基于房屋建筑结构设计的探讨
2019-01-13雒强
雒强
(中国核工业二三建设有限公司,甘肃 酒泉 735000)
一、地基等基础方面的设计
通常来讲,在进行施工图设计前,设计部门应查看由相关部门出具得多层房屋建筑地质详勘报告,避免以建设单位提供的笼统的附近建筑物基础设计资料为依据的情况发生。地基等基础设计必须以安全为最主要的设计原则,在进行设计时必须依据地质勘察资料,综合考察地质、土壤以及地下水等多方面因素,充分完善基础类型和上部结构的设计方案,不能片面地追求耐力容许值,认为耐力容许值小即为安全标准。然后,应对软弱地基进行换土垫层设计,采取安全高效的方法处理软弱地基的换土垫层,避免单纯凭经验处理的方法。如果凭借经验处理,仅仅采用砂垫层加强承载力,而没有计算垫层宽度和厚度,那么不仅损害了建筑单位的经济利益,同时也为建筑物的安全性埋下了极深的安全隐患。在对民用建筑进行设计时,应对梁与柱及基础的负荷乘以折减系数。尤其是在对多层民用建筑进行设计时,一定对梁与柱和基础的负荷按现行设计规范中规定的荷载乘以折减系数来计算,准确各部分的荷载值,之后其他相关部分的设计工作才能顺利进行。
二、抗震结构设计
房屋设计用从抗震要求出发,进行合理的结构设计。
对一般多层砌体住宅结构,应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系:纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处不宜采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。
对钢筋砼多高层结构住宅,力求做到:框架与抗震墙等抗侧力结构应双向布置,以便各自承担来自平行于该抗侧力结构平面方向的地震力;框剪体系的各抗侧力结构要形成空间共同工作状态,除了控制抗震墙之间楼屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外,还需采取措施,保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接;结构布置应尽量采用规则结构,对复杂结构,可以设置防震缝。
三、楼板的设计
首先,在作用力的计算上,应避免简单地将双向板作用按单向板作用进行计算,这样会造成计算假定与实际受力状态不符,导致一个方向配筋过大,而另一方向配筋不足,而配筋放热严重不足是楼板出现裂缝最主要的原因。另外,如果双向板有效高度取值偏大,那么双向板就会在两个方向均产生弯矩,因此,在结构设计中,双向板跨中的正弯矩钢筋应采取纵横叠放的设计,计算时应考虑到两个方向的各自的有效高度。
四、构造柱的设计要点
一般来讲,在砖混结构中,构造柱除可以提高墙体的坑剪能力之外,还可以与圈梁联结在一起形成对砌体的约束,这样的设计不仅可以限制墙体裂缝的开展,同时还可以维持竖向承载力,提高结构的抗震性。应避免在结构设计中,将构造柱作为承重柱使用的作法。这是由于如果构造柱一般生根于地梁中,没有另设基础,如果将构造柱作为承重柱使用,会造成构造柱提前受力,降低了构造柱对墙体的约束作用,柱底基础的局部承压强度必然不能满足整体设计要求,柱底基础一旦发生冲切或局部承压破坏,就会出现裂缝。尤其是在结构遭遇地震作用时,应力会集中早构造柱位置,导致构造柱首先遭到破坏,这样一来,构造柱不但起不到应有的作用,反而会成为房屋结构中的薄弱部位。因此,设计人员必须保证承重大梁下的柱子应按承重柱进行设计,若遇特殊情况,如梁上荷载较小,也可将构造柱布置在承重梁下方,但构造柱对下墙体的承压和抗弯强度作用都不应考虑在柱承范围之内。
五、通风结构设计
通风结构设计要考虑当地的环境及风向,尤其是建设小区的规划,每栋房屋的方位,应考虑所在城市风的流向,要避免风洞效应使小区的庭院不适用。近年的小区为了最大限度地利用景观,大多采用围合式设计,中间用于小区绿化或景观,楼宇像围墙一样排列在四周,尽管中间绿树成荫,但由于楼宇之间没有通风口,不能形成有效对流区,这对防止病毒的传播是非常不利。一般来说,开敞的空间比封闭的空间空气流通性能好;点式住宅比条式住宅通风效果好。点式住宅当夏季风吹来时如同梳过一般,将居室和庭院内的热空气吹走。另外把居住区的室外空间组织成一个系统,将居住区主要道路设计成主通风道,沿通风廊道流向各个住宅组团,然后再从组团内庭院空间分流到住宅。
六、采光结构设计
天然采光的基本要求主要包括天然光的组成。通常到达地表的天然光由太阳直射光和天空扩散光两部分组成。在全云天的情况下,室外天然光只有天空扩散光。全云天的亮度分布和水平面照度的关系。全云天亮度分布相对稳定,不受太阳位置的影响。全云天时天顶亮度最大为地平线附近天空亮度的3倍。
七、结束语
总之,房屋建筑结构设计是项系统、全面的工作。房屋结构设计人员,要有扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度,要与时俱进,加深对当前房屋建筑结构设计中常见问题的认识与研究,以不断提高自身的结构设计水平,使设计的作品比现阶段的其它建筑具有更高的水准更体现设计的科学性、实用性和完美性。