建筑结构设计中常见问题及分析

2015-04-16 08:51韦蕴真
建材与装饰 2015年25期
关键词:连梁楼板剪力墙

韦蕴真

(广西荣泰建筑设计有限责任公司 广西 柳州 545007)

建筑结构设计中常见问题及分析

韦蕴真

(广西荣泰建筑设计有限责任公司广西柳州545007)

随着时代的发展,我国国民经济水平的不断提升,国民物质生活的必须不断提高,相应的,在对建筑的要求上随之也发生了了一些更高的渴求。进而致使我们的建筑不再是一般意义上遮风避雨的建筑了,在我们的市场经济大背景里,已经完全成为了迅速发展的一个行业。这一特殊的行业的质量水准,最直接地影响着人们的生命财产安全,其中建筑结构设计又是建筑质量的中的核心因素。本文围绕建筑结构设计中常见问题及分析,着重从建筑结构设计中常见问题以及应对策略这两个层面进行剖析,旨在为建筑结构设计水平的提高,促进建筑业的良好发展。

建筑;设计;结构;问题;策略

引言

在建筑结构设计工作中,工作内容比较复杂。因为在工作中需要积极地考虑到各个方面的因素。比如,既要考虑到建筑的经济性、安全性,又要考虑建筑的使用性和美观性。故而,作为建筑结构设计的工作者来说,就必须具备认真严谨的工作的态度,积极地采用科学的方法计算,为建筑结构的合理性、安全性提供积极的保障,进而促进建筑企业的可持续的良好发展。

1 对建筑结构设计中一些问题分析

1.1关于混凝土结构设计的经济指标问题

近年来,随着国民经济发展水平的不断提高,我们的建筑业市场得到了拓展的巨大空间。为了获得最大的利润空间,建设单位对结构成本进行严格控制是合理要求,同时对结构用钢量及混凝土用量控制的合理要求也是对结构设计的促进。但是一味追求经济指标,不合理的成本控制要求,也是不可取的。结构安全是第一位的,在确保结构安全前提下的结构经济性才是有意义的,不得以牺牲结构安全为代价去迎合建设单位的经济指标

要求。

1.2建筑结构设计中荷载取值的准确性

荷载是结构设计的基本要素,荷载准确与否将直接影响到结构计算的可信度,准确把握荷载取值是结构设计对设计人员的基本要求。常规的恒载取值按照建筑的做法进行导算,活载按规范取值,但是遇到复杂荷载或无规律分布荷载,就涉及到等效均布荷载的问题,这里“效”指效应,“等效”指效应相等。在结构设计控制部位,将复杂荷载或无规律分布荷载,根据其荷载效应与“假象的均布荷载”效应相等的原则来确定这一“假想均布荷载”的数值,其中“假想均布荷载”就是等效均布荷载,按内力相等的原则确定。具体设计中如何确定等效荷载?其基本原则就是弄清实际荷载的效应情况,找出其中最不利的效应数值,将其与在等效均布荷载(满布)作用下,简支情况时构件相应的效应数值相等,即可求出等效均布荷载。

1.3结构设计中的强柱弱梁概念

钢筋混凝土框架,由于自身的侧向刚度较小,地震作用引起的侧向位移较大,合理的抗震措施成为框架抗震性能实现的有力保证。汶川地震表明:强柱弱梁是框架抗震设计中不可忽视的重要内容,也是实现梁铰机制的重要结构措施。实现强柱弱梁可从以下几方面着手:

(1)在抗震设计中适当考虑框架梁的塑性内力重分布,采用净跨框架梁单元模型,取用实际梁端(框架柱边)内力进行构件的裂缝宽度验算,这样不仅可以减少梁端负弯矩的实际配筋,还可以提高框架梁的延性,更有利于强柱弱梁的概念设计。

(2)合理控制框架梁梁底钢筋进入框架柱的数量,是确保强柱弱梁实现的重要措施之一。

(3)控制梁端的实际配筋量在合适的范围,以符合计算程序设定的实配钢筋与计算钢筋的比例关系。

1.4建筑结构设计中楼屋、盖设计的合理性

在建筑结构设计中,楼屋、盖设计的合理性也是很重要的,如钢筋混凝土楼屋、盖结构的选型。回顾汶川地震,预制楼板损坏及掉落造成的后果是严重的,抗震设计的建筑应优先考虑采用现浇楼板。地震区采用预制楼板时,应设计为装配整体式楼盖,不应采用装配式楼盖。另外,在楼板设计中,有些设计者对工作进行简化处理,对双向板的计算不精确、不到位,对楼板的弯矩计算进行了忽略化处理,楼板的有效高度取值没有有效地进行控制,这些都是需要注意的[1]。

1.5对剪力墙的开洞处理

结构设计中经常遇到对剪力墙的开洞问题,对开洞形成的强连梁与弱连梁应如何把握?对连梁应采用梁元模型还是墙元模型计算?对剪力墙开洞,应根据不同的结构形式确定剪力墙洞口的大小,对框架-剪力墙结构,连梁的净跨度与连梁截面高度的比值不宜大于5,连梁截面高度不应小于400mm(即采用较强连梁);而对剪力墙结构,连梁的净跨度与连梁截面高度的比值宜大于5(即采用弱连梁)。对强连梁应采用剪力墙开洞模型计算,而对于弱连梁则应采用梁元模型计算(即连梁应按梁输入计算)。

2 对一些常见设计问题所采取的积极应对策略

2.1对勘察报告进行准确地分析

在建筑结构设计之前,作为设计者,应该积极地对实地做一番考察,其目的在于积极了解建筑工程的地理环境和地质条件。在勘察以后,对勘察报告作准确地分析,对施工环境有一个整体上的认识。作为设计者只有充分地对建筑条件充分地理解之后,才能够进行建筑结构的科学设计。针对实际情况会出现的问题,从而提出如何对这些问题进行有效的解决的措施,达到及时处理问题的目的。在实际中,我们的设计工作者中,有些人没有对勘察报告做细致认真地分析,而是凭借着自己的经验来处理手头上的工作。这样的工作特点和工作作风必然会导致工程的后期工作的被动。这样的结果不仅经济收益不会提升反而还降低,同时也增加了管理的成本。但最根本的问题还是造成了安全隐患[2]。

2.2在建筑结构设计中积极地加强对承重墙的结构设计

在建筑中,建筑的质量跟承重墙的数量有着极其紧密的关系。随着时代的发展,人们的生活水平逐渐提高,在建筑上,其要求更加有了高的要求:即有一个安全的居所,同时也希望居所能够宽敞一些。有了对空间的追求和需要,一些建筑公司就迎合着这种需求,在建筑的设计中,过分地追求较少的承重墙,承重墙一旦减少,一栋建筑物的安全系数必然就会降低。这样的结果就导致了建筑物出现了安全隐患。有了安全的隐患住户就安全就没有保障,这样建筑必然对我们的社会造成极其不良的影响。故而,作为企业的设计工作人员,在对建筑机构进行设计的时候,一定要遵循客观准确、科学合理的原则。积极地加强对承重墙的重视,真正做好安全合理的建筑结构设计工作。促进建筑工程质量的提升,为消费者提供出一个有安全保障的居所。

2.3在建筑结构设计中合理采用“刚性楼板”概念

理论上讲,任何刚度的结构和构件,受力后都会有变形,结构中没有绝对刚性的楼板,所谓的“刚性楼板”只是工程中的一种简化和假定,当楼板的面内刚度足够大(注意:楼板的面外变形也应满足正常使用要求,且楼板面外变形对楼板面内的刚度没有明显影响),其变形小到从工程角度可以忽略不计的程度时,也就是说本层楼盖范围内各构件的水平变形符合同一规律(平动时一起平动,扭转时共同扭转),就可以认为是满足“刚性”要求,可以采用“刚性楼板”假定。采用“刚性楼板”假定,每一楼层结构构件的自由度大大减少,各构件的变形具有简单明确的相互关系,可以大大提高结构计算的效率。

2.4积极地对计算结果进行充分地分析

在建筑结构设计中,我们一般来说都是使用计算机进行一些繁琐的大量的计算工作,这样一来在表面是解决了一些问题,但是这样结果也带来不可避免的问题。如使用不同的软件得到的结果不一样,而软件本身就存在不完美的地方,加上我们操作上可能出现的问题,其错误的结果是值得我们深思的[3]。对程序计算结果,应该多进行比较,从最基本的结构受力去进行分析,只有把握住正确的结构受力,结合设计程序的计算结果,我们的设计才是安全可靠的。

3 结束语

综上所述,我国的经济在不断发展,国民是生活水平得到了不断提高,人们对建筑的需求在逐年增强,要认识到建筑结构设计中存在的问题所在,然后采取的积极应对策略,对勘察报告进行准确地分析,对设计问题的所采取的积极应对策略,从而促进建筑结构规划的顺利展开。合理而科学的建筑结构设计,是建筑建设的最初设想,是建筑质量的重要保障。我们在建筑工程结构科学设计的最初的阶段,应该积极地提高重视的程度,在人力和物理上加大投入,真正做到为建筑工程建设铺垫基础。

[1]徐慧.房屋建筑结构设计中常见问题分析[J].中华民居(下旬刊),2013,02:48~49.

[2]张桂霞.浅谈建筑结构设计中的常见问题[J].科技与企业,2013,06:183.

[3]顾长波.浅谈在建筑结构设计中常见问题的分析[J].城市建筑,2013,04:59.

TU318

A

1673-0038(2015)25-0042-02

2015-6-4

韦蕴真(1981-),女,广西南丹人,工程师,本科,主要从事结构设计方面的工作。

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