发布时间:2023-09-07 18:09:11
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的房屋建筑及结构设计样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
为了满足广大消费者的需求,房屋建筑的设计也逐渐由往日单层、低层向多层、高层发展,房屋结构设计的形式也由简单的砖土混合结构变的日趋复杂。对此,本文就房屋结构设计中常出现的病症给予分析并提出相应的解决办法。
一、房屋建筑结构设计的基本方法
房屋建筑结构的设计是房屋建造的基础,因此,在房屋结构设计的图纸上要做到规范要求,合理要求。房屋结构设计的基本方法大致上有五种:绘制结构平面图,是否需要输入结构软件进行建模取决于建筑所在地抗震设防烈度的大小;屋顶结构图,建筑物呈现不同形态时,结构的处理方式有不同种类,在此,结构设计者一定要具备一定的空间概念,正确掌握设计图纸的意图;大样详图,在建筑详图确定的基础上,可以直接绘制大样详图;楼梯,楼梯图纸的绘制要注意楼梯梯板、梯梁的位置处理;基础图纸的绘制主要要注意条基交接部位的规范处理。
二、房屋建筑结构设计中的常见问题
1、房屋建筑结构设计者设计方案不合理,考虑细节问题不够严密谨慎。设计者应把抗震减灾等设计理念加到设计图纸中,以确保房屋建筑的安全使用。
2、房屋结构基础设计不当。房屋结构设计者忽略当时当地的地质条件,仅使用单一的设计方案,对建筑设计造成安全隐患。单一考虑地质上可能出现的问题,忽略了对当地的综合因素进行分析。房屋基础结构设计荷载取值不准确,其主要在于设计和计算时的不尽合理。
3、房屋结构布置不合理、不规则,即建筑的平立面外形尺寸的不规则,抗侧力构件布置、质量分布,以及承载力分布等诸多因素的综合要求。出现的最常见的一种情况就是建筑物平面凹凸不规则。结构整体平面扭转不规则,使建筑物存在安全隐患,影响建筑的使用。同时,消费者的需求得不到满足,设计建造高层建筑成为一股热潮,但是,高层建筑通常没有采取有效的抗震加强措施,使建筑本身带有明显的薄弱层。
4、 最基本的房屋设计要符合相关规范要求,但是往往在房屋设计上,独立基础(尤其是高杯基础)没有考虑基础粱两端的搁置长度,使施工中出现偏差。设计条形基础时,未能及时准确考虑房体纵横墙交叉处的重叠问题,导致对墙体交叉处的重叠部分未做设计修正。因此,房屋设计上所计算出的房屋基础面积实际小于屋体上部结构所需要的基础面积,造成重叠范围内的墙体开裂。
5、近年来,建筑商为了减少占地面积,减小建筑成本,高层或小高层住宅不断出现,而这种住宅又相继采用了异形柱结构。,由于异形柱结构发展的并不成熟,目前在异形柱结构设计中仍然存在很多问题,突出表现在异形柱结构房屋的高度过高、体型不规则、结构布置不合理、抗震构造措施不当等方面,使建筑本身蕴藏了巨大的安全隐患。
三、解决房屋建筑结构设计中常见问题的办法
1、首先,主要的是房屋建筑设计人员的设计专业性,这要求设计人员对国家现行的设计规范、规定和技术标准足够掌握,并且不断提高自身修养。在经济高速发展前提下,有的设计人员为追求进度而忽视质量,出现了致命的错、漏、碰、缺等现象。为此,应重点加强设计人员和审核人员对我国相关设计标准条文的学习和设计规范、技术措施的学习,在技术上严格要求。
2、在工程设计中设计人员一定要实地考察,设计方案要符合当时当地的地质特征,采用科学技术来设计房屋建筑的框架结构,在设计上应尽量避免采用不规则结构。在特殊条件下设计不规则结构时,应采用符合该特殊结构的实际受力状态的力学模型进行计算分析,并采取有效的抗震加强措施,加固建筑物的安全性。
3、尽管高层建筑结构的追求是现代高速发展的经济社会的发展趋势,但是企业不能盲目追求高效益。房屋设计上要实事求是,具体问题具体分析,杜绝为了企业自身利益,建造存在安全隐患的房屋。因此,在采用现下热门的异形柱结构设计时,要严格注意对房屋高度的计算,房屋结构尽量保持规则性以及从严掌握建筑的抗震措施。
4、在房屋的框架结构设计中,房屋的框架设计影响房屋建筑的抗震性,若是只关心纵向框架的设计,将会导致实际设计中出现建筑梁的支座负筋,跨中纵筋及箍筋的配筋置均不足的现象。因此,纵向横向框架要互相协调,不应只注重横向框架的设计,而忽略纵向框架的设计。
5、确保建筑中使用的建筑材料符合国家规定的质量要求,避免因部分问题影响建筑物整体的质量,给建筑物后期带来更大的隐患。
四、结构设计优化的应用
“经济、适用、合理、环保”是现代建筑结构追求的一个跨度,而房屋建筑的结构设计优化正是实践了这一要求。结构设计优化不仅可以解决我国占地问题,同时还会为企业带可观的经济效益。因此,应用现代科技手段,选择合理适用的建筑结构设计方案,是实现降低建筑成本取得最大经济效益的有效方式。
在满足建筑结构长远效益的前提下,应尽量减少建筑结构的近期投资并提高建筑结构的可靠度、合理性和安全性。与传统设计相比,设计优化技术可以为企业的建筑工程造价减少5%~30%。结构设计优化技术的应用,同时可以使建筑材料得到合理的利用,减少不必要的资源浪费。在优化的结构设计下,建筑的内部单元将会得到最好的利用,使之最好的协调应用。这是结构实际优化产生的巨大的实践价值所在。
结构设计优化的应用体现在房屋建筑工程结构的优化设计和房屋工程分部单元结构的优化设计上。其中房屋建筑工程分部结构的优化包括:基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、结构细部设计的优化设计和围护结构方案的优化设计。另外具体还包含房屋结构的选型、布置、造价分析、受力分析等内容,并应在满足设计规范和使用质量安全达标的前提下,结合具体工程的实际情况,围绕其产生的综合经济效益的目标进行结构的进一步优化设计,以达到建筑的高质量完工。
结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用体现在直觉优化(概念设计优化)技术与建筑结构设计和 概念设计处理的实际建筑设计问题的两方面。在概念设计优化技术与建筑结构设计上,概念设计存在于建筑结构设计师对多种备选方案进行选择的过程中,而选择的最终方案是根据设计参数、材料、荷载的取值决定的。另一方面,概念设计处理的实际建筑设计问题上,所需要处理的问题多种多样,但最终重要目的是通过概念设计,使建筑结构能在各种外力作用下下免受破坏,或者将破坏程度降至最低 。这其中,适合建筑的抗震措施是概念设计中最重要的。
五、结语
在社会经济高速发展的今天,建筑业也产生着日新月异的变化,无论房屋建筑结构发生如何翻天覆地的变化,不变的永远是房屋建筑本身的安全质量问题。作为民生重要一项的建筑质量问题,设计人员、施工人员以及企业人员务必要做好严格规范、安全生产的工作,保证建筑本身的质量,提高建筑的舒适度,以达到满足消费者需求,为社会服务的目的。
参考文献
[1]查全平, 浅谈房屋结构设计以及应注意的几个问题, 建筑与设计, 2006.10总第160期
[2]连远雄,房屋结构设计中的一些常见问题分析,建筑与设计,2007年8月下旬刊
关键词:房屋建筑;结构设计;问题
前言
简言之,在房屋建筑建设中,其结构设计是保证房屋施工质量的前提条件,而且良好的结构设计,不仅能直接关系到房屋工作的施工质量,还容易导致出现工程设计变更,从而对施工进度及成本造成影响。这就要求在房屋结构设计中,必须要对设计中存在的问题进行分析,并采取有效的解决对策,以保证房屋结构设计及施工的质量。
一、房屋建筑具体结构设计
1 结构平面图
进行结构平面图的绘制时,关键是对输入结构软件进行的建模。建筑房屋所处的地理位置若该地区的抗震烈度为6度时,根据抗震的相关条件规定,此时修建的建筑房屋是可以不用进行对事先抗震的验算的,不过仍需要符合有关的抗震防范要求。因此处于此种情况的建筑结构是不用在软件中事先建模运行的,是可以直接进行设计的,但在设计中必须注意受压强尤其是局部受压的环节。当然,若时间充裕还是对建筑房屋提前建模观察,因为在建模的过程中可以随时对建筑房屋进行荷载导算。需要腔调的一方面,当建筑地处的地区抗震度为7度及以上时,在房屋建筑之前必须要输入软件进行建模的提前预算。
2 大样详图
绘制大样详图必须要保证建筑详图的准确无误,只要建筑详图没有问题,才可以进行大样详图。那么,针对大样详图的绘制应该在已经判断无误的建筑详图的基础上进行绘制,或者在以前做过的详图上根据要求对局部改进修改。在绘制大样详图时,必须注意稳定建筑的外形的,同时使建筑结构的受力合理化并且保证施工的方便性。
3 屋顶结构图
当建筑结构设计成坡屋面时,对于此种情况设计结构时候处可以有有梁板式和折板式两种。梁板式结构光泛应用于建筑平面不平整,屋面坡度较陡或者是房屋脊线转折且复杂的平面地区。折板式则相反。这两种形式都是受到偏心受拉力影响。画坡屋面板的平面时,一般运用剖面示意图加大样详图两种方法进行表示,这样的图纸有利于施工人员提高认识度和清晰度。想要绘制好图纸设计,必须要保证设计人员自己胸有成竹,同时要求设计者必须要具有详细的空间概念,正确理解建筑结构设计的图纸,同时明白结构设计的综合意图。这样才能保证施工人员在看到设计的图纸的那一刻迅速理解并开始施工。
二、房屋建筑结构设计中常见的问题
1.地基设计的不合理
地基的设计应该建立在是实地勘察测量的基础上。在设计地基时,设计师手中必须掌握建筑地的详细情况,仔细了解地质勘探报道,并据此作为后期建筑设计的基础。然而,我国现在的地基设计的情况不容乐观。房屋建筑建筑中的地基设计只是根据片面建筑地周边情况,并未有详细的统计报告,导致建筑的设计从地基开始就不合理,缺乏科学性和合理性。
2.建筑框架设计不合理
在建筑框架设计时只局限于横向框架的设计,对于纵向框架的结构设计比较轻视。但是在建筑框架设计中纵向和横向的框架设计都是必不可少的,并且它们彼此需要相互配合。因为纵向框架和横向框架的功能并不相同,它们都各自有自身存在的必要性和重要性。纵向框架能在地震时避免地震波纵波的影响,均匀的配置箍筋的配筋和跨中纵筋。另外,设计人员经常会犯这类错误:就是把承重柱的界面高度设计的低于本应有的高度。设计师们片面的认为六度设防与不设防这二者之间等价的,为了方便建筑结构设计的受力分析,人为地把承重柱的截面高度设计的较低。这种做法是非常不负责任的,因为这种设计错误往往会导致严重的后果,甚至是整个建筑的坍塌。设计者在设计时一定要有安全意识和质量意识,切实负起应付的职责,保障在建筑的设计结构上尽量合理科学。
3.结构布置不合理
在建筑的设计中结构要尽可能的规则,这样才可以使得结构的布置更加的合理。对于结构所说的“规则”,指的建筑物的平立面外形尺寸的抗侧力、质量的分布、承载力的分布等等要求。要使得结构不规则的因素有很多,这一点在复杂的建筑体上显示的特别明显,它们很难用定量的指标来将规则程度进行一定的限制。在技术规范上以及设计规定上都不太了解,所以通常情况下,设计人员便很难对结构规则性把握的很精确,从而设计出规则性很差的建筑,这是对抗震很不利的。
4.设计人员思想原则不明确
人是行为实践的主体,人的思想及原则直接指导着他的行为实践活动。作为建筑的结构设计人员,一定要有一定的思想觉悟和行为准则。首先要树立的就是要实事求是,立足实践这条基本思想原则,不能脱离实际情况去纸上谈兵,而我国现在的有些建筑设计人员就是犯这种错误,在没有充分调查的情况下,就妄下定论,又或是照搬照抄别人的建筑设计成果。殊不知,没有调查,就没有发言权,脱离实际情况而建设的建筑的安全性往往较低。其次,就是要树立用全面的观点看问题,客观的分析建筑结构的各个方面,并充分考虑到各个结构部件的实用功能,利用自身的专业知识,认真严谨的进行建筑设计工作。
三、房屋建筑结构设计中的常见问题的改进措施
1.设计更重视经济效益和社会效益的统一
建筑建设本身就是社会建设的重要内容,建筑的安全在一定程度上也关系到社会的稳定和经济的发展。所以,必须重视建筑的质量的安全,无论是居民房还是商业用房。从地基的设计开始,就要注意整体建筑的实用性和经济性,所以,地基设计既要科学合理,安全可靠,又要考虑经济实用性。综合考虑各种因素,切实把设计原理建立在是滴勘察的资料上,严谨的按照应有的程序对地基所容许的承载力值和耐力值进行公式运算,并结合实际进行进一步的修正。
2.加强施工技术管理
施工技术管理体现着这个建筑工程企业对建筑建设的重视程度,必须加强对施工技术的管理,这不仅仅关系到项目工程的进度,工期的正常结束,而且间接影响着施工建设的安全和质量。优化施工技术,完善施工管理制度,能够有效地节约资源和时间,提高建筑团队的工程效率,同时也会给该建筑团队带来积极的社会效应和品牌影响,增加该建筑企业的市场知名度,这无疑也是一笔宝贵的财富。
3.定期培训、教育建筑施工人员
众所周知,我国的是滴建筑施工人员大多是外来务工的农民工兄弟,他们是我国建筑事业的实现者,为我国建筑的发展做出了突出贡献,我们在这里必须向他们表示由衷的敬意。但是,另一方面,这些农民工自身的文化水平和专业技术素养都比较低,但是他们又是工作在建筑第一线上,他们的施工技术和施工质量对建筑本身来说都至关重要。所以,要保证建筑的质量,就必须加强对农民工的施工专业技术指导的培训,提高农民工的资源水平,另外也不能忽视对农民工的文化意识培养,要积极的引导他们树立正确的建筑安全观和建筑质量观。并且积极地指导他们掌握先进的施工设备,掌握设计图纸的具体原理和施工步骤,切实保障施工的进度和质量。
结语
上文主要就房屋建筑结构设计中常见的问题及改进措施进行分析,总而言之,在建筑结构设计的过程中,必须重视房屋建筑结构设计中的每个问题,而且建筑结构设计人员定要兢兢业业,认真的负其应尽的责任,立足实际,综合考虑,优化组合,在这三者的基础上设计建筑图纸。
参考文献:
关键词:结构设计 方法 问题
一、结构设计中要遵循的基本原则
结构设计的目的是使建筑物安全并能够适应使用的要求,因此我们在结构设计中要保证和遵循这样四个基本原则:①抓大放小。②多道防线。③刚柔相济。④打通关节。打通关节保持平衡的目的其实就是使其永远处于原始的静态,当力量不能畅通时,构件与构件之间的静态平衡被破坏,结构就会发生变化。可见设计者是协调者,其任务是让所有互不相关的静态构件相聚之后依然处于静态(也就是使其保持常态),或者是处在相对的静态之中。
二、房屋建筑结构设计的基本方法
2.1 结构平面图在绘制结构平面布置图时,是否要输入结构软件进行建模呢?当建筑地处抗震设防烈度为6 度区时,根据建筑抗震设计规范,是可以不用进行截面抗震验算的,但必须符合有关的抗震措施要求。因此对于砌体结构来说可以不用在软件中建模,直接设计即可,但设计中需要注意受压和局部受压的问题。当然,如果时间允许的情况下还是输入建模较好,有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算,何乐而不为呢?需要注意的是,当建筑地处抗震设防烈度为7 度及以上时,是必须要输入软件建模计算的。
2.2 屋顶(面)结构图当建筑是坡屋面时,结构的处理方式有梁板式及折板式两种。梁板式适用于建筑平面不规整,板跨度较大,屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。折板式适用于相反的条件。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于120 厚。此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。至于坡屋面板的平面画法,通常使用剖面示意图加大样详图的表示方法,这样更便于施工人员正确理解图纸。正确绘图和设计的关键是设计人员真正的心知肚明,结构设计者必须要具备一定的空间概念,正确理解建筑图纸和意图。设计的图纸方能让施工人员明白。由于屋面的起坡会造成阁楼层的部分墙体超高,要结合门窗顶设置圈梁来降低墙的计算高度。
2.3 大样详图在建筑详图的准确无误的基础上,大样详图的绘制可在建筑详图的基础上直接绘制,也可在以前做过的详图的基础上来局部改进绘制。这阶段需要注意在保持建筑外形的前提下尽量的使结构受力合理和施工方便。在标高和外形尺寸上一定要和建筑专业协调一致。
2.4 楼梯楼梯梯板要注意挠度的控制,梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要求,梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。局部不合适处可以采用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中。注意梁下的净空要求,并要注意梯板宽度的问题。首段梯板的基础应注意基础的沉降问题,必要时应设梯梁。
2.5 基础基础要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的要求。(通常情况下可采用C25)基础的配筋应满足最小配筋率的要求(施工图审查中心重点审查部位)。条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。条基交叉处的基底面积不可重复利用,应注意调整基础宽度。局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度。基础图中的构造柱,当定位不明确时应给予准确定位。
2.6从结构计算和构造上进行合理设计①底框砌体结构验算时应注意:a.底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构,对具有薄弱层的底层框架混合结构,应考虑塑性变形集中的影响。b.底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法。因为底框架结构中只有底层框架抗震墙,应采用双保险的方法,抗震墙承担全部剪力,框架按刚度比例承担剪力。刚度计算时,框架不折减,抗震墙折减到弹性刚度的20%~30%。c.应考虑底层框架柱中地震作用产生倾覆力矩所引起的附加轴力。②避免楼板计算中不正确方法。a.连续板计算不能简单地用单向板计算方法代替。b.双向板查表计算时,不能忽略材料泊松比的影响,否则,由于跨中弯矩未进行调整,将使计算值偏小。③避免荷载计算的错误。诸如漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符,基础底板上多算或少算土重。
三、当前房屋建筑结构设计中的常见问题
3.1 桩间距过小桩间距过小,不满足规范对桩的最小中心距的规定。特别是试桩、锚桩之间的间距,往往被设计人员忽视,这直接影响了试桩结果的正确性。
3.2 桩身钢筋笼长度不足对挤土灌注桩,桩身钢筋笼长度没有穿越软弱土层的层底深度,不能满足桩基规范第4.1.1.2 条“对于沉管灌注桩,配筋长度不应小于软弱土层层底深度”的规定,这也是工程设计中常见的问题。
3.3 承重砖基础采用多孔砖砌筑根据多孔砖墙体结构构造,地面以下或室内防潮层以下的基础不得采用多孔砖砌筑。
3.4 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。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,甚至个别建筑高度和高宽比均超出规定限值。在结构设计过程中,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。同时,另一点不容忽视的问题是,房屋适用高度除与结构体系类型及抗震设防烈度有关外,还与场地类别与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(一般降低20%)。
3.5 结构布置不合理、不规则结构尽可能规则,结构的布置才能更趋于合理,这是结构设计中十分重要的环节,这里的“规则”包含了对建筑的平立面外形尺寸,抗侧力构件布置、质量分布,直至承载力分布等诸多因素的综合要求。由于引起结构不规则的因素太多,特别是对于复杂的建筑体型,很难一一用若干简化的定量指标来划分不规则程度并规定限制范围。由于缺乏规范依据及相应的设计规定,加之对结构抗震概念设计缺乏应有的了解,有些设计人员往往对结构规则性把握不准确,导致工程中出现了规则性较差、对结构抗震十分不利的建筑。
3.6 异形柱结构设计中存在的问题近年来,在我国的住宅建设中,特别是高层或小高层住宅,有些采用了异形柱结构。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。
3.7 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。有些设计人员用后浇带代替伸缩缝,其实这种做法存在一定的问题。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。
【关键词】房屋建筑;结构设计;基础设计
中图分类号:TU984文献标识码: A
一、前言
社会经济在不断的进步和发展,人民生活水平也在不断的提高,城市新建筑的建设如雨后春般不断的涌现。房屋建筑功能在不断的完善,出现了很多新颖别致的造型,很多方面的原因,总之工程设计慢慢开始变得复杂了起来。相关设计房屋建筑结构的理论开始向着先进水平方面不断的迈进,在实际中不断的应用先进技术,通过实践不断进行加强和完善。一些具有高强度,轻材质,并且绿色环保的新型建筑材料开始出现,并应用到了房屋建筑的结构设计中,使得房屋建筑的安全性和适用性在一定程度上提高了,因此房屋建筑结构设计开始向着安全、实用、高性价比经济的方向发展。本文针对房屋建筑结构设计中的基础设计进行一些探讨。
二、房屋建筑结构设计的基本概况
1、房屋建筑结构设计的重要性
从笼统意义上说,房屋建筑结构主要指两个方面的内容,一方面指的是房屋的建筑结构,一方面指的是房屋的户型结构。而房屋建筑工程进行房屋建筑结构设计的根本出发点主要是为了保证工程建筑物结构的安全性、可靠性,在能够保证工程建筑物的使用功能的发挥的同时保证工程建筑物的使用寿命,提高工程建筑物的性价比。
2、房屋建筑结构设计过程中需要遵循的原则
设计人员在对房屋建筑工程进行结构设计时需要遵循几个原则,首先设计人员在进行结构设计的过程中一定要从整个房屋建筑工程的整体着手,需要与业主进行良好的、有效的、及时的沟通,确保房屋建筑结构设计既符合客观方面的需要,也符合主观方面的需求;其次,设计人员在设计过程中要有提前量,现代的房屋建筑工程在进行基础设计的过程中,将重点都放到了房屋建筑工程的地基、基础、以及一些上部结构的构件(例如梁、板、柱、楼梯、雨篷等)方面,但是还是有一定的弊端,因为很多的房屋建筑结构设计中的基础设计并没有完全的结合实际情况,所以在施工过程中很容易遇到设计与实际情况不符的问题。
三、房屋下部结构基础设计基本要求
房屋基础结构是房屋结构设计的主要内容。结构设计方法采用概率极限状态的设计理论。房屋下部结构是在满足结构自身重力恒载、人、家具、设备等荷载的竖向静力作用和风压力、地震力的水平荷载的动力作用下,结构应有的强度、刚度、稳定性问题。房屋静载作用一般由上向下传递,地震作用则是通过基础传给上部结构。为适应上部的机构和下部的地基条件,基础结构是其选择的结构形式,它是建筑物地下的部分。房屋建筑结构的设计是一项全面、系统性的工作,我们在结构设计的过程中要保证遵循四项基本的原则:整体上抓大放下、设置多道防线、刚柔相济协调、打通重要关节。按照这样的原则进行结构设计,对在结构设计过程中发现的问题及时的反馈和研究,不断提高设计人员自身的结构设计水平。设计的结构在满足建筑物安全的同时,符合实际使用的要求。
四、房屋建筑结构基础设计过程中经常采用的几种形式
1、墙下条形基础设计形式
一般而言,大多数的房屋建筑工程在进行基础结构设计形式当中,混凝土刚性基础和钢筋混凝土柔性基础更为常见一些,混凝土刚性基础的抗压性能较好、但是在抗拉性及抗剪性方面的性能就稍微差了一些,比较适用于低层的房屋建筑工程;而钢筋混凝土柔性基础在抗拉性、抗压性、抗弯性及抗剪性方面的性能就比较平均和优秀一些,比较适用于地基承载能力较差、上部荷载较大以及基础埋深较大的房屋建筑工程。
2、独立基础设计形式
独立基础一般分为刚性独立基础和柔性独立基础两种,通常独立基础设计形式别广泛的应用在柱下基础使用当中,以柱荷载偏心距为参考依据,决定基础断面是方形还是矩形。根据科学的调查分析表明,目前在我国,大多数的工民建工程施工中都采用了独立基础的设计形式,并且取得了十分优异和可喜的成绩,发展前景十分不错。
房屋建筑结构设计中的基础设计过程中需要注意的问题
1、结构平面图的绘制问题
绘制结构的平面布置设计图时,当建筑所在区域的抗震设防烈度为6度的时候,根据建筑抗震的设计规范,在符合有关抗震措施要求的前提下,是可以不应用结构软件建模的。因此,就砌体结构来看,可不用在软件中建立模型,直接进行设计即可,但在设计过程中需注意局部受压和整体受压的问题。而当建筑所在区域的抗震设防烈度为7度或7度以上的时候,则必须输入软件建模进行计算。
2、从结构计算和构造上进行合理设计
在进行验算底框砌体结构时要注意以下几点:
当多层结构的刚度是比较均匀的,底部剪力方法才可以应用。当建筑结构的底层框架是带有薄弱层的混合结构时,要考虑到塑性变形的集中影响;
因为底层框架结构中只有底层框架抗震墙,底层框架混合结构的剪力分配不能简单的按照框架抗震墙的方法来计算,而是应该采用双保险的方法,抗震墙来承担全部的剪力,框架则按照刚度的比例承担相应的剪力;
在进行刚度的计算时,框架的刚度不发生折减,抗震墙发生折减,一般折减到弹性刚度的百分之二十到百分之三十;
应考虑到因为地震作用而产生的倾覆力矩带来的底层框架中的附加轴力。
3、从抗震要求出发,进行合理的结构设计
(一)对于多层的砌体住宅的下部结构,一般优先采用两种结构体系:即横墙承重结构体系和纵横墙共同承重的结构体系。纵横墙的布置要均匀对称,沿平面做到尽量对齐,沿竖向做到上下连续;不宜采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。
(二)对于钢筋砼多、高层结构的住宅的下部结构,力求做到:抗侧力结构(框架和抗震墙等) 应双向布置,这样做的目的是对于来自平行于抗侧力结构平面方向的地震力,能够更好的各自承担;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;结构布置一般采用规则结构,对于较复杂的结构,可以设置防震缝。
4、做实基础设计
在设计基础时,应注重混凝土标号的选择,并确保与结构耐久性要求相符。基础配筋必须确保与最小配筋率相关要求相符,条基交接处的钢筋设置必须选用标准图或详图,且条基交叉处的基底面积不能重复利用,并注意基础宽度的调整。若局部墙体的局部荷载较大也应就基础宽度进行调整,对于基础图中的构造柱,若定位不明确应进行精准定位。
六、结束语
总之,在房屋建筑方面,基础设计和施工是至关重要的,要保证建筑结构的安全,同时还要降低工程的造价,只有选择合理的基础形式和计算方法。
参考文献:
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关键词:房屋建筑;结构设计;基础;原则;形式
中图分类号: S611文献标识码:A 文章编号:
基于房屋建筑工程的复杂性,结构设计一直都是影响房屋建筑工程质量的重要因素,基础部分的设计尤为关键。基础设计关系到房屋建筑的整体质量,也影响建筑后续工作,无论新技术如何应用,建筑业如何发展,基础设计作为房屋建筑安全稳定的根本,其重要性都是一成不变的。
1、房屋建筑中基础设计的选取原则
房屋结构设计主要是指房屋基础结构和上部结构。由于房屋结构受到的重力恒载以及竖向静力等力的作用,其上部结构主要为其在这种受力状态下保证结构的稳定性。房屋的静态荷载一般呈垂直传递,地震作用是恰恰和静载作用相反。为了适应到结构中上部和下部的地基条件,选择基础结构异常关键。
建筑结构设计是一个全面和系统的工作,我们在设计过程中,以确保遵循四个基本原则:“刚柔相济,多道防线,抓大放小,打通关节 ”。在此基础上做好反馈工作,对建筑的具体情形具体分析,不断提高设计水平,这有这样才能满足我们的需求。
现在房屋建筑中基础设计的选取方法主要是考虑地基、基础、上部结构之间的作用力,以之作为依据选取合适的基础设计。但是,这种方法也有弊端,主要是由于很多情况下并不是根据实际情况做出的决定,而是基于一些假设,这就不可避免的带来了误差,
针对大部分设计,常规设计还是主要的设计方法,其主要理论依据是经典结构力学与弹性力学,这种设计优点是简单方便,能满足大部分要求,但是对于对地基沉降敏感的结构却不适应。
2、房屋建筑常用的几种基础形式
(1)墙下条形基础
普遍应用的是混凝土刚性基础,它可以起到承受抗压、抗拉、抗剪强度的功能,不过效果不是很好。一般来说这种基础适合建设5层以下的建筑。它的优点是价格低,方便,可因地制宜的改造整体的刚度。此外,较好的墙下条形基础还有钢筋混凝土柔性基础,它能够很好的解决上部结构荷载较大,地基承载力又较低,且地基又不很均匀的问题,在6层以上的建筑中这种基础使用较多。
(2)独立基础
独立基础可分为刚性独立基础和柔性独立基础,他们在柱下基础中使用较多,基础的断面有方形和矩形,主要依据是不同的柱荷载偏心距。当有比较大的柱距时,独立基础相较于其他基础明显性价比更高。在多层建筑的上部结构作为框架体系的时候,如选择独立基础比较合适。此外,独立基础较普遍的应用在民用建筑的中柱,目前看来效果是不错的。
(3)柱下条形基础及十字交叉基础
在柱荷载或者地基条件恶劣而不能采独立基础的时候,柱下条形基础是相对不错的选择。它的刚度较大,能够调整沉降的均匀度,不过柱间距较大时这种设计则不可以采用,因此,采用这种设计要在柱间距不能过大的前提下。十字交叉基础比较适合地基的承载力比较小但柱荷载却比较大的时候,它能够较好的完成目标。不过虽然它的空间刚性较大但不能随意的使用。
(4)钢筋混凝土筏片基础
钢筋混凝土筏片基础适用于基础之间的空隙较小并且基础的底面积出现重叠的情况。在有地下室的结构中,筏片基础作为地板结构应用较多。此外,根据荷载的大小可以选择合适的筏片基础。筏片基础的优点是整体的刚度较大,可调整整体沉降的均匀度。不过钢筋混凝土筏片基础也不是万能的,需要根据具体情况来实施。
(5)桩基础
承载力高、沉降量小是桩基础的优点。在地基变形和强度方面都无法满足要求时可采用桩基础的深基础。桩基础适应于以下情形:建筑物的上部结构荷载较大,而地基上部负载能力小,下部有可作为桩端持力层的坚实土层时;天然地基上的浅基础沉降量过大,即使进行地基处理也不能满足建筑物要求时;对较为重要的建筑物,虽然地基承载力尚好,但由于对控制沉降有较高要求,不允许有过大沉降,也可考虑采用;对土层不很厚,土质又较差,如做条形基础,土方量较大,可考虑采用钻孔,灌注短桩。
3、房屋建筑结构设计中的基础设计应注意的问题
(1)充分考虑各种因素对地基与基础设计的影响
在地基与基础设计当中,设计人员应该充分考虑各种因素对设计方案的影响,一方面,设计人员应该从前提地质勘查中所收集的各种地质数据资料,了解当地的地质构造、地震灾害情况,并通过其它途径获得气候、环境等方面的资料,在这些资料的基础上进行结构设计,这样能够最大程度的减少不良因素的影响。另一方面,运用换土垫层方法处理软土地基的时候,应该在地质勘查的基础上,了解土层构造及软土层的厚度,在此基础上计算垫土厚度,使垫层的宽度与及厚度符合安全性和经济的双重要求;需要注意垫土的选择,一般选择硬度、强度较好的沙砾,保证垫土层的稳定性。
(2)充分考虑环境温度对建筑结构的影响
在建筑结构设计上,应该考虑环境温度对混凝土结构的影响。严格按照设计标准设置伸缩缝,不能为了设计上的简便和施工的便利用后浇带代替伸缩缝,这设计的过程中要详细计算环境温度对建筑机构的实际影响,在此基础上确定伸缩缝的宽度,保证能够达到环境温度影响的范围内。要选择合适的伸缩缝设施安装方案,建议使用焊接和铆钉固定相结合的方式,能够保证伸缩装置的固定性。还要选择合适的填充材料,这些需要在设计方案中体现出来。同时加强对于顶层屋面的保温隔热措施,对于受温度影响较大的部位来配置直径小一点的温度筋。
(3)重视建筑结构的边梁设计
在边梁设计上可以增加抗扭纵筋,这个既可以加在梁腰上,也可以加在底部。在这里要充分考虑扭矩对边梁的影响,在扭矩的折减上应该有个度,以保证建筑结构整体计算中内力的平衡,由于梁传给边梁的弯距(即边梁的扭距)不仅与边梁的抗弯刚度有关,而且与边梁的抗扭刚度有关,扭矩的精确度计算比较困难。
4、对房屋建筑结构基础设计的建议
设计人员在进行房屋建筑基础设计的过程当中应站在整个房屋建筑的整体高度出发,充分考虑地基以及上部结构之间的关系,在此基础之上还要科学的结合各种假定。一般来说由于基础上部结构往往要晚于基础的设计,因此要采取相应的措施,尽可能的减少由于上部结构滞后而带来的误差,从而确保房屋结构基础设计的质量。
当前建筑结构基础设计主要是根据结构力学以及弹性力学来进行的,具有操作简单可靠性高的优点,能够保证取得较好的设计效果,尤其是对于一些地质情况比较好的基础来说更能得到满意的效果。随着钢筋混凝土框架结构在建筑结构中的广泛使用,传统的结构设计方法就显得力不从心。这是因为这种结构对于基础的要求较高,一旦出现沉降,就会收到较大的影响。采用结构力学以弹性力学计算软土地基上的条形基础也与实际的情况有很大的差距。当前高层建筑的数量不断的增多,随着建筑高度的增加,其垂直方向上的载荷也会随着增加,对地基产生的压力也会加大,这样基础在较大的载荷作用之下常常会出现沉降。因此在进行高层的框架结构设计过程当中,应该注意基础的柔性降低基础的刚度。
5、结论
由于建筑结构的基础设计在建筑结构设计中的起着举足轻重的作用,我们在理论研究和实际工作中更应该优先考虑,着重解决。在实际工作中,只有选择合理的基础设计形式,才能保证建筑质量,降低建筑成本。随着我国经济的进一步发展,现今的建筑结构基础设计远远不能满足时代的要求,还需要广大实践者和理论家进行不断探索。
参考文献:
[1]陈兴义.房屋建筑学[M] 郑州:郑州大学出版社.2008(7).
[2]陈嘉俊.论多层框架房屋结构设计中的几个要点[M] .成都:四川建枋出版社,2007(2).
关键词:房屋建筑结构;设计;方法
当前我国城乡居民收入的提高,满足物质生活需求的基础上对房屋建筑的需求量日益上涨,促进建筑业的兴起与发展。在进行房屋建筑结构设计时可遵循刚柔并济、低碳环保、多层建筑关注人文环境等原则,设计人员严谨工作态度,在设计时需依据相关规章制度,结合建筑要求及功能作用,对建筑的地理位置、抗震防裂、类别及高度等方面作出相关研究分析,以便展开设计工作。
一、房屋建筑结构设计的标准
改革开放政策的有效落实,使我国经济发展取得一定的成果,建筑行业的发展较为快速。而其中的房屋建筑结构设计环节在建筑公司发展过程中起着重要作用,并直接影响住户的人身财产安全。因而在进行房屋建筑设计时需设计人员遵循一定的设计标准,确保设计的房屋建筑安全稳定,满足住户要求。一般而言,房屋建筑设计的标准主要内容是:在进行设计工作时需依据现有的建设结构,不能对其产生破坏,以设计的建筑为主体,合乎常理、科学性的进行结构设计工作,避免超出设计能力范围,给施工者带来麻烦。在判断房屋建筑结构设计的合理性时,可从建筑的安全性、效益性、美观性、实用性、易于施工性等方面进行综合评价工作。当这些方面均满足相关要求时,将表明此建筑结构设计较为合理,反之表明该设计方案存在缺陷,需改进或者重新制定新的设计方案。
二、房屋建筑结构设计方法
(一)建筑结构相关部分的设计方法
在对房屋建筑结构进行设计时需注意结构平面图、屋顶结构图、大样详图的设计绘制,以及建筑楼梯、基础的设计方法。绘制建筑结构平面图需考虑相关的抗震影响因素,可减少计算机软件建模环节,设计人员可直接进行建筑结构设计;若通过计算机相关软件进行建模,则需全面考虑建筑结构的受压和局部受压情况,合理使用计算机编程计算出房屋结构荷载值,确保设计出的建筑结构方案贴近结构实际受力情况。绘制屋顶结构图可采取折板方式和梁板方式。前者可应用在跨度较小的房屋建筑结构,后者则可在不规则房屋平面以及跨度较大的房屋建筑结构使用,结构图中还应标明房屋梁板折角钢筋的位置。结构相对较为抽象,为让施工人员能更好的理解图纸意思,设计人员可将一定的空间概念融汇其中,并增强建筑图纸和示意图的理解能力。大样详图的绘制可以建筑详图为基础,并可对原有详图进行局部修改操作,以便在保持建筑外形时实现结构受力和易于施工的目的,并保证建筑结构标高和外形尺寸与建筑专业的一致性,以便能规避施工过程中出现的风险隐患。
建筑楼梯的设计时需侧重其挠度,规范梯梁的梁下净高度,上下楼层的梯梁位置需保持一样,若出现异常情况,可采用折板楼梯进行弥补。折板楼梯钢筋需考虑结构局部应力情况,可自相关折角处将其断开锚固。梯梁的梁下净空需求以及梁板宽度需依据相应的结构标准进行合理的设计,以确保其符合要求。在第一段梯板设计时需考虑其基础沉降是否满足相关要求,进而考虑是否加筑梯梁。设计建筑基础需慎重考虑,因其质量水平对上层整体建筑质量有重要影响。进行基础混凝土浇筑时需考虑混凝土配料、程序等问题,并在基础配筋比上需严格按照图纸标记进行配置,以便实现最小配筋比率;对建筑基础图纸上还应标明构造柱的位置。设计整个建筑结构时应考虑建筑结构抗震能力,以便增强建筑结构的坚固程度。
(二)结构设计成果检测
在对结构设计成果进行检测验算时需不同结构分别采用不同方法进行验算。多层结构建筑的砌底可应用底部剪力法,混合结构建筑则注意塑性变形集中化造成的不利情况。在双向板查表验算时可结合材料泊松比的意义进行验算活动,在进行结构验算时必须依照相关规范标准开展,严格核对相关数据,以保障工程施工质量。当前住宅建筑大多采用多层建筑结构设计方法,对此在进行结构设计时避免楼梯间出现在房屋尾部与转角处,进行纵横墙设计时需采取对称处理。框架和抗震墙可进行双向布置,并注意控制屋顶的比例及抗震墙刚度,以确保房屋整体的安全稳定。
三、房屋建筑结构设计应注意的问题
(一)房屋建筑地下室外墙设计需注意的问题
在对房屋建筑地下室外墙设计时需综合考虑影响因素,确定外墙混凝土等级以及外墙厚度。普遍看来,地下室需采取防水措施,外墙抗渗等级以及钢筋配比均需采取相关对策进行管理控制。在进行房屋建筑结构设计时需以实际情况为基础,全面考虑分析影响因素。
(二)建筑基础底板设计需注意的问题
进行建筑基础底板设计时需注意钢筋摊铺的均匀度,防止钢筋重叠现象,有效利用天然地基优势。设计人员在进行基础底板设计前可实地搜集相关数据,充实设计资料,进而完善建筑结构设计方案。在处理软弱地基状况时可采取换土垫层的设计,设计者只凭借经验进行处理将会造成建筑危害,不能达到安全、经济的目的。在砖混结构房屋设计中需考虑墙体的坑剪能力,有效防止墙体出现裂缝现象,并能增强建筑结构的抗震性。
结束语
综上所述,房屋建筑结构设计方法需多方面考虑,设计人员可实地考察,搜集确切数据,以防止设计过程中出现失误,造成损失。以建筑质量为落脚点,重视设计细节,设计人员需提高技术水平、充实专业知识、积极积累实践经验,以便进一步完善房屋建筑结构的设计方法。
参考文献:
[1]彭延标.探究房屋建筑结构设计的原则与方法[J].山西建筑,2012,29:71-72.
【关键词】房屋建筑;结构设计;原则
随着我国城市化进程的不断加快,城市人口规模不断的扩大,这使得我国的建筑行业获得了繁荣和发展的大好时机。随着我国经济形势的好转,人们生活水平的不断的提升,使得人们对于建筑的质量的要求也在不断的提高。而建筑结构设计对于整个建筑的质量具有十分重要的影响,这就要求在进行建筑结构设计的过程当中做好结构设计工作。文章对房屋建筑结构设计过程中应该遵循的原则和方法进行了探讨。
1 楼板设计常见问题
在房屋建筑结构中,整个建筑的重量主要依靠楼板将建筑的自重以及其它的载荷传递到墙体上。因此在建筑机构中,楼板的设计占有十分重要的地位。一旦楼板的设计存在质量隐患,那么整个建筑就会存在较大的质量问题,甚至会对建筑的使用者的生命和财产安全造成危害。楼板设计中存在的问题主要表现在以下几个方面:
很多设计人员在实际的设计过程当中缺乏相应的责任意识,为了节省时间,或者是粗心大意,往往在进行计算的过程当中将按照单向板来计算双向板。这就会导致楼板受力的计算结果与实际情况之间存在着较大的偏差,使得楼板受力不均匀,这样往往会导致楼板产生裂缝。
双向板在高度方面的取值要高于单向板,而钢筋的放置也有一定的要求,下面放置短跨方向的钢筋,而上层则是放置长跨方向的钢筋。因此计算的过程当中分别计算两个钢筋的长度。很多设计人员在计算的过程当中没有注意到这一点,将二者一起计算,导致楼板的配筋出现问题,严重的降低了楼板的强度,导致楼板存在质量问题。
2 结构设计中要遵循的基本原则
在进行房屋建筑结构设计的过程当中首要目标就是确保建筑物的安全性,同时还要建筑的实用性,否则在安全的建筑业就失去了实际的使用价值,具体应该做到以下几个方面:
第一,在房屋建筑结构设计的过程当中应该抓住重点。第二,采取多道的措施来保证建筑结构安全。第三,在结构设计的过程当中要兼顾建筑的刚度和柔性。第四,打通关节。这样可以使建筑受到外力的时候能够有效地分散,放置建筑的结构受到破坏。设计人员在进行建筑结构设计的过程当中,实际就是将建筑的各个构件和组成部分进行有机的整合,使其能够保持相对的静止状态,从而成为一个整体。
3 房屋建筑结构设计的基本方法
3.1 结构平面图
在建筑设计的过程当中,平面图的绘制具有十分重要的作用,往往需要对其进行建模。根据国家相应规范的要求,抗震烈度要求为6度的地区可以不进行建模,但是也应该做好相应的防护措施。这就使得在房屋结构设计的过程当中,设计人员应该充分的考虑建筑结构的压力的分布情况,这时候可以通过建模来对建筑中压力的分别情况进行详细的了解和精确的把握,从而提高房屋建筑结构设计的质量。对于一些防震要求较高的地区,必须进行建模。
3.2 大样详图
在建筑详图的准确无误的基础上,大样详图的绘制可在建筑详图的基础上直接绘制,也可在以前做过的详图的基础上来局部改进绘制。这阶段需要注意在保持建筑外形的前提下尽量的使结构受力合理和施工方便。在标高和外形尺寸上一定要和建筑专业协调一致。
3.3 楼梯
设计人员在设计楼梯梯板时要注意楼梯挠度的控制,梯梁的高度要和房屋要求的一致,并且位置也要和上下楼层相统一。如果梯梁的局部和房屋不合适可以使用折板楼梯,折板楼梯中的钢筋在房屋内折角处必须断开并且分别锚固意面局部的应力集中。
3.4 基础
房屋基础的混泥土标号选择应该符合房屋的结构耐久性的要求。另外,基础的配筋也要选用最小配筋率,在进行条基交接部位的钢筋设置时,设计人员应该画出详图或者是选用标准图,便于施工人员理解。需要注意的是,条基交叉处的基底面积不能反复的利用,并需要注意调整基础的宽度。当房屋局部墙体中有较大荷载时也需要调整基础的宽度。在设计基础图中的构造柱时,应当给予准确定位。
3.5 合理的设计结构计算和构造
在进行底框砌体结构的验算时需要注意:
3.5.1 底部剪力法只适合用在钢度较匀称的多层结构,而对那些有薄弱层的混合结构,就应先考虑其塑性变形集中的影响。
3.5.2 设计者在计算底层框架混合结构的剪力分配时不能仅仅按框架抗震墙的方法计算。由于底框架结构中只有底层框架抗震墙,所以应采用双保险的方法,由抗震墙来承担全部剪力,框架按钢度比例来承担剪力。在进行钢度计算时,框架承担剪力不折减,抗震墙折承担剪力减到弹性钢度的20%-30%。
3.5.3 应考虑底层框架柱中地震作用产生倾覆力矩所引起的附加轴力。尽量避免楼板计算中使用不正确的方法。第一,连续板剪力的计算不能用单向板计算的方法来代替。第二,在进行双向板查表计算时,设计人员不能忽略材料泊松比带来的影响,否则,跨中弯矩没有进行调整,将使比值计算值比实际的要小。
3.6 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:第一,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。第二,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。
4 结语
房屋建筑的结构设计是一个系统而又全面的工作,所以设计人员不但要具备扎实的建筑类的理论知识功底和空间概念。还要具备灵活创新的思维以及严肃认真负责的工作态度。并且不断的加深和学习房屋知识,来满足人们对房屋的更高要求。
参考文献:
[1]徐国华.建筑结构设计的基本方法及注意事项[J].科技咨询导报,2007(11).
关键词:房屋建筑;结构设计;问题;分析
一、强柱弱梁设计中的常见问题
一个框架结构的房屋如果柱一旦受到破坏,那么整个建筑物都会都会处在危险之中严重的更可能会倾倒;相比较而言假如梁构件受到破坏,则会造成房屋的局部塌陷。由此可见,在房屋结构中柱损坏后的危害性比梁的损坏对房屋建筑带来的破坏会更加严重。这时当我们对房屋的结构进行设计时,设计人员对房屋建筑结构的各个部位应分别加以控制,并且有必要将这一理念作为中心线,进行长期的思想指导。具体的操作方法为:首先严格将柱的各项指标控制在合理的范围之内,由于当前都是依据多遇地震进行设防计算的,因此,假设柱的轴压比在计算时取值过高,安全储备较少,当发生小震时,结构的安全度基本能够得到保障,但是一旦发生大震,在安全储备较少的情况下,地震力会对结构造成极大的破坏,严重的柱可能会完全失效,这样看来柱的安全储备的多少,极大的影响了结构的整体安全性。这一设计理念也适用于防震目标――小震不破坏,中震可维修,大震不倒。
二、地基设计中的常见问题
地基基础结构是否安全合理,是保障整个建筑是否安全的重要基石,对地基基础的结构设计一定要合理且实用。因此,前期的地质勘测工作一定要保证准确,多方考量施工现场的土质等施工环境,提高地基结构设计的合理性与可行性。承载力不是地基设计的唯一参考数据,过于单一依靠一项指标是非常不合理的,因此,不能盲目地觉得承载力高就能保证地基基础的合理与安全。比如对土质软的地方进行换土垫层,有部分的结构设计者没有充分认识到软弱地基危害性,不能单一的认为承载力高就不用考虑其他的因素,对软弱地基一定注意基础的均匀沉降,只单纯依据经验进行简单的砂垫层往往是行不通的。实际上,在没有相应垫层保障的地基上进行房屋建设是不安全的;还应该采用相应的方式增加房屋自身的刚度,利用基础及其自身的刚度抵消不均匀沉降,另一方面我们要依据规范要求在计算基础时,对荷载进行折减;有部分结构设计人员在设计过程中,没有采用折减系数对房屋荷载进行有效的折减,这样导致的后果便是在设计时过于保守,基础尺寸及配筋往往偏大过多,造成工程造价提高即不必要的浪费。
三、高层建筑设计中的常见问题
随着越来越多高层建筑的出现,一系列的高层建筑问题也相继出现,最大的问题在于部分高层建筑高度大幅度超过最大限值。在当前的房屋建筑结构设计中,相应的规章对建筑物的高度、宽度等都作出了明确的规定,所以高层建筑结构的设计必须按照相关的限高规定进行。另一方面,复杂的高层建筑常常会出现错层现象,错层会使得楼层的楼板不具备连续性,也就是平面不规则,这样的情况极大的影响了结构的抗震能力。高层房屋建筑不仅要适应相关的抗震要求,还应根据土层条件,对地基基础的结构形式作相适应的调整。高层房屋建筑结构在同一时间采用两种以上结构时属于结构设计复杂化的表现,比如错层结构、多塔楼结构以及连体结构等。根据高层建筑抗震的相关要求,这些房屋在进行结构设计时应采用多个模型与计算手段分别计算,对计算结果进行分析,最后再确定结构设计方案。高层房屋建筑常存在着较多的薄弱层,这些薄弱层应进行相应的地震力放大计算,增强构造措施,这些都是高层建筑在结构设计中存在的问题以及一些常用的解决手段。
四、抗震设计的常见问题
近几年,自然灾害尤其是地震灾害频发,这对房屋建筑的抗震性提出了更高的要求。地震发生时,强烈的地面摇晃使得建筑随之大幅晃动,特别是对于高层建筑来说,如果地震强烈,而建筑结构又达不到相应的抗震标准,就有可能会出现楼体坍塌的现象,进而会造成大量的人员伤亡。楼体的结构性倒塌是地震破坏最为严重的形式,而楼体结构性倒塌的主要原因则是抗侧刚度沿高度与结构楼层屈服强度系数分布不均,从而导致的整个结构出现薄弱层,造成对整个楼体的破坏。
地震对房屋的破坏形式多种多样,加强房屋建筑的抗震性设计非常有必要,当前的高层建筑主要采用高层建筑结构规范和建筑抗震设计规范进行抗震设计。除了国家规范的要求之外,同时我们也应该加强对房屋建筑的构造、材料的研究以及施工技术的提高,采取有效的技术措施对房屋进行设计,避免地震发生时,诸如结构中支框架柱直接破坏而导致整体建筑倒塌的严重现象。
五、单一方向薄弱在设计中的常见问题
当前的房屋建筑在抗震的设计标准上,主要是通过两个主轴方向进行设计(即X、Y方向)。在房屋建筑结构设计中,横向(X)与 纵向(Y)应该具有相同的刚度,相差不宜过大,但是往往有些结构设计人员将纵向的框架梁设计的较为薄弱,这种计算方法无法满足梁对整体结构的刚度要求,在实际的房屋设计过程中,忽视地震力的某一方向可能会出现结构中地震力一个方向过大,不满足基本的抗震要求,或者造成该方向框架梁配筋偏大很多的不合理现象。
六、楼板设计中的常见问题
楼板是房屋结构中水平构件的重要组成部分,它直接承受着一座建筑在安全使用时的大部分荷载。如果没有全面搞清楚楼板所承受的荷载种类,那么结构可能会出现设计不合理、配筋偏小等问题,严重的造成楼板出现裂缝等现象。另外,楼板受荷后弯矩设计存在不合理现象,例如结构设计人员通常在楼板上安置大量的分隔墙对房间进行分隔,在实际的设计中应将该分隔墙的荷载换算成相应的等效均布荷载,然后再加载到楼板上计算钢筋用量,但是部分设计员由于专业知识与经验的欠缺,往往会将分隔墙荷载直接以线荷载的方式直接加载在板上,这种做法在设计中时不可取的。
七、异形结构设计的常见问题
随着社会经济的不断发展,人们不断追求独特化与个性化,越来越多的房屋建筑采用异形结构。但是应该充分认识到,当前异形结构在运用中存在的诸多问题,比如房屋高度过高、不合理的结构布置、结构体型不规则以及抗震结构不利等。我国对异形结构的承载力、抗震性能以及结构延展性的研究还不到位。因此,结构设计人员在采用异形结构时,一定要对可能产生的问题做综合判断,并制定相应的解决方案,特别是对于重点设防类的房屋,在进行结构设计时应尽可能的避免采用异形结构。
结束语:
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,在房屋建设中对结构设计也提出了更高的要求。房屋建筑结构设计是一个系统性的工作,相关人员需要不断强化业务理论知识与技能,并在制图过程中应保证制图规则与严谨,同时应不断进行开拓与创新;还应该强化对当前房屋建筑结构设计中常见问题的了解,以提高结构设计水平、提高解决结构设计问题的能力,在设计中充分结合新时期的高新技术与新型环保材料要求,创作出高质量、高安全性的房屋建筑作品,促进建筑结构设计的持续发展。
参考文献: