讨论多层砌体结构房屋设计要点与常见问题
2017-08-16祁梅
祁梅
武汉筑城工程设计咨询有限公司(430000)
讨论多层砌体结构房屋设计要点与常见问题
祁梅
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多层砌体结构的房屋因为建筑材料的特点,使得房屋的抗震性比较差。但是由于这种房屋结构的用料造价低、施工所用时间短并且所用技术简单,所以在我国的民宿与大部分建筑中依旧被广泛使用。在这种情况下要更加注重建筑设计的问题,要掌握各个设计的要点和细节、将每个环节的问题都处理好,才可以从根本上提高设计的质量和房屋的稳定性。
多层砌体结构;设计要点;房屋设计问题
0 前言
从唐山和汶川大地震的震后结果可以看出,地震对于砌体结构房屋的破坏是非常严重的。造成这种结果的主要原因就是砌体材料的脆性问题,由于这种特点使得房屋的整体结构质量不利于抗震,危险系数增大。但是砌体结构的建筑投入造价较低,施工周期短,技术简单,所以在我国很多建筑中被广泛使用。想要解决现今存在的这种问题,就要从我国目前多层砌体结构的技术出发,改善它的材料与技术,更好的增强房屋的稳定性与安全性。
1 砌体结构的特点
多层砌体房屋指的是由平时烧制的普通土砖、空心砖等材料作为承重的建筑。一般的砌体结构房屋都是建筑高度较低、层高低、造型比较简单并且房屋内部的隔断较多,这正是砌体结构的建筑特点。砌体结构主要是由粘土砖或砌块砌砖共同建造而成,因为这种砖的脆性强,并且抗拉伸度和弯度能力较弱,所以即便建筑内部存在圈梁和其他承重墙也改变不了它抗震性差的问题。
2 多层砌体结构的设计要点
对房屋层数和建筑高度进行严格的控制。经过对震害影响的结果调查表明,在建筑条件其他都相同的条件下房屋的层数越多、高度越高,地震对其的破坏程度就越大。所以对于房屋的层数与高度的控制是减少震害的重要举措。将房屋建造的更矮一些、层高更低一些可以尽可能的降低房屋的重心,提高房屋的安全性和稳定性。多层房屋的建筑高度一定要根据国家颁布的标准进行设计,对于医院和教学楼等建筑房屋,因为房屋内部承重较少,层高总高度不应该超过3 m。根据震害的实际情况和国家内部的国情,笔者认为对于多层砌体房屋建造的层数和总高度限制规定还应该更严格一些,例如医院和学校等人员密集的场所应该禁止使用多层砌体结构。
对房屋层高和横墙间距进行严格的控制。当使用普通砖、多孔砖和小砌块做房体的承重墙时,房屋的层高不应该超过3.6 m。层高降低会使房屋的整体空间刚性提高,更加有利于抗震。房屋的整体结构体系是由纵、横向承重构件加上楼、屋盖组成的,所以它的抗震能力的大小与空间的整体刚度和稳定性有关。一般情况下,房屋设计的横向尺寸是小于纵向尺寸的,如果将房屋横墙之间的距离加大,那就会使该方向上的整体刚度减小,房屋稳定性被破坏。横墙的主要作用就是保证房屋有足够大的抗侧能力。因此要保证横墙的稳定,尽量少设计横向距离大的房间。通过对震害的研究结果可知,在房屋建筑过程中将墙体的承重面积增加或者将砂浆的材料等级提高都可以使房屋的抗震能力得到进一步的提升。对于安全等级比较低或者房屋使用时间预计会超过50年的,房屋建筑的整体材料等级还应该再高一级。除此之外,还要注意一下地面以下及防潮层以下的墙体,它们的建筑材料也要遵循一定的建筑设计规定。
选择建筑场地要慎重。建筑场地的选择对于整个建筑的影响是十分巨大的,如果所选的建筑地点存在地基不稳、承载力不够、下卧层过于软弱的问题都会影响到建筑的质量,更严重的会影响到建筑设施的安全。所以在选择场地之前一定要先进行实地的考察工作,检验场地地基的稳固性,一定要将容易发生地基失效的场地避开,防止安全事故的发生。在选地基时一定要选择土质干燥、坚实、密集的地区,不能选择在人工填造的土层和松散的沙土层等地段进行房屋建造。在山区建房子时,还要远离突出的高岗、山坡等地方,防止因自然原因发生滑坡、泥石流等对房屋造成损害。
对地基及基础设计进行妥善的处理。在地基和基础设计方面对建筑安全的影响因素也有很多种,像对持力层的选择、对地基处理方案的确定、基础形式确定和地基地面面积的计算等等。如果建筑过程中基础刚度不够,就调整不了因为地基不均匀而带来的危险;另外如果地基地面面积过小的话也不能有效的控制住地基的沉降高度,这些都会影响到房屋建筑最后的安全问题。
确定结构体系要科学合理。在结构体系的选择中,最合适的应该是纵横墙共同承重或者横墙承重。纵横墙的设计一定要对称均匀,在平面方向要对齐,纵向上下也要连接一致。按照建筑设计的要求在房屋内部的伸缩缝、沉降缝、防震缝的两边都要设置墙体承重。总的来说,不管是哪个方向上,建筑结构的布局与设计都要严格按照规定的尺寸、刚度、延性等进行施工,减少不必要的伤害。实践证明,采用现浇板对增强房屋结构空间刚度和整体性具有较好的作用。
对局部尺寸脆性与失稳破坏的情况认真处理。这种破坏的情况主要是由于设计过程中的不精确造成的,应该努力完善技术层面的问题,防止这些危害的发生。砌体结构房屋的砌体在横向和纵向两个方面都要承受巨大的承重压力,想要保证房屋的结构有着足够的强度,就必须要严格执行设计过程中对建筑尺寸的要求。
选择正确的施工方案。对实际的施工安排一定要遵循先重后轻,先高后低,先深后浅的原则。注意施工时的技术与方法,在基础施工过程中,着重保护建筑基槽底部,减少外部事物扰动。
3 设计中常见的问题
对于地质的勘测不够严谨详细。在进行地质勘测时,对地质的钻孔位置布置不合适、钻孔达不到数量要求、钻探深度不足等等都会影响到勘测人员的主观评价与判断。有时候勘测小组为了偷懒选用相邻建筑地质的资料,这种行为会造成建筑的基础设计与实际的地质信息不相符,可能会带来无法挽救的损失。
基础方案设计不够科学合理。由于在对地基的处理上方法使用不妥,使得处理的深度、范围和效果都达不到要求的水平;设计方案基础类型安排的不是很合理,在施工中不能与上一阶段内部结构稳定在一致的水平上;基础刚度不足,基底面积比较小,不能更好的调整地基沉降的高度。
建筑构造不够周密。建筑整体的结构太过于繁琐复杂,横墙、纵墙之间的布置不科学;建筑刚度的具体单元划分不合理;楼层墙体、面板内部配置与配筋方式不够恰当;建筑的整体高度设计过高,对房屋周围的外界环境条件考虑不周到。
对于结构的计算不精准。将荷载少算或者漏算,造成最终的结构计算不准确;对承载力的计算不够完整,只计算整体承载能力,忽视了建筑局部的承压,容易造成房屋墙体的承载力不足。
构造措施采取不妥当。房屋内部的构造柱、圈梁设置不合理;墙体缺少拉结筋;在使用预应力多孔板时,板与梁、板与板没有进行完整的拉结,会造成房屋整体稳定性降低。
设计说明不够详细。设计说明只是大体的说明建筑过程中与设计有关的事项,忽视了对于施工技术、工艺、时间、顺序等的严格说明,造成了施工过程没有固定的顺序和标准,过于随意,影响工程的总体质量。
4 结语
由于我国现今的经济发展不够平衡、市场不够稳定,在今后很长一段发展历程中,多层砌体结构房屋依旧会在大部分的城镇、农村等普遍应用。在了解了具体情况之后,设计人员应该严格的执行房屋建造的基本原则与规范,努力将建筑设计做到最好。只有这样才能最大限度的消除设计方面的质量问题,增加建筑房屋的安全性,保护广大人民的人身财产安全;另一方面,还要对多层砌体结构进行更加深入的研究探讨,克服材料存在的弱点,进一步的提高房屋的抗震抗压性能,为经济建设服务。
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