房屋建筑结构设计综述
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房屋建筑结构设计综述
[摘要]房屋建筑的结构设计不仅能够影响到建设单位的经济效益,同时也能够影响到使用者、居住者以及周边居民的切身利益。因此,完整的、细致的设计不仅帮助施工单位的经济效益目标得以实现,还能够为建设单位赢得良好的社会效益和品牌优势。笔者针对房屋建筑结构设计中的一些常见问题进行分析。
[关键词]结构设计;房屋建筑;常见问题
中图分类号:f765文献标识码:a文章编号:1009-914x(2013)17-0117-01
一、房屋建筑基础结构设计中的常见问题
在房屋建筑基础结构设计过程中,主要由以下常见问题。
(一)地质勘查
对于数量较少或是独栋的住宅建筑,建设单位一般都会委托专业的地质勘查单位进行地质勘查工作,能够获得较为详细、准确的地质勘查技术相关资料。但是对于数量较多或是成片的多层房屋建筑进行地质勘查时,往往会由于需要巨额勘查费用,或是地质勘查单位的探点选择不够科学和规范,仅仅在多栋建筑单位中选择一个探点进行勘察,导致地质勘查报告中的结果和实际情况存在较大的差距。因此,在基础结构设计过程中,要对地质勘查工作给予充分重视,必须要做到合理、准确、全面、科学,这样才能够为设计人员提供出详细的真实的地质勘查资料。
(二)软弱地基处理
一般多会采用级配砂石换填来对软弱地基进行处理,设计过程中,仅提出换填的深度和最终的承载力要求,并没有对其他相关数据和要求进行规定,并且在技术中也只是要求执行《地基处理规范》,并不能够和建筑自身实际情况和功能相结合,并没有对具体的开挖边线、砂石换填应力扩散角等进行规定。因此,在多数地基基础施工过程中,往往不能做出科学、合理的地基处理。个人认为,应当在地基处理设计过程中,对相关数据和要求进行严格、详细的规定,这样才能够保证实施时的准确合理。
(三)基础设计参数
在基础设计过程中,并没有对一些基础工程进行具体的技术参数设计,例如混凝土的独立基础、筏板基础、节点设计以及条形基础等,且对于锚固长度、搭接长度、抗震选择等都不够明确,这样的情况往往会导致施工阶段发生扯皮的现象。因此,个人认为,应当对基础工程设计参数进行明确规定,还要对材料的选择、抗震的性能、功能等相关情况进行规定,不仅方便施工,而且还能够为建筑功能的发挥奠定基础。
(四)技术交底
多数高层的混凝土结构在设计过程中,梁柱的混凝土等级都不一致,且差别较大,如何在节点处进行混凝土处理等相关事项,也都不够明确,技术交底工作形同虚设。另外,由于梁柱的节点部位本身的受力情况就比较复杂,再加上没有做好技术交底工作,设计中存在缺陷等情况,便极容易导致节点成为整个建筑的薄弱点,从而
影响到建筑质量。因此,要做好技术交底工作,明确各个重点部位和特殊部位的处理方式和注意事项。
二、房屋建筑承重柱截面设计的常见问题
尽管在地震灾害发生率不高的地区,建筑结构设计人员也要按照相关规定进行承重柱截面高度的设计,不能为了简化受力分析工作,而将截面高度设计过低。因为如果为了简化受力分析工作,将梁简化为铰支梁,便极容易在建筑物的设计施工中,忽略了柱对梁的约束弯矩,忽略梁和柱之间的刚结效果,那么结构如果受力,柱顶的抗弯能力不足,承重柱便会在梁底部位出现裂缝,从而产生塑性铰。这不仅与现行的抗震规范相违背,而且也损害到了房屋的寿命和耐久性。一旦发生地震,便会造成严重的倒塌施工,导致大量人员伤亡,威胁到国家与人民的生命财产安全。
另外,在框架的结构设计时,不但要设计横向的框架,同时也不能忽视纵向的框架设计。我国现行的建筑抗震设计规范中指出:“水平地震的作用应按两个主轴方向分别加以计算,各方面的地震应力应由该方向的抗侧力构件来承担1。”因此,在房屋建筑结构设计时,设计人员应当对纵向的框架和横向的框架进行综合考虑设计,不能将纵向框架当做普通连续梁来进行设计,不能让节点和框架纵筋中的配置不相符合等情况发生。
三、房屋建筑构造柱设计的常见问题
在砖混结构中,构造柱不仅能够提高墙体抗剪能力,同时也能够和圈梁进行连接,从而对砌体产生约束作用。这样不仅能够有效的
控制墙体裂缝,还能够维持住墙体中的竖向承载力,提升整体结构的抗震性能。因此,在构造柱的设计过程中,不能将构造柱作为承重柱进行设计,如果构造柱在地梁中生根,没有另外的、单独的基础,那么构造柱便成为了承重柱,让构造柱来提前受力,降低了构造柱自身的约束能力,柱底基础部位的承压强度也无法满足设计中的要求。一旦柱底基础出现冲切或者是局部的承压破坏情况,必然会出现裂缝。特别是在地震时,所有的应力都会集中在构造柱的位置附近,构造柱首先会遭到破坏,那么构造柱遭到破坏之后,不但不能起到原来的约束等作用,反而会成为整个建筑结构中最为薄弱的部位。因此,设计人员在构造柱的设计过程中,必须要保证承重大梁下部的柱子按照承重柱的相关规范来进行设计,如果遇到一些特殊情况时,例如梁上的荷载力较小,那么也能够将构造柱放置在承重梁的下方。
四、房屋建筑楼板设计的常见问题
板作为房屋建筑工程中主要的承重构件之一,板的设计问题能够影响到梁、墙和柱的构建安全。因此必须要对楼板设计给予充分重视,如果考虑不周,不仅会存在严重的安全隐患,还会引发一系列的连锁问题。在楼板设计中经常出现的问题主要为以下三个。(一)受力状态的计算
在楼板设计过程中,往往会因为计算方便或是没有对板受力情况进行充分认识,将双向板按照单向板的相关情况进行计算,并没有对长短向在受荷载作用时的变形协调问题进行充分考虑,计算中的
假定结果也不能够和实际的受力情况向符合,长方向的配筋过大,短方向的配筋不足,钢筋的配置缺陷,便会导致板出现裂缝。(二)弯矩计算
在房屋建筑中,楼板上往往会设置一些非承重隔墙,该部位的线荷载需要转换为等效均布荷载之后,按照板配筋进行计算,但是在这过程中,经常会出现一些设计人员将隔墙总荷载除以板总面积的情况,且板上隔墙顶部的处理也不够科学,通常采用立砖斜砌顶紧上部面板的方式进行处理,让板受到荷载作用后,必须要增加一个中间支承点,使其能够作为连续板来承受荷载,支承点的上部便会出现负弯矩,而在最初设计时,并没有对这样的情况进行考虑,因此也就没有相应的应对措施来进行控制。
(三)高度取值
在房屋建筑楼板设计过程中,往往会对双向板的有效高度进行偏大的取值。双向板能够在两个方向都产生弯矩,并从此双向板跨中正弯矩钢筋进行纵横的叠放,短跨方向上的跨中钢筋应当防止在下方,长跨方向的钢筋应当放置在短跨的上方,计算时也要对两个方面的有效高度进行分别计算。但是由于一些设计者为了简便流程或是对受力认识不足,经常会采用一种有效高度进行计算,造成长跨的有效高度值大于实际的受力情况,而混凝土的标号以及钢筋的降低,会导致构件中存在安全隐患。
结束语
综上所述,房屋建筑结构设计人员或是设计单位,应当要对现行