浅谈建筑结构设计中的常见问题与解决措施
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浅谈建筑结构设计中的常见问题与解决措施
【摘要】建筑结构设计对建筑物的安全性、适用性、经济性以及耐久性都产生非常重要的影响。
为此必须根据相关的设计标准,对建筑结构实施合理布局优化设计,然而建筑结构在具体的设计工作中还存在很多问题,为此本文针对建筑机构设计中存在的常见问题以及具体的解决措施展开了论述,希望通过本文的论述能够有效规避建筑结构设计中常见的几种问题,提高建筑结构设计的合理性。
【关键词】建筑机构;设计;常见问题;解决措施
1 建筑结构设计中地基计存在的具体问题
1.1 建筑结构设计中对地基埋设所进行的设计不够合理
建筑物的地基设计要根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》中的具体要就进行合理设计,然而在现实的基础地基设计中高层建筑基础有效埋置深度不足的问题非常普遍,建筑地基作为承受建筑结构物荷载的岩体埋设深度不符合建设标准,将严重影响到地基的有效承载能力,当地基上部的建筑结构荷载超过地基可承受的荷载范围时,地基会受到破坏甚至产生变形,地基质量一旦出现问题,将严重威胁建筑结构的安全性能,对居民的正常使用造成威胁。
1.2 地基设计过程中忽视了地基沉降问题
在具体的设计过程中设计工作人员应针对施工的具体环境,对天
然地基与人工的地基的沉降量进行科学的估算,并在施工过程中对建筑地基的沉降量实施严格的控制,并采取有效措施保证建筑结构中不同部位的地基沉降要基本保持一致,不可存在较大的差异。
只有这样才不至于因地基沉降问题导致建筑物上部结构出现裂痕,影响建筑的使用性能。
然而在具体的地基设计中,设计人员往往忽视了对地基沉降问题的综合分析与研究,最终导致地基变形,难以维持建筑物的正常使用,给建筑单外以及用户造成巨大的经济损失。
2 钢筋混凝土结构体系选型、布置及构造方面存在的常见问题2.1 房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值
现行的规范、规程给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。
审查中发现某些高层建筑房屋高度超过最大适用高度或高宽比超出规定限值,个别高层建筑房屋高度和高宽比均超出规定限值,且既无可靠的设计依据。
在抗震设防区也没有采取有效的抗震加强措施,给结构抗震带来一定的隐患。
根据建设部第59 号令,对于房屋高度、高宽比和体型复杂程度超过现行规范、规程的高层建筑,应按超限高层建筑进行设计,并按有关规定进行抗震设计专项审查。
另外还有一点常被设计人员所忽视的是,房屋适用高度除与结构体系类型及抗震设防烈度有关外,尚与场地类别和结构是否规则等因素有关,当位于ⅳ类场地或结构平面与竖向布置不规则时,其最大适用高度应适当降低。
2.2 建筑结构的布置缺乏合理性,结构布置不规则
建筑结构的布置是否合理对建筑结构的抗震效果有着非常重要的影响。
建筑结构的规则布置主要是指对建筑结构平面、立面的外型尺寸进行合理布置,同时还要兼顾建筑结构的质量分布以及建筑结构中抗侧力构建的具体分布情况,将影响建筑结构安全使用性能的各主要建筑结构进行有机整合,合理布置。
在建筑结构设计中不规则的结构布置问题非常普遍,而且这一问题的存在很难用简单的定量指标来加以规范,为此解决建筑结构中的不合理布局具有一定的难度。
建筑结构设计人员在对建筑结构进行布置时由于缺乏标准规范的有效指导,同时由于缺乏对结构抗震的理念的足够认识,在进行具体结构布置时主观随意性非常大,有的设计人员甚至盲目服从业主的喜好以及建筑工程师的要求,导致建筑结构布置缺乏规则性,建筑结构的抗震效果受到极大的破坏,为建筑的安全使用埋下隐患。
建筑结构设计中布置不规范的例子比比皆是,下面简单列举几个比较常见的例子:高层建筑中存在楼层错层问题,楼层错层问题主要是因楼层内部楼板缺乏连续性,楼板结构不是统一的整体,这一问题的存在极大地削弱了建筑结构的抗震能力;高层建筑中建筑结构设计不统一,不同的建筑结构设计无法形成合力来抵御外部作用力对建筑物所造成的影响;在高层建筑结构内,水暖与用电安装工作需要对楼板进行开洞,这些工作的进行往往导致楼板开洞率过
高,有的甚至近乎于30%左右,严重影响了楼板的整体性与承重效果,不利于维护建筑结构的稳定性与安全使用性。
在具体的建筑结构设计中,设计人员与施工人员应采取有效措施,尽量避免这些问题的存在,使建筑结构尽量趋近于规则,保障建筑物的安全性与稳定性。
2.3 建筑结构中楼板、楼柱等主要承重结构设计存在的问题
楼板是建筑上部结构的主要承重结构,楼板的设计要求设计人员对楼板的实际承重情况有清醒的认识,并对楼板的具体设计进行认真地计算,同时还要根据楼板内双向板的长短跨向的不同来对楼板配筋进行科学的计算,只有这样才能保证楼板在遭受外力作用时能够保持稳定,避免房倒屋塌的惨剧发生。
同时还要在设计时保证楼板与房梁、楼柱等主要承重结构之间相互连接,浑然一体,只有这样才能够保障建筑机构整体的安全性与稳固性。
然而设计人员在进行建筑物内承重结构设计时,没有坚持建筑机构设计的基本原则进行,此外建筑结构设计人员在执行具体设计任务时还带有极大的随意性与盲目性。
2.4 异形柱结构设计中存在的问题
近年来,我国在进行住宅建设中,特别是高层或小高层住宅,有些采用了异形柱结构。
由于缺少相应的设计依据和规定,目前在异形柱结构设计中存在的问题很多,也比较突出,主要表现在异形柱结构房屋的高度超高、体型不规则、结构布置不合理、抗震构造措
施不当等方面。
应当说,目前国内对异形柱的受剪承载力、节点承载力和结构延性等方面的试验研究还不多,对异形柱结构抗震性能的认识还不够充分。
在这种情况下,设计异形柱结构时,对房屋高度、结构规则性及抗震措施等方面宜从严掌握。
2.5 结构缝设置不合理,缝宽度不足
对于超长建筑物,为减少温度变化对结构的不利影响,合理地设置伸缩缝是必要的。
有些设计人员提出用后浇带代替伸缩缝,笔者认为此种做法并不一定妥当。
因为后浇带仅能减少混凝土材料干缩的影响,不能解决温度变化的影响。
后浇带处的混凝土封闭后,若结构再受温度变化的影响,后浇带就不能再起任何作用了。
对于不能或不便设置温度伸缩缝的超长结构,除留设施工后浇带外,还应采取其它构造加强措施,如加强顶层屋面的保温隔热措施,对受温度变化影响较大的部位适当配置直径较小、间距较密的温度筋,或采用预应力混凝土结构等。
2.6 采取的结构抗震等级有误
对建筑结构抗震等级经常做出错误的判断,例如:异形柱结构抗震等级的划分不同于普通框架;框- 剪结构中框架部分抗震等级的划分常常出现差错;裙房结构的抗震等级划分常常有误。
当裙房与主楼分开时,应按裙房本身确定抗震等级;但当裙房与主楼相连时,裙房抗震等级不应低于主楼的抗震等级;超限高层建筑结构抗震等
级的划分不能再以现行规范、规程为依据。
根据建设部第59 号令,应采取比现行规范、规程更严的抗震措施,因此超限高层建筑结构的抗震等级应适当提高,满足建筑结构抗震的基本需求。
3 总结
建筑结构设计对建筑物的使用性能以及建筑结构的安全性有着
非常重要的影响,针对建筑结构设计中存在各种问题,作为建筑结构设计工作人员要在执行具体设计工作任务时认真贯彻落实建筑
结构设计的基本原则,同时还要不断提高自身的理论素养和设计技能,吸取国内外建筑结构设计中的经验教训,提高自身的设计水平,为我国建筑工程事业的发展设计出质量好、安全性高的建筑结构,最大限度的满足广大用户的根本要求。
参考文献:
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