水泥用量增大而導(dǎo)致地下室外墻墻面混凝土產(chǎn)生裂縫問題,應(yīng)當(dāng)避免將混凝土強度設(shè)計過高,但也應(yīng)當(dāng)在C30等級以上。
5、優(yōu)化高層建筑的抗震性能
高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計要保證各個地方的剛度對稱且均勻,其平面形狀也要盡量的規(guī)范和盡量的簡單。如果能夠保證以上要求達到標(biāo)準(zhǔn),那么在計算地震應(yīng)力時就會容易的多,處理起來也會容易很多。比如地震應(yīng)力扭轉(zhuǎn)和集中地方的處理等等。由此可見,在設(shè)計高層建筑的結(jié)構(gòu)時,要盡量可能地將建筑剛度的中心點和地震力作用中心點設(shè)計到一起,正常情況下,偏心距e要比與外力作用線垂直的建筑物邊長的5%小。高層建筑物體積龐大,噸位也很大,如果抗震效果不好,那么一旦出現(xiàn)地震或者其他使之震動的因素,造成的損失將是巨大的。為了避免災(zāi)難的發(fā)生,必須要優(yōu)化好高層建筑的抗震性能。
6、對建筑材料加以統(tǒng)籌安排與利用
在工作人員展開建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的過程當(dāng)中,對于各類建筑材料的選取同樣是關(guān)鍵的工作內(nèi)容之一。對于建筑材料的選擇需要充分考慮的指標(biāo)包括:建筑材料的受力特征;建筑材料的工作環(huán)境。同時,所選擇的建筑材料應(yīng)當(dāng)在保障材料使用性能的基礎(chǔ)之上,最大限度地降低建筑材料的損失與浪費問題。此過程當(dāng)中需要特別注意的是:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員需要結(jié)合項目設(shè)計的實際情況,設(shè)計多種建筑材料的選取方案,通過綜合對比的方式,選擇經(jīng)濟優(yōu)勢、以及性能優(yōu)勢最為突出的建筑材料設(shè)計方案。
結(jié)束語
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作繁瑣、技術(shù)要求高、設(shè)計難度大,設(shè)計人員一定要首先擺正自己的心態(tài),綜合考慮實際施工需要和相關(guān)技術(shù)要點,以高度的熱情和積極的態(tài)度完成設(shè)計工作,為施工的正常有序進行打下良好的基礎(chǔ)。
參考文獻
[1]謝春,翁家棟,邱駿偉,等.某8度區(qū)超B級高度建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計[C].2012建筑結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)國際論壇論文集,2012(27).
關(guān)鍵詞:房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;設(shè)計原則;問題;
1 前 言
房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的階段大致可以分為只個階段:結(jié)構(gòu)方案性構(gòu)思階段,結(jié)構(gòu)建模計算階段和施工圖設(shè)計階段。方案階段的內(nèi)容為:根據(jù)建筑的重要性及功能要求,建筑所在地理位置的抗震設(shè)防烈度、工程地質(zhì)勘查報告、建筑場地的類別及建筑的高度和層數(shù)來確定建筑的結(jié)構(gòu)形式(例如,磚混結(jié)構(gòu),框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)及復(fù)合結(jié)構(gòu)等等,以及由這些結(jié)構(gòu)來組合而成的結(jié)構(gòu)形式)。確定了結(jié)構(gòu)的形式之后就要根據(jù)不同結(jié)構(gòu)形式的特點和要求來布置結(jié)構(gòu)的承重體系和各受力構(gòu)件。
2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題
2.1 高層建筑基礎(chǔ)的選型問題
高層建筑應(yīng)選用整體性好、能滿足地基承載力和建筑物允許變形要求、并能調(diào)節(jié)不均勻沉降的基礎(chǔ)形式,達到安全實用和經(jīng)濟合理的目的。一般有筏板基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)、條形交叉梁基礎(chǔ)等應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)類型、層數(shù)、荷載及地基承載力選用合理的基礎(chǔ)形式。筏形基礎(chǔ)有梁板式和平板式,當(dāng)建筑物層數(shù)較多,地下室柱距較大、基底反力很大時,宜優(yōu)先選用平板式。采用梁板式筏基時,基礎(chǔ)梁截面大必然增加基礎(chǔ)埋置深度,當(dāng)水位高時更為不利,梁板的混凝土需分層澆筑,梁支模費事,因而增長工期,綜合經(jīng)濟效益反而比平板式差。筏形基礎(chǔ)的雙向底板的厚度,除滿足正截面承載力外,主要由沖切、剪切承載力確定。有人認為高層建筑的基礎(chǔ)底板厚度按每層若干厘米(例如每層5cm)來確定這種說法是不科學(xué)也是不確切的。
2.2 連梁超筋問題
剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中連梁超筋是一種常見現(xiàn)象。某段剪力墻各墻肢通過連梁形成整體,成為連肢墻或壁式框架,使此墻段具有較大的抗側(cè)剛度,能達到此目的主要依靠連梁的約束彎矩。連梁的超筋實質(zhì)是計算剪力不滿足剪壓比要求。連梁易超筋的部位,在一般剪力墻結(jié)構(gòu)中,豎向在總高度1/3左右的樓層;平面中,當(dāng)墻段較長時其中部的連梁易超筋;某墻段中墻肢截面高度(即平面中的長度)大小懸殊不均勻時,在大墻肢上的連梁易超筋。
2.3 回彈再壓縮
基坑開挖時,摩擦角范圍內(nèi)的坑邊的基底土受到約束而不反彈,坑中心的地基土反彈,回彈以彈性為主,回彈部分被人工清除。當(dāng)基礎(chǔ)較小,坑底受到很大約束,如獨立基礎(chǔ),回彈可以忽略,在計算沉降時,應(yīng)按基底附加應(yīng)力計算。當(dāng)基坑很大時,相對受到較小約束,如箱基。計算沉降時應(yīng)按基底壓力計算,被坑邊土約束的部分當(dāng)作安全儲備,這也是計算沉降大于實際沉降的原因之一。
2.4 地下室外墻的設(shè)計問題
地下室外墻的厚度、混凝土強度等級及防水要求,應(yīng)根據(jù)建筑場地條件、地下水位高低、上部結(jié)構(gòu)荷載與地下室層數(shù)、層高、埋深、水平荷載的大小及使用功能等綜合考慮確定。高層建筑地下室外墻的厚度不應(yīng)小于250mm。地下室外墻的混凝土強度等級宜低不宜高,混凝土強度等級過高,水泥用量大,易產(chǎn)生收縮裂縫,但高層建筑不應(yīng)低于C30,當(dāng)?shù)叵率矣蟹浪髸r,地下室外墻的抗?jié)B等級應(yīng)由最大水頭與墻厚之比確定,但任何情況下都不應(yīng)低于0. 6MPa。地下室外墻的配筋主要由垂直于墻面的水平荷載控制。水平荷載包括室外地面活荷載產(chǎn)生的側(cè)壓力、地基土的側(cè)壓力、地下水壓力等。地下室外墻近似按受彎構(gòu)件設(shè)計。地下室外墻在垂直于墻面的地基土側(cè)壓力作用下,通常不會發(fā)生整體側(cè)移,土壓力類似于靜止土壓力,工程上通常取靜止土壓力系數(shù)K=0. 5來進行計算。
3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般原則
3.1 “以人為本”設(shè)計原則
建筑最終是服務(wù)于人類的,創(chuàng)造出使人生理、心理、現(xiàn)實、未來的需求都能得以滿足且具有健康特質(zhì)的建筑是設(shè)計師的一個原則。近年來,隨著生活水平的不斷提高,人們對自身的居住空間的需求也在不斷的提升。如今生活在都市的人們都渴望回歸自然,希望更多的與大自然接觸,但是單純的綠色還不能說具有生態(tài)型,生態(tài)型建筑是以綠色為基礎(chǔ)涵概生態(tài)、環(huán)保,可持續(xù)發(fā)展等多種理念。尊重設(shè)計地段內(nèi)的土地、環(huán)境、及植被特點,全面的考慮設(shè)計區(qū)域內(nèi)部與外部環(huán)境的關(guān)系,體現(xiàn)出人與環(huán)境的和諧共存,不可分割的特征。
3.2 剛?cè)嵯酀O(shè)計原則
合理的建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該是剛?cè)嵯酀?。結(jié)構(gòu)剛度過大則適應(yīng)變形能力差,強大的破壞力瞬間襲來時,需要承受的荷載很大,容易造成局部受損至最后全部毀壞;而剛度過柔的結(jié)構(gòu)雖然可以很好的釋壓、傳遞外力,但容易造成變形過大而無法運用甚至全體傾覆。結(jié)構(gòu)是剛多一點好,還是柔多一點好?到什么程度才算合適呢?這些問題需要建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師認真的揣摩與衡量。
3.3 圈出節(jié)點設(shè)計原則
在結(jié)構(gòu)體系中,所謂節(jié)點,是指各構(gòu)件交接之處.或連接異常的地方。不同類型的構(gòu)件相連接,同一構(gòu)件截面改變之處,都會形成需要在設(shè)計圖中表示清楚的節(jié)點。廣義上,諸如結(jié)構(gòu)錯層,體型改變,設(shè)置轉(zhuǎn)換層是大型節(jié)點。節(jié)點無處不在,因為結(jié)構(gòu)體系乃是錯綜變化的統(tǒng)一。當(dāng)強大的荷載突然襲來之時,對于單一的構(gòu)件,力量傳遞合理,因而可以控制。對于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系,各節(jié)點的復(fù)雜性難于預(yù)測和控制,即使從理論仁保證了每個組成構(gòu)件的強度和剛度,但因各個節(jié)點的普遍存在,力量傳遞往往不很順暢而出現(xiàn)應(yīng)力集中而無法傳遞甚至中斷,破壞由此而發(fā)生。歷次災(zāi)害表明,從設(shè)計不合理的節(jié)點開始破壞的建筑占了相當(dāng)大的比例。
3.4 多層設(shè)防設(shè)計原則
安全的結(jié)構(gòu)體系是多層設(shè)防的,在實際應(yīng)用的建筑結(jié)構(gòu)中,絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)都為超靜定結(jié)構(gòu)體系。當(dāng)?shù)卣鸷惋L(fēng)害的來臨,所有抵抗外力的結(jié)構(gòu)都在協(xié)同工作,如果這個時候,局部構(gòu)件設(shè)計或者施工有所缺憾,出現(xiàn)了微小的瑕疵,一旦由于裂縫等問題而影響了局部構(gòu)件承受荷載的能力,而使局部構(gòu)件產(chǎn)生破壞的時候,靜定結(jié)構(gòu)體系帶來的后果是不堪設(shè)想。鑒于2008年的四川5. 12大地震,國家更是迅速把這方面的抗震規(guī)范補充的更加細致,超靜定結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用,尤其是在砌體結(jié)構(gòu)的樓梯間處表現(xiàn)更為突出。這時候,如果把“生存”的希望全部寄托在某個單一的構(gòu)件上,是相當(dāng)危險的。超靜定結(jié)構(gòu)體系,僅僅理解為縱抗震墻或者框架柱設(shè)置為縱貫三道,是遠遠不夠的。當(dāng)我們設(shè)計到較為復(fù)雜的高層建筑,也要考慮到局部破壞對整體跨塌的影響,例如美國的9. 11事件給我們結(jié)構(gòu)設(shè)計師帶來的深思。理解和活用超靜定結(jié)構(gòu)體系安全設(shè)置就是體現(xiàn)了多層設(shè)置防線的設(shè)計思路。也許我們會自信于計算的正確性,但更要學(xué)會發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計的隱患,理解建筑結(jié)構(gòu)的絕對安全性,還是應(yīng)該反復(fù)推敲多考慮一下的。
3.5 綠色環(huán)保設(shè)計原則
未來的世紀(jì)是一個注重生態(tài),環(huán)保,追求人與自然科學(xué)整體協(xié)調(diào)發(fā)展的社會。近年來由于我國的大中城市存在林木普遍稀少,樓房與人口日益密集以及工業(yè)與交通集聚擴充而引發(fā)了大氣污染,水污染和躁聲污染等一系列的城市環(huán)境問題,而且不少城市由于周邊林草植被遭到破壞,進而導(dǎo)致水土流失,水源枯竭,風(fēng)沙危害等惡化的生態(tài)環(huán)境,影響城市整體協(xié)調(diào)發(fā)展。其次,城市生態(tài)環(huán)境的惡化,影響居民的健康與生活。建筑設(shè)計時要充分考慮設(shè)計區(qū)域的自然條件,利用城市的自然地貌特征和原有的植被、水體、花卉等,本著保護和恢復(fù)原始生態(tài)的原則,按照體現(xiàn)不同城市特點的要求,盡可能的協(xié)調(diào)綠地,水體和建筑物之間的關(guān)系。以大型公園,植物園為“面”,以小型的街心綠地為“點”, 以建筑物之間的通道為“線”,對建筑與環(huán)境進行緊密的結(jié)合,體現(xiàn)出現(xiàn)代城市的建筑特征。
【關(guān)鍵詞】房屋建筑,結(jié)構(gòu)設(shè)計,問題,對策
前言
土木工程建筑行業(yè)的不斷發(fā)展也在不斷的推動著建筑行業(yè)的進步,在技術(shù)上引進更加先進的科學(xué)技術(shù),在土木工程質(zhì)量上給人們更加充分的保障,并且不斷的滿足人們?nèi)找嬖鲩L的對于土木工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求。為了能夠保證土木工程建筑的水平,需要解決目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的一些問題在不斷的探究中逐漸的摸索出能夠解決問題的有效措施,保證土木工程建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠在科學(xué)合理的前提下,為滿足人們的要求進行技術(shù)上的創(chuàng)新,使得設(shè)計和施工同步進行,使我國的建筑行業(yè)水平有更大程度上的提升。
1.土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)的問題
1.1土木工程建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計方面存在的問題
俗話說的好,基礎(chǔ)決定上層建筑,由此可見土木工程建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的重要性。 但是,對現(xiàn)階段土木工程建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)調(diào)查顯示,在設(shè)計工作中存在嚴(yán)重的不規(guī)范性、不科學(xué)性,嚴(yán)重影響了土木工程建筑基礎(chǔ)的施工質(zhì)量,如有些設(shè)計工作人員在基礎(chǔ)設(shè)計工作中,并沒有做好大量的地質(zhì)勘查工作,而是根據(jù)施工方面人員提供的口頭數(shù)據(jù)開展基礎(chǔ)設(shè)計工作,這樣設(shè)計人員在沒有準(zhǔn)確數(shù)據(jù)情況下所設(shè)計的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)圖,可想而知施工后建筑基礎(chǔ)的質(zhì)量。另外,現(xiàn)階段國內(nèi)大多數(shù)民用建筑在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計中并沒有對荷載情況進行嚴(yán)格規(guī)范, 這也是民用建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題之一,對此,設(shè)計人員應(yīng)該將這一問題重視起來,對建筑基礎(chǔ)荷載數(shù)據(jù)進行準(zhǔn)確標(biāo)明,避免基礎(chǔ)滿負荷,影響整體建筑的質(zhì)量、安全。
1.2 建筑框架設(shè)計不合理
在建筑框架設(shè)計中縱向和橫向的框架設(shè)計都是必不可少的,并且它們彼此需要相互配合。因為縱向框架和橫向框架的功能并不相同,它們都各自有自身存在的必要性和重要性??v向框架能在地震時避免地震波縱波的影響,均勻的配置箍筋的配筋和跨中縱筋。另外,設(shè)計人員經(jīng)常會犯這類錯誤:就是把承重柱的界面高度設(shè)計的低于本應(yīng)有的高度。設(shè)計師們片面的認為六度設(shè)防與不設(shè)防這二者之間等價的,為了方便建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的受力分析,人為地把承重柱的截面高度設(shè)計的較低。這種做法是非常不負責(zé)任的,因為這種設(shè)計錯誤往往會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果,甚至是整個建筑的坍塌。設(shè)計者在設(shè)計時一定要有安全意識和質(zhì)量意識,切實負起應(yīng)付的職責(zé),保障在建筑的設(shè)計結(jié)構(gòu)上盡量合理科學(xué)。
1.3 結(jié)構(gòu)布置不合理
在建筑的設(shè)計中結(jié)構(gòu)要盡可能的規(guī)則,這樣才可以使得結(jié)構(gòu)的布置更加的合理。對于結(jié)構(gòu)所說的“規(guī)則”,指的建筑物的平立面外形尺寸的抗側(cè)力、質(zhì)量的分布、承載力的分布等等要求。要使得結(jié)構(gòu)不規(guī)則的因素有很多,這一點在復(fù)雜的建筑體上顯示的特別明顯,它們很難用定量的指標(biāo)來將規(guī)則程度進行一定的限制。在技術(shù)規(guī)范上以及設(shè)計規(guī)定上都不太了解,所以通常情況下,設(shè)計人員便很難對結(jié)構(gòu)規(guī)則性把握的很精確,從而設(shè)計出規(guī)則性很差的建筑,這是對抗震很不利的。
1.4 設(shè)計人員思想原則不明確
人是行為實踐的主體,人的思想及原則直接指導(dǎo)著他的行為實踐活動。作為建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計人員,一定要有一定的思想覺悟和行為準(zhǔn)則。首先要樹立的就是要實事求是,立足實踐這條基本思想原則,不能脫離實際情況去紙上談兵,而我國現(xiàn)在的有些建筑設(shè)計人員就是犯這種錯誤,在沒有充分調(diào)查的情況下,就妄下定論,又或是照搬照抄別人的建筑設(shè)計成果。殊不知,沒有調(diào)查,就沒有發(fā)言權(quán),脫離實際情況而建設(shè)的建筑的安全性往往較低。其次,就是要樹立用全面的觀點看問題,客觀的分析建筑結(jié)構(gòu)的各個方面,并充分考慮到各個結(jié)構(gòu)部件的實用功能,利用自身的專業(yè)知識,認真嚴(yán)謹?shù)倪M行建筑設(shè)計工作。我國的建筑設(shè)計人員在這方面的重視還遠遠不夠,仍需加強建筑設(shè)計人員的思想原則的教育力度。
2.土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題的解決措施
2.1加強對基礎(chǔ)設(shè)計的研究
土木工程建筑結(jié)構(gòu)的地基基礎(chǔ)直接影響到建筑結(jié)構(gòu)工程的整體穩(wěn)定性,對于整個土木工程建筑都有著巨大的影響,因此,在土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計前,應(yīng)當(dāng)首先加強對地勘資料的研究。設(shè)計單位應(yīng)結(jié)合土木工程建筑規(guī)范對當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件進行深入的調(diào)查和研究,充分收集當(dāng)?shù)仄渌聊竟こ探ㄖこ痰脑O(shè)計資料,借以從中找出對土木工程建筑設(shè)計有影響的因素,對優(yōu)點加以改進和創(chuàng)新,根據(jù)缺陷制定出相應(yīng)的規(guī)避措施,以保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的不利影響降到最低,做到因地制宜,從而有效提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量,保證后續(xù)工程施工的順利進行,同時提高建筑工程施工的質(zhì)量和效率。
2.2注重土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計布局的實際應(yīng)用
土木工程建筑要按照設(shè)計圖紙進行施工,同時圖紙的設(shè)計也要考慮到土木工程的實際布局狀況。設(shè)計師在進行圖紙設(shè)計之前首先要對土木工程的實際狀況進行實地的考查和了解,保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程是科學(xué)規(guī)范的,規(guī)范的圖紙設(shè)計還能夠保證土木工程在實際創(chuàng)建的過程中能夠得到合理的運用,在土木工程的承重設(shè)計方面,要考慮到土木工程地基的狀況以及整個土木工程建筑的結(jié)構(gòu)安排,保證整個土木工程的布局是科學(xué)合理的,以土木工程建筑的安全性作為第一考慮的要素。另外在土木工程外形設(shè)計方面要結(jié)合廣大住戶的要求,選擇符合大多數(shù)用戶審美的設(shè)計形象,針對不同的人群,將土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行合理的布局,對土木工程的建筑條件要進行充分的了解,使得土木工程建筑的布局達到標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2.3設(shè)計更重視經(jīng)濟效益和社會效益的統(tǒng)一
建筑建設(shè)本身就是社會建設(shè)的重要內(nèi)容,建筑的安全在一定程度上也關(guān)系到社會的穩(wěn)定和經(jīng)濟的發(fā)展。所以,必須重視建筑的質(zhì)量的安全,無論是居民房還是商業(yè)用房。從地基的設(shè)計開始,就要注意整體建筑的實用性和經(jīng)濟性,所以,地基設(shè)計既要科學(xué)合理,安全可靠,又要考慮經(jīng)濟實用性。綜合考慮各種因素,切實把設(shè)計原理建立在是滴勘察的資料上,嚴(yán)謹?shù)陌凑諔?yīng)有的程序?qū)Φ鼗菰S的承載力值和耐力值進行公式運算,并結(jié)合實際進行進一步的修正。
2.4加強施工技術(shù)管理
施工技術(shù)管理體現(xiàn)著這個建筑工程企業(yè)對建筑建設(shè)的重視程度,必須加強對施工技術(shù)的管理,這不僅僅關(guān)系到項目工程的進度,工期的正常結(jié)束,而且間接影響著施工建設(shè)的安全和質(zhì)量。優(yōu)化施工技術(shù),完善施工管理制度,能夠有效地節(jié)約資源和時間,提高建筑團隊的工程效率,同時也會給該建筑團隊帶來積極的社會效應(yīng)和品牌影響,增加該建筑企業(yè)的市場知名度,這無疑也是一筆寶貴的財富。
2.5定期培訓(xùn)、教育建筑施工人員
眾所周知,我國的是滴建筑施工人員大多是外來務(wù)工的農(nóng)民工兄弟,他們是我國建筑事業(yè)的實現(xiàn)者,為我國建筑的發(fā)展做出了突出貢獻,我們在這里必須向他們表示由衷的敬意。但是,另一方面,這些農(nóng)民工自身的文化水平和專業(yè)技術(shù)素養(yǎng)都比較低,但是他們又是工作在建筑第一線上,他們的施工技術(shù)和施工質(zhì)量對建筑本身來說都至關(guān)重要。所以,要保證建筑的質(zhì)量,就必須加強對農(nóng)民工的施工專業(yè)技術(shù)指導(dǎo)的培訓(xùn),提高農(nóng)民工的資源水平,另外也不能忽視對農(nóng)民工的文化意識培養(yǎng),要積極的引導(dǎo)他們樹立正確的建筑安全觀和建筑質(zhì)量觀。并且積極地指導(dǎo)他們掌握先進的施工設(shè)備,掌握設(shè)計圖紙的具體原理和施工步驟,切實保障施工的進度和質(zhì)量。
結(jié)束語
在整個中國都在積極地進行建筑建設(shè)的今天,必須重視土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的每個問題,不能放過任何一個細小的問題和失誤,畢竟在建筑業(yè)中,失之毫厘謬以千里,可能一個并不起眼的誤差會導(dǎo)致整個建筑的安全性受損。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員定要兢兢業(yè)業(yè),認真的負其應(yīng)盡的責(zé)任,立足實際,綜合考慮,優(yōu)化組合,在這三者的基礎(chǔ)上設(shè)計建筑圖紙。
參考文獻
關(guān)鍵詞:房屋建筑:結(jié)構(gòu)設(shè)計;異形柱:問題
中圖分類號:TB482.2文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
1 連續(xù)梁按單梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題
這種將連續(xù)梁當(dāng)作單梁來進行設(shè)計的情況大多發(fā)生在房屋建筑的陽臺邊梁設(shè)計當(dāng)中,這是因為邊梁的荷載能力比較小,所以往往難以獲得應(yīng)有的設(shè)計重視,而設(shè)計者為了能夠使房屋建筑的受力分析更加方便,就會狹隘的將連續(xù)梁當(dāng)作單梁來展開相關(guān)的設(shè)計工作。而這樣的行為直接的違反了房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的本質(zhì),從某種程度上混淆了房屋建筑的連續(xù)梁與單梁,并且造成房屋建筑質(zhì)量上的問題,比如說會引起梁上部出現(xiàn)受拉力影響而造成的豎向裂縫。不僅如此,如果房屋建筑的邊梁長度過長,還會引發(fā)更為嚴(yán)重的質(zhì)量問題,因為陽臺上的邊梁是直接暴露在室外的,而室外環(huán)境的變化會直接造成對邊梁的影響,比如說梁會因此而產(chǎn)生收縮應(yīng)力造成房屋建筑的裂縫等等,從容降低了整個建筑工程的安全系數(shù),直接的影響到建筑的安全使用。
2 樓板結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題
樓板是房屋建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要內(nèi)容,是劃分建筑空間、層面的關(guān)鍵,不僅如此,樓板的存在能夠?qū)⒔ㄖ暮奢d有機的傳遞給建筑的墻、梁,從而形成穩(wěn)固的、安全的房屋建筑承載系統(tǒng)。正是因為這樣,必須做好對房屋建筑結(jié)構(gòu)樓板的設(shè)計工作,因為這不僅僅關(guān)系到施工過程中的安全,更影響到建筑建成后的使用以及安全,如果在展開工作的過程中,沒有對細節(jié)做好考慮,那么就會出現(xiàn)質(zhì)量上的問題,從而為建筑工程埋下安全隱患。就目前的現(xiàn)狀來看,樓板結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題包括了以下幾點:①雙向板的有效高度取值過于偏大;② 板承受線荷載的時候彎矩計算出現(xiàn)問題;③ 在設(shè)計的過程中為了計算方便或者是因為對樓板受力狀態(tài)的認識不足,簡單的將雙向板作用按單向板作用進行計算。
3 地基結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題
地基是房屋建筑的基礎(chǔ),特別是對于高層建筑來說,地基的好壞直接的關(guān)系到整個房屋建筑工程能不能夠獲得順利的展開以及順利的完成,正是因為這樣,房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的地基設(shè)計必須全面的做到合理、適用以及安全,這樣才能夠從根本的基礎(chǔ)上保障建筑工程的施工以及后續(xù)工作的展開,也才能夠從本質(zhì)上確保整個工程的質(zhì)量。就現(xiàn)狀來說,地基結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中存在的常見問題包括了以下幾點:①對于房屋建筑工程的中柱、基礎(chǔ)以及梁的負荷沒有嚴(yán)格的按照具體的規(guī)范乘以折減系數(shù);②沒有正確的認識到軟弱地基的危害,不僅僅沒有展開相應(yīng)的設(shè)計工作,甚至沒有進行嚴(yán)密的科學(xué)計算,僅靠自身的經(jīng)驗來處理。
結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計方案時,通常都會把地基與基礎(chǔ)設(shè)計作為一項重點工作,這是因為一方面,該階段設(shè)計過程的好與壞決定了后期設(shè)計的設(shè)計模式,另一方面,地基基礎(chǔ)會影響到整個工程的造價。所以,如果在這一階段,任何設(shè)計方面的紕漏都可能造成無法估量的經(jīng)濟損失。
在地基基礎(chǔ)設(shè)計中,要認真對待地方性規(guī)范的問題。我國土地面積大,地質(zhì)條件比較復(fù)雜,如果僅以國家出臺的《地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》為標(biāo)準(zhǔn),它并不能把全國各地的地基基礎(chǔ)多囊括進去,也不可能對每個地區(qū)的地基基礎(chǔ)都進行明文的規(guī)定,地方地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)是建立在國家標(biāo)準(zhǔn)之上的,它根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H地形,結(jié)合一些成熟的經(jīng)驗描述,針對性的各地方的地基基礎(chǔ)類型和設(shè)計處理方法都進行了詳細的規(guī)定。因此,結(jié)構(gòu)工程師在進行地基基礎(chǔ)設(shè)計前,要了解地方的規(guī)范,把握好地基基礎(chǔ)設(shè)計的方向。
4 板一柱結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題
板一柱結(jié)構(gòu)的節(jié)點連接非常薄弱,不利于抗震。如某高層建筑,設(shè)計采用板一柱抗震墻結(jié)構(gòu)(中央為核芯筒,四周為板柱結(jié)構(gòu)),設(shè)計層數(shù)達到21層,房屋高度超過75m。顯然該工程設(shè)計的承重結(jié)構(gòu)選型是不合適的。
5 異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題
近年來,在我國的住宅建設(shè)中,特別是高層或小高層住宅,有些采用了異形柱結(jié)構(gòu)。由于缺少相應(yīng)的設(shè)計依據(jù)和規(guī)定,目前在異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題很多,也比較突出。異形柱在低周反復(fù)荷載作用下,受粘結(jié)破壞的影響,受剪承載力比單調(diào)荷載作用下降低。試驗表明,在反復(fù)荷載的施加作用下,異形柱會出現(xiàn)彎剪裂縫,隨后存腹板內(nèi)出現(xiàn)粘結(jié)裂縫,裂縫沿柱高進一步發(fā)展,混凝土保護層剝落,部分縱筋、箍筋,縱筋與混凝土間出現(xiàn)相對位移,翼緣與腹板縱筋問混凝土酥裂,喪失承載力。
另外,其存在的問題還表現(xiàn)在異形柱結(jié)構(gòu)房屋的高度超高、結(jié)構(gòu)布置不合理、體型小規(guī)則、抗震構(gòu)造措施不當(dāng)?shù)确矫?。因此,在設(shè)計異形柱結(jié)構(gòu)時,對房屋高度、結(jié)構(gòu)規(guī)則性及抗震措施等方面,應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)。
應(yīng)當(dāng)說,目前國內(nèi)對異形柱的受剪承載力、節(jié)點承載力和結(jié)構(gòu)延性等方面的試驗研究還不多,對異形柱結(jié)構(gòu)抗震性能的認識還不夠充分。在這種情況下,設(shè)計異形柱結(jié)構(gòu)時,對房屋高度、結(jié)構(gòu)規(guī)則性及抗震措施等方面宜從嚴(yán)掌握。
6 伸縮縫結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題
對于超長建筑物,為減少溫度變化對結(jié)構(gòu)的不利影響,合理地設(shè)置伸縮縫是必要的。有些設(shè)計人員提出用后澆帶代替伸縮縫,我認為此種做法并不一定妥當(dāng)因為后澆帶僅能減少混凝土材料干縮的影響,不能解決溫度變化的影響。后澆帶處的混凝土封閉后,若結(jié)構(gòu)再受溫度變化的影響,后澆帶就不能再起任何作用了。對于不能或不便設(shè)置溫度伸縮縫的超長結(jié)構(gòu),除留設(shè)施工后澆帶外,還應(yīng)采取其它構(gòu)造加強措施,如加強頂層屋面的保溫隔熱措施,對受溫度變化影響較大的部位適當(dāng)配置直徑較小、間距較密的溫度筋,或采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。
地下室結(jié)構(gòu)宜盡量不設(shè)縫。有些設(shè)計人員常在高層建筑地下室與裙房地下室之間設(shè)置沉降縫,這雖可解決兩者間的差異沉降問題,但地下室設(shè)縫會帶來一系列的問題,如地下室底板和外墻在沉降縫處的節(jié)點處理非常復(fù)雜,施工困難,易出現(xiàn)滲漏水等質(zhì)量問題,另外還常會導(dǎo)致高層部分的基礎(chǔ)有效埋深不足。因此,對地下室結(jié)構(gòu)宜盡量不設(shè)縫,而采取其它技術(shù)措施來解決差異沉降問題,如采用樁基,使絕對沉降和差異沉降控制在允許范圍內(nèi),或在主裙樓之間留設(shè)施工后澆帶,待主樓封頂后再連成整體。
地下室埋于土中,建成后受溫度變化的影響相對較小,因此對長度較長的地下室可采取留設(shè)后澆帶、采用補償收縮混凝土、局部提高配筋率等措施來解決混凝土干縮和溫度應(yīng)力的影響。地下室底板和外墻的混凝土強度等級不宜太高。目前普遍采用商品混凝土,一般來說,混凝土強度等級越高,水泥用量越大,混凝土的收縮量也越大。對需要抗震設(shè)防的建筑,其伸縮縫、沉降縫的寬度均應(yīng)符合防震縫寬度的要求。
4 轉(zhuǎn)換層的設(shè)計
轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的功能主要是在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)計水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件,使得整個建筑符合其使用功能。因在建筑物中設(shè)置轉(zhuǎn)換層可使其豎向剛度發(fā)生突變,降低了結(jié)構(gòu)的抗震能力,為了防止這種情況的出現(xiàn),應(yīng)遵循以下設(shè)計原則:在設(shè)置轉(zhuǎn)換層時,應(yīng)盡量選用直接落地的豎向構(gòu)件,因為需結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的豎向構(gòu)件能夠引起剛度突變,影響結(jié)構(gòu)的抗震能力;另外,應(yīng)在高層建筑豎向位置較低的地方設(shè)置轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),把握宜低不宜高的原則;對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,保證選用的換層結(jié)構(gòu)型式具有明確的傳力路徑,有利于結(jié)構(gòu)分析設(shè)計和保證施工量;轉(zhuǎn)換剛度不可過大,在考慮建筑物安全和經(jīng)濟的前提下,堅持宜小不宜大的方法。
Abstract: This paper analyzes the conventional structures design nowadays, at the same time, proposes opinions combined with the characteristics and requirements of the times.
關(guān)鍵詞: 建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計;時代特色;見解
Key words: building structure;design;characteristics of the times;opinion
中圖分類號:TU318 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)35-0128-02
0 引言
現(xiàn)代房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)展至今天,除了必須要滿足的安全性,適用性,耐久性以外,隨著時代的發(fā)展,作為房屋擁有者的業(yè)主的個性化需求越來越被作為設(shè)計主要的因素,成為設(shè)計者必須考慮的重要因素。而要讓建筑工程能夠順利開工并按時按質(zhì)竣工,房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計就必須滿足如下幾個重要的建筑因素。
1 房屋建筑的地基考量
建筑地基的地質(zhì)勘探必須真實詳細,而不能任憑建設(shè)單位單方面的說明,或者僅以附近的建筑物參考,不做實地勘探,僅借用地質(zhì)類似的建筑物基礎(chǔ)資料為參考而進行的施工設(shè)計圖。在這樣的施工設(shè)計圖之上做出任何設(shè)計都是不嚴(yán)謹,不規(guī)范的。房屋建筑的地基考量與設(shè)計必須得一步一步按照技術(shù)規(guī)程及操作規(guī)范,按程序進行,將安全保質(zhì)永遠放在第一位,而這樣資料必須得建立在現(xiàn)場實地的地質(zhì)勘察之上,然后再以些為基礎(chǔ)將基礎(chǔ)類型以及上部結(jié)構(gòu)等重要加入進去進行系統(tǒng),綜合的考量,而且不能想當(dāng)然地依靠地耐力來完成這些考量,也不能將地耐力容許值人為地進行降低,這樣的做法都是違反操作規(guī)程,嚴(yán)重時會給工程質(zhì)量帶來不可預(yù)計的安全隱患。
在地基勘探后,對于地基地質(zhì)較弱的,在設(shè)計時要采用換土墊層法進行處理,對于地質(zhì)軟弱的地基如果處理不當(dāng),其造成的影響將是災(zāi)難性的。因此在處理軟弱地基地時,不能僅僅依靠砂墊層的方式來加強承載力,從而忽略了對墊層的寬度及厚度進行科學(xué)計量,因為忽略這兩項重要參數(shù),帶來的不僅是安全隱患,同時也造成了資源浪費增加了建筑工程的成本。
2 房屋建筑中構(gòu)造柱的設(shè)計
房屋建筑中的構(gòu)造柱是結(jié)構(gòu)設(shè)計中的比較重要的部分,構(gòu)造柱的運用不但能夠提高建筑墻體的抗剪能力,還能夠與圈梁聯(lián)合運用,能夠有效地對建筑中的砌體形成良好的約束作用。通過這樣的結(jié)構(gòu)運用,可以有效地限制墻體發(fā)生裂痕現(xiàn)象,或者即使因為不可抗原因發(fā)生裂痕后,也能夠有效地控制裂痕,使之不繼續(xù)擴大,從而很好地維持豎向承載力,達到增強整體結(jié)構(gòu)抗震水平的作用。另外,在設(shè)計構(gòu)造柱時,應(yīng)該嚴(yán)格地將構(gòu)造柱與承重柱區(qū)別開來,而不要因為節(jié)約成本的目的,將構(gòu)造柱設(shè)計用作承重柱,因為這樣的設(shè)計將導(dǎo)致構(gòu)造柱提前受力,從而極大地影響了其對建筑物內(nèi)砌體的約束作用,在建筑物遭遇自然災(zāi)害,比如地震一類的災(zāi)害作用時,其破壞力將集中受力于構(gòu)造柱,這樣構(gòu)造柱就難以承受住地震強大的破壞力,從而最先遭到破壞,這樣的設(shè)計使得構(gòu)造柱根本起不到原有的承力作用,而成為結(jié)構(gòu)設(shè)計中的無用設(shè)計。
3 房屋建筑中承重柱的設(shè)計
承重柱在房屋建筑中起到的是承重及抗震的作用。因此在對承重柱進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時,要特別注重承重柱的受力分析設(shè)計,不能將承重柱的截面高度設(shè)計得太小,因為這樣的設(shè)計會使得柱體的線剛度比過大,在結(jié)構(gòu)受力時,由于柱頂抗彎強度達不到技術(shù)要求,通常就會使承重柱在梁底周圍產(chǎn)生裂縫,這樣的裂縫會讓使用中的業(yè)主難以接受。并且裂縫在遭遇地震時,原來的安全隱患極有可能形成災(zāi)難性的倒塌。因此在設(shè)計承重柱時,特別應(yīng)該注意避免不符合抗震規(guī)程的設(shè)計,堅決杜絕出現(xiàn)抗震性差的承重柱設(shè)計。
4 房屋建筑中框架結(jié)構(gòu)設(shè)計
在磚混結(jié)構(gòu)逐漸淡出行業(yè)視線的今天,框架結(jié)構(gòu)成為了時代的新寵兒,目前新修建的房屋建筑中框架結(jié)構(gòu)自然而然地成為了主體。而時下的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中,首要考慮的就是其要符合最新的抗震設(shè)計規(guī)范,依據(jù)抗震規(guī)范,將框架結(jié)構(gòu)中的各個抗側(cè)力構(gòu)件,需要同時應(yīng)對來自各個方向的地震作用,通過這樣的設(shè)計能夠極大地增強建筑物的抗震效果。而要達到這一目的,就需要同時注重縱向框架結(jié)構(gòu)與橫向框架相互結(jié)合。此外,在設(shè)計時必須要注意不應(yīng)該將縱向框梁作為普通梁來進行設(shè)計,因為普通梁的節(jié)點,縱筋等的配置都達不到框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求,因此在進行設(shè)計應(yīng)特別注意將其區(qū)分開來。
5 房屋建筑中梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計
在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中梁的強度與抗傾覆是所有設(shè)計者都必須要注重兩項重要指標(biāo),隨著結(jié)構(gòu)科學(xué)不斷發(fā)展與進步,除了上述兩項最為重要的指標(biāo)外,梁撓度這一平時不受設(shè)計師注意的結(jié)構(gòu)參數(shù)逐漸進入到人們的視線中。在建筑結(jié)構(gòu)如果梁的截面調(diào)試過小,通常會引起梁截面的受壓區(qū)應(yīng)力超出預(yù)定設(shè)計值,嚴(yán)重時會使梁產(chǎn)生非線性徐變,隨著時間的推移,梁撓度不斷增大,挑梁由于長期不堪重負而逐漸變形,而梁板也會隨之出現(xiàn)裂縫,而隨著挑梁形變的加重,梁的各個層面都將出現(xiàn)不同程度的裂縫,這時如果再遇上地震一類的自然災(zāi)害,梁在內(nèi)在與外因共同作用下很容易就失去原有的抗震作用,而出現(xiàn)崩裂,倒塌的現(xiàn)象。因此在現(xiàn)代房屋建筑梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,梁撓度成為繼梁強度,抗傾覆之后第三項重要指標(biāo)。
6 房屋建筑中樓板的結(jié)構(gòu)設(shè)計
樓板作為建筑結(jié)構(gòu)中最基本的承重構(gòu)件,同時也是建筑完工后用戶主要的活動場所,這兩項因素使樓板的設(shè)計成為了整個房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,對其他構(gòu)件影響最大的設(shè)計。樓板的主要功能就是將樓面的荷載整體轉(zhuǎn)送到四周的墻體,構(gòu)造梁上,因此樓板的設(shè)計同時影響到梁,墻體,柱的設(shè)計,可謂牽一發(fā)而動全身。所以在設(shè)計樓板的受力狀態(tài)時,應(yīng)該根據(jù)實際情況該設(shè)計成為雙向板的時候,不能將其簡化為單向板,因為這樣的簡化設(shè)計將會使得設(shè)計受力值與實際受力狀態(tài)出現(xiàn)偏差,在實際施工時就會引起構(gòu)造配筋的混亂,致使配筋分布不均,而使樓板出現(xiàn)裂縫。而對于在房屋建筑中常常出現(xiàn)的非承重隔墻而言,通常應(yīng)該將這些非承重墻的線荷載折算成等效的均布荷載,再進行合理樓板配筋計算,而不應(yīng)該貪圖簡單,就將其總荷載附以板的總面積,這樣的方法看似簡便,實則很容易得出錯誤的結(jié)論,常常會給建筑物留下些難以預(yù)計的安全隱患。另外,在進行雙向板的設(shè)計時,應(yīng)該注意到雙向板會在兩個不同的方向產(chǎn)生彎矩,因而應(yīng)將鋼筋縱橫疊放,將短跨方向的鋼筋放置于最下面,而長跨方向的鋼筋則應(yīng)該放置于短跨鋼筋的上面,在進行設(shè)計計算時,應(yīng)該充分考慮兩個不同方向的各自有效高度,在配筋計算時將其分開計算,這樣就不會出現(xiàn)配筋不合理,既避免結(jié)構(gòu)不合理的質(zhì)量隱患,同時也節(jié)約了建筑成本,提高了工程質(zhì)量。
7 結(jié)束語
房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項系統(tǒng)復(fù)雜且又比較全面的工作,在進行設(shè)計工作時,不僅僅需要深厚的理論功底,還要求設(shè)計人員思維要靈活,能夠突破舊有設(shè)計思路,而又不能偏離基本的技術(shù)規(guī)范及設(shè)計規(guī)程,工作態(tài)度更是要求以嚴(yán)謹認真。特別在這個科學(xué)技術(shù)全面發(fā)展,日新月異的新時代,如何站在時代的前沿,將行業(yè)內(nèi)最新的發(fā)展動態(tài),設(shè)計新思路,合理地結(jié)合到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,用以不斷提升設(shè)計水平,及自身的業(yè)務(wù)素養(yǎng),并最終達到突破自我,勇于創(chuàng)新,從而達到超越以往普通結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的。
參考文獻:
[1]黃棠,王效通主編.結(jié)構(gòu)設(shè)計原理[M].中國鐵道出版社,1999.
[2]邵全,韋敏才.土力學(xué)與基礎(chǔ)工程[M].重慶大學(xué)出版社,1997.
[3]李國強.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計[M].中國建筑工業(yè)出版社,2002.
[4]黃雙華主編.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計[M].重慶大學(xué)出版社,2001.
[5]中華人民共和國建設(shè)部GB 50011-2001.建筑抗震設(shè)計規(guī)范2002.
[6]中華人民共和國建設(shè)部GB 50023-1995.建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)1996.
[7]中華人民共和國建設(shè)部GB 50003-2001.砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范2002.
[8]中國地震局GB/T19428-2003.地震災(zāi)害預(yù)測及其信息管理系統(tǒng)規(guī)范2004.
[9]郭繼武.建筑抗震設(shè)計,2002.