吴振南
摘要:我国国民经济的快速增长,带动了建筑业的快速、持续的发展。房屋建筑也有了多样化的发展,由简单到复杂、由单层到多层向高层发展,房屋结构形式也发生了变化。当前我国房屋主要结构形式存在一些建筑结构设计中的问题,急需解决这些问题。本文对当前的房屋结构设计存在的常见问题进行了详细的分析。
关键词:房屋结构设计,常见问题,策略
房屋是我们日常工作、生活、休闲的重要场所,不仅承担着为人们御寒防暑的功能,而且还承担着重要的娱乐功能。当前,随着我国城市化的不断发展,越来越多的农村人口涌向了城市,产生了大量的用房需求,这就需要我们在不断地满足其用房需求的同时也不断地改善房屋结构设计,使房屋结构设计更加地科学,更加地符合人们的使用需求。
一、房屋建筑结构设计的基本方法
(一)结构平面图:在建筑设计的过程当中,平面图的绘制处在十分重要的地位,所以人们也很重视对其的建模。国家规定抗震烈度为6度的地区可以不进行建模,但也应做好相应的防护措施,而对于一些防震要求较高的地区,必须进行建模。
(二)大样详图:大样详图可在确定建筑详图准确无误之后直接在建筑详图上面进行绘制,也可在做过的详图上进行局部改进。
(三)基础的设计方法:房屋基础的混泥土标号选择耐久性符合国家相关要求的,另外对于基础的配筋的选用也要选择最小配筋率,详图或标准图上标明的数据要与在条基交接处的钢筋布置相匹配。在进行条基交接部位的钢筋设置时,为了便于施工人员对建筑物的理解设计人员应该画出详图或者是选用标准图。
(四)抗震结构设计:在建造过程中优先采用纵横墙共同承重或横墙承重的结构体系一般都用于多层砌体住宅结构,布置纵横墙时讲究均匀对称,注意沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续。
(五)楼梯和屋顶:折板式和梁板式两种方法主要用于当房屋建筑的屋顶结构是坡面的时候。当房屋建筑的屋脊线和坡度相对简单、板跨度较小、建筑平面比较规整时,一般使用折板式,相反则采用梁板式。而楼梯,使用折板楼梯主要是解决楼梯在个别位置上的不合适,为了防止局部的应力集中折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固;楼梯高度的设计注意要和房屋建筑的基本要求要一致,并且各个楼层要保持位置上的一致性;在建筑楼梯设计的扰度时,要保证首段梯板基础不出现沉降,如果有必要的话,可以增加梯梁的设计;设计中要注意提高首段梯板基础的应力;在设计梁下的净空和楼梯梯板的宽度时也要注意。
(六)屋顶结构图的设计方法:建筑建成坡面的结构时,结构设计图主要采用梁板式和折板式等两种方法。梁板式的结构多用于一些建筑面不规整、板跨度比较小的坡屋面,而折板式的设计与梁板式相反。因为受拉构件的影响,梁板式和折板式的结构都会有一定的限制,一般梁板式和折板式的板的厚度均会大于或等于120 mm。
二、当前房屋建筑结构设计中的常见问题
(一)桩间距过小。桩间距过小,是不符合对桩的最小中心距的规定的,而设计人员往往忽视试桩、锚桩之间的间距,,这就直接影响了试桩结果的准确性。
(二)桩身钢筋笼长度不足。桩基规范规定“对于沉管灌注桩,配筋长度不应小于软弱土层层底深度”,对挤土灌注桩来说,桩身钢筋笼长度没有穿越软弱土层的层底深度,这也是工程设计中常见的问题。[1]
(三)采用多孔砖砌筑承重砖基础。设计时,要根据多孔砖墙体的结构构造不同而進行设计,者就注意建筑不能采用地面以下或室内防潮层以下的基础。
(四)房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值。当前的建筑很少是按规定进行建筑,这就会超出设定的规范,这也是当下最主要的问题。不仅涉及达不到设定的限值,而且设计中也存在一些违反规定的操作,因此在实际的实施中,必然会出现房屋建筑不合格,超出的限值明显高于规定的值,这些问题是严重的。如果不按规定的限值进行设计就会出现在抗震方面出现问题,当真的地震发生时就会出现房屋倒塌严重,给个人和社会都带来经济损失,因此,在设计中必须注意这个问题,避免悲剧的再次发生。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%[2]。
(五)结构布置上存在不合理、不规则现象严重。结构的布局合理,才会有规则的建筑,才会避免出现混乱现象。因此在建筑设计中要特别注意这个规则,这个规则就是平立面外形尺寸、抗侧力构件布置、质量分布、直至承载力分布等诸多因素。这些因素太多,不能在一个复杂的建筑中充分体现建筑的结构,因此必须有一个规定和规范才可以将这个问题解决。
(六)设计异形柱结构时存在的问题。近年来,在我国的住宅建设中,有些建筑采用了异形柱结构,特别是高层或小高层住宅。当前设计异形柱结构时存在的问题比较突出,异形柱结构房屋的特点主要表现在高度超高、体型不规则、结构布置不合理、抗震构造措施不当,这些特点也是当前存在的问题,不及时的解决,后果无法预料。国内缺乏对异形柱在受剪承载力、节点承载力和结构延性等方面的试验研究,而且对异形柱结构在抗震性能方面的认识不足。在这种情况下,设计异形柱结构时应该特别注意重视房屋高度、结构规则性及抗震措施等方面的问题,增强严谨性。
(七) 结构缝设置不合理,缝宽度不足。对于超长建筑物来说,合理地设置伸缩缝是可以减少温度变化对结构的不利影响的。有些设计人员用后浇带来处理,这只能减少混凝土材料干缩的影响,不能解决温度变化的影响,因此用后浇带代替伸缩缝,这种做法是存在问题的,并且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。对于建筑中出现的超长结构,施工后浇带的置留是首先考虑的问题,也必须加强其它构造措施,可以加强顶层屋面的保温隔热措施、个别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都是可以注意的地方。
三、结论
总之,房屋建筑的结构设计包含了很多方面的工作,是系统工程的重点内容。如果设计存在不合理因素就会带来很多麻烦,所以扎实的理论知识功底对于从业者来说十分重要,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度,运用科学的设计方案,从一个个基本的构件算起,深刻这个行业的意义并密切配合其它专业来进行设计。真正使房屋建筑设计得到优化,促进社会更加合理、和谐的发展。
参考文献
[1]纪荣洋王文可.潘可明《建筑结构设计经验探讨》[J].低温建筑技术.2008
[2]于桂萍《关于多层建筑结构设计中的主要问题分析》[J].中国高新技术企业.2008
[3]莫雪辉《深度探讨如何提高建筑结构设计水平》[J].科技资讯.2008