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房屋建筑结构设计中常见问题分析

2014-02-18于东婧

城市建设理论研究 2014年5期
关键词:抗震结构设计房屋

于东婧

摘要:结构设计是房屋建筑施工的必要前提,需要了解结构设计要求,遵守设计原则,分析房屋建筑结构设计中常见问题,并研究其解决措施,提高房屋建筑结构设计的质量与水平

中图分类号: TU318 文献标识码: A

前言

随着国民经济的快速增长,建筑行业也得到了巨大的发展控制,随着房屋建筑从单层、多层朝着高层建筑发展,结构设计作为决定房屋建筑质量的重要环节存在着一系列的问题,影响着房屋建筑结构的质量与安全,这需要我们采取合理有效的措施来解决这些问题。

一、房屋建筑结构设计要求

房屋建筑物结构设计的基本要求。房屋建筑结构的设计是房屋建筑设计的基础,为有效保证房屋建筑物的质量达到所需的要求,必须严格遵循以下设计要求对房屋建筑物的结构进行设计:首先要对房屋建筑物的结构构件的承载能力的极限值进行精准的计算,选择承重能力强的结构构件;其次对多种构件组合的相互作用和影响进行分析,选择相互作用和影响最有利的构建组合;最后要对房屋建筑物的抗震性能进行研究设计,一般情况下我国的抗震设防烈度在6-9度之间,在对房屋建筑物的结构进行设计时,要根据施工地区的房屋高度、结构类型和烈度进行分析,采用抗震等级不同的房屋建筑材料和结构设计。

二、设计原则

房屋建筑结构体系并不过于讲究设计要达到怎样的刚性效果或者柔性效果,刚柔有怎样的标准测量,目前还没有一定的答案。但是可以确定的一点是,结构设计不能偏于两极化,太刚的结构容易导致形状变化效果差,承受外来破坏力的能力有限,容易在突发外力的承受下,造成局部或者全部的破损。相反,太柔的结构风格,尽管可以很少的承受外力,具有一定弹性,但是却容易造成受外力明显变形,严重的话甚至会出现全体倒塌的事故,危险性可想而知。因此,设计专家要根据房屋建筑的实体情况,通过观测、考察、实践确定具体房屋建筑设计结构的柔硬度。

三、房屋建筑结构设计中常见问题与解决措施

1、地基与基础方面 由于多层房屋建筑没有是事先进行地质勘察,无法取得详细的勘察报告,在施工图纸设计仅仅是依靠建设单位的口头阐述或者是参照附近建筑物的基础资料。想要做到地基与基础设计的合理性、安全性、适用性,设计人员就需要对地质勘察资料进行系统分析,对基础与上部结构进行综合统一的分析,仅仅凭借地基承载力这一项数据不仅缺乏安全性,而且也欠缺完整性。当然,也不能盲目地认为将地基承载力的特征值取小一点就可以做到没有缺陷了,这些都是需要规避的。 对于软弱地基通过换土垫层法进行处理,完全凭借经验,没有考虑到换土垫层的设计。由于设计人员没有认识到软弱地基所造成的危害,在承载力的提升上仅仅是简单地采用砂石垫层。因此,首先需要对垫层的厚度与宽度加以计算,验算软弱下卧层,才能确保其安全性与经济性。 在房屋建筑的中柱设计中,基础与梁的负荷都没有按照荷载规范标准进行基表。在多层房屋建筑的设计中,在计算基础、梁、柱的负荷时,只有按照现行的荷载规范乘以有关荷载组合相应的分项系数才能确保荷载值的准确性

2、钢筋混凝土结构设计应注意的问题 依据受弯构件的破坏形式,一般梁(或板)均设计成适筋梁,应避免设计成超筋梁或少筋梁。因此,受弯构件在进行截面设计与截面复核时,应特别注意对适用条件的检查,以求满足适用条件的要求;纵向受拉钢筋应配置在截面的受拉区,对现浇肋形楼盖的梁,跨中应按T形截面计算,支座应按矩形截面计算,跨中截面纵向受拉钢筋应配在下面,支座截面纵筋应配在上面,对悬臂构件负筋应配置在上面。在计算T形截面正截面强度寸,一定要先判别计算类型,视其中性轴是位于翼缘板内,还是在肋部,然后按相应的公式计算,切不可盲目使用计算公式;对于板可不进行斜截面抗剪强度计算,—般也不配置腹筋。对于梁在进行斜截面抗剪强度汁算时,除应保证梁为剪压破坏,不发生斜压和斜拉破坏外,在计算时一定要分清是属于一般情况还是属于集中荷载作用。

3、配筋率的设计问题

配筋率对于房屋建筑结构的设计具有很大的参考作用,它对巩固房屋建筑体具有不可忽视的作用,房屋建筑结构设计中有时候缺乏一种重视的意识,往往会草率、马虎的计算得出不够精确的最大和最小的配筋率,将这样的结果使用到实际设计当中,后果可想而知。对此,我们要通过实践经验总结出精确的配筋率在最大和最小的范围,这样才能够保证房屋建筑结构在发生外部震动或者突发损坏的时候具备一定的延展性,同时又能够满足配筋的最小限值。

4、抗震设计问题

有些结构设计得误认为六度设防就是不设防,不图受力分析方便,他们故意把柱子的截面高度设计得过小,使梁柱的线刚度比加大(因一些结构设计手册中规定:当梁柱的线刚度比大于4时,计算简图中梁柱节点可简化为铰支)。将房屋建筑的梁柱用铰支梁替代,但是在使用的过程中应当严格计算,防止房屋建设出现较大的问题。虽然这种设计方法简单有效,但是梁柱之间的内力却没有清楚的认识,即忽略了柱对消化酶的约束弯矩,加之以柱截面的配筋都较小,结构一旦受力后,柱顶抗弯强度必然不足,从而柱子而梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝,形成塑性铰。此时,房屋的建设柱子已经能够发挥预期的作用。但是,这种设计使得房屋的稳定性不高,让居住者无法放下心来。此外,此种设计方案的抗震能力较弱,当遇到等级较高的地震,房屋的安全将无法得到保证。

先要做好承重的方案设计,可以考虑横墙承受重量,也可以考虑纵墙、横墙能够共同承受重量。但要注意的事项是确保布置纵横墙时要均匀而对称,平面和竖向的布置规则不一样,平面的话内部要对齐,竖面的话要上下连接。二是面对钢筋砼多、高层结构的住宅,我们可以考虑做到:⑴双向布置抗侧力结构,从而确保能够承担平行于该抗侧力结构的地震力度。⑵针对框剪体系的各个部位的侧力结构,要将各个结构融合一起共同工作,发挥整体结构作用。这个除了要注意一些细节,比如测量楼盖、屋盖的长度和宽度、测量抗震墙的刚度等,还要采取固定措施,比如是否稳固连接抗震墙、有没有确保楼盖、屋盖的整体性设计。⑶规则设计的原则。一般能够使用规则结构,就能够比较省心。但是面对复杂的结构,除了要采取特殊设计,还要考虑设置适合于复杂结构的防震缝。

5、对房屋建筑结构设计质量的提高

随着城市面积的增大,多层房屋建筑设计成为房屋建筑设计的主要方向,在对多层房屋建筑进行设计时,对那些软土层顶盖层厚度大的房屋建筑要尤为注意,高层房屋建筑最常出现的现象就是房屋建筑下沉,所以在设计时应该把房屋建筑基地的夯实当作施工重点,对房屋建筑结构设计及设计材料的质量进行综合的考虑,有效保证房屋建筑设计中工程指标达标,综合采用多种有效的解决措施,对房屋建筑结构设计方案进行有力的分析,确定出最佳的设计方案,从而有效提高房屋建筑结构设计的质量。

结束语

房屋建筑结构设计是房屋建筑安全应用的前提和基础,密切关系到人们的生命财产安全,房屋建筑结构设计在房屋建筑工程整体设计当中是必不可少的重要部分,缺乏了科学合理的房屋建筑结构设计将会导致房屋建筑工程不扎实,为日后的使用留下巨大的后患。结构合理的房屋建筑是我们需要不断加强研究和投入的地方。只有严格按照相关规定来进行设计,严格遵循房屋建筑结构设计的原则,找出合理解决问题对策,以此来保证房屋建筑的结构设计能够符合相关的规定标准,这样才能为建设公司带来很大的经济效益,还能够保障人民生命财产的安全。

参考文献

[1]徐洪文.浅谈房屋建筑结构设计常见问题与分析[J].中国科技财富,2010.

[2]陈欢.在建筑结构设计中常见问题的分析[J].科技与企业,2012(13).

[3]张磊.建筑结构设计过程中常见问题探讨[J].中国城市经济,2011.

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