◎ 中国水利水电第十六工程局有限公司 黄滢莹
良好的结构设计是房屋建筑的灵魂所在,同时,房屋建筑整体质量的提升也离不开结构设计。前期建筑结构设计到位,就能够根据经验将结构设计比较常见的问题找出来,做好前期性的施工准备。现代社会中的人们,开始懂得了享受,因此,创新与多元就成为建筑设计新的代名词。但是,形态设计上的创新性与多元化并非想要就能实现,首先要考虑到建筑结构设计本身的安全与实效,就需要创新的融入,否则建筑的质量与安全就会受到影响,并且人们的正常生活起居、生命财产安全也会受到不同程度的威胁。
一般来说,建筑结构设计都出现在建筑设计之后,建筑结构设计是“受制于”建筑设计,并且也“反制于”建筑设计的。建筑设计的实现主要取决于结构设计,而结构设计专业属于一门拥有广度与深度的专业学科,因此,我们必须重视结构设计重要性。一项标准的结构设计,能够带来经济、合理、安全、舒适的设计方案,服务人们的生活居住,就成为了建筑质量的决定环节中不可缺少的一部分。所以,作为房屋建筑结构设计人员,要懂得转换陈旧的设计理念,不断地开拓出满足现代化发展要求的结构设计方案,就成为新时代下每一个房屋建筑结构设计人员的必修功课,从而针对性地制定合理的方案来解决建筑结构设计中的问题,提升建筑结构设计的整体质量。
目前,桩间过小、房屋高度和高宽超过了规范标准中规定的限定值、结构布局缺乏合理性与规则性、板受力状况不明确、异形柱结构设计等就是房屋建筑结构设计中最常见的问题。
如果桩与桩之间的间距过小,就无法满足桩的最小中心距的规范,尤其是对于锚桩与试桩而言,间距是设计人员相对容易忽视的环节,这样容易影响到试桩结构本身的准确性。如果桩身钢筋笼的长度相比设计标准存在一定的差距,那么像挤土灌注桩来说,其钢筋笼就无法穿越软弱土层的层底,也无法满足桩基提出的基本指标。房屋的高度、宽度超过了规范、规程标准中提出的限定值,在目前规范标准中对于高度与高宽比限定值所提出的最大规范标准,很多房屋建筑往往不是远远超过了适用高度,就是超出了高宽比的限定值,甚至还会出现个别的房屋建筑两者的限定值均超过的情况。如果在房屋建筑结构设计中,出现了体型复杂程度、高度、高宽比超过了规范保准的高层建筑,在设计上就应当按照超限高层建筑进行。
房屋建筑工程中,板是最主要的承重构件之一,通过板将屋面、楼面的荷载传递给周围的梁或者墙体,但是个别结构设计师为了方便计算或者是没有充分认识到板的受力状态,容易将双向板假定为单向板,使得实际的受力情况计算出来存在很大差异,如此,就会使得一个方向配筋过大,但是另一个方向仅仅是按照标准配筋,这样就会导致配筋不足的现象出现,板就必定会有裂缝的存在。一旦对楼板的设计出现了问题,就会影响到柱、墙、梁等构件的安全性。如果整个设计无法周全考虑,就很容易出现设计方面的质量问题,从而埋下质量隐患。
在绘制建筑结构平面布置图,是否需要将结构软件输入其中,并且进行相应的建模?如果抗震设防烈度只有6度,标准规范里面提到:就无需进行截面抗震的有关验算,但是却对抗震措施提出了具体的要求,务必要满足。因此,针对砌体结构,在无需建模时,直接进入设计阶段,就需要在设计阶段上考虑到整体受压或者是局部受压等情况。如果时间方面充足,也可以输入建模,进行相关的演示。最后,一旦抗震设防烈度达到了7度,甚至是超过了7度,就必须建模。
如果建筑物属于坡屋面,在结构处理上主要是采取梁板式和折板式两类。梁板式一般是在平面不够规整,屋面脊线的转折过于复杂,板的跨度相对较大的坡屋面之上。而折板式所运用的条件基础与梁板式刚好相反。但是,无论是哪一种形式,都属于偏心受拉构件。在进行板的配筋过程中,在拉力抵抗时需要将部分板负筋拉通或者是全部拉通。如果需要考虑到构造,一般来说,板厚度都不能低于120厚度。另外,应存在大样示意图布置在梁板的折角处的钢筋。对于坡屋面的平面画法,一般需要在表示的时候运用剖面示意图加大大样详图的表示方式,这样对于正确地理解施工图纸有着一定的帮助,设计的准确性和绘图的准确性,要求设计人员能够做到了熟于心,这才是关键,此外,结构设计人员还应当掌握相当的空间概念,并且能够正确地理解建筑图纸以及设计意图。如此,才能让施工人员对于设计图纸有一个整体的了解。
如果建筑物的详图不具备任何的错误,就需要以建筑详图作为基础,绘制相应的大样详图,同样,也可以将之前的详图作为基本,在绘制上进行局部的改进。建筑外形也是绘制阶段需要考虑的一项,并且也需要将此作为前提,这样才有利于保持施工的便利。在外形尺寸和标高之上,都需要考虑到与建筑专业之间的协调性、一致性。
楼梯梁的设计,需要考虑到梁下净高应当符合建筑设计要求,梁梯位置应当保证上楼与下楼位置统一。如果出现了局部的不适应,还需要利用折板楼梯。对于折板楼梯上所使用的钢筋,在内折角处将钢筋断开,然后分别做好锚固处理,避免出现应力局部集中。另外,还需要注意梁下的净空与梯板的宽度问题。在进行梯板首段的设计上,还需要添加对沉降方面的考虑,如果情况特色,还需要设置梯梁。
基础配筋也不能低于最小配筋率要求。在条基交换的部位设置钢筋需要选择规范的标准图或者是将详图准备得当。另外,不能够对条基交叉处的基底面积进行重复地利用,还是需要考虑到调整基础的宽度。如果出现了局部墙体存在较大的荷载,也需要对基础的宽度加以调整。如果基础图当中,无法明确的定位构造柱,也需要及时调整,明确定位。
对于房屋建筑结构设计者而言,想要完成这一项复杂并且系统化较高的工作,就需要设计者从以下几个方面强化自身的设计能力:第一,强化学习专业结构设计知识,能够在不断地学习中积累理论基础知识,比如,进一步掌握房屋建筑结构设计中的结构平面、大样详图等;第二,在理论知识学习期间,融入人们的实际需要。比如,在选择悬挑梁的梁高时,忽略了验算梁手的绕度。在梁高的选择上,如果偏小,就可能导致梁截面受压区域出现过高的应力,随着时间推移,就可能出现挑梁变形,最终导致梁板出现裂缝;第三,作为新时期下的房屋建筑结构设计者,在欣赏其作品的同时,能够延伸自己的视野,丰富自身灵感,从而在基本的建筑结构设计方法熟练掌握的同时,使其得以延伸。另外,在房屋建筑结构设计中,还需要配合上严肃认真的工作态度与新型的结构设计理念,在自身结构设计水平不断提升后,为社会创造出更多高水准、经济合理的房屋建筑结构形式。
现代化社会,建筑工程施工技术水平也随着计算机技术的发展而不断地提高。现今,随着冶金制造技术的提高,也进一步为钢结构的发展创造了更多有利的空间。在这样的情况下,进行房屋建筑结构设计的研究,就能够创造更多的房屋建筑的发展机遇,对社会的发展也有巨大帮助。作为房屋建筑结构的设计人员,就应该严格执行构造的规范标准,才能够将设计质量隐患从根本上消除掉。结构设计人员的理论基础与灵活思维不可少,并且保持严谨的工作态度,认真、仔细地分析建筑结构设计中存在的问题,不断地提升设计人员自身的水平,使设计能够高于现阶段其余的建筑标准,确保其经济性、合理性始终保持在最前沿。