杨春辉
(青海利强建设工程有限公司 青海 西宁 810000)
房屋建筑结构设计中常见的问题探析
杨春辉
(青海利强建设工程有限公司青海西宁810000)
目前我国正处于经济高速发展时期,全国各地都在大范围进行基础设施建设,人民对建筑行业的要求也随着社会经济的迅猛发展而不断提升。房屋结构设计是整个房屋建筑工程中的基础和重要组成部分,直接影响着房屋建筑工程的最终成果质量。本文在阐述房屋建筑结构设计概况的基础上,总结了目前我国房屋建筑结构设计中存在的问题,并提出相应的建议和意见。
房屋建筑;结构设计;问题;对策
房屋建筑结构设计是房屋建筑施工前的一项准备工作。进行结构设计的目的是通过科学合理的设计并将设计付诸实际以满足人们对房屋功能的要求。在进行房屋结构设计时要遵循安全性、适用性及耐久性的原则,即按照设计建造好的房屋建筑要能使用户感觉到舒适且能在规定年限内满足用户要求。根据房屋承重构件的不同,建筑结构可分为:钢结构、钢以及钢筋混凝土结构、混凝土结构、混合结构、砖木结构以及其他结构。
进行房屋结构设计的基本方法包含以下几项:绘制结构平面图、绘制屋顶结构图、绘制大样详图、绘制楼梯和基础构件。绘制结构平面图时要根据房屋建筑的地理位置来决定是否要输入结构软件进行建模计算,当房屋建筑位于抗震设防烈度为Ⅵ度区且建筑为砌体结构时,时间不允许的情况,就可以直接设计,而不用在软件中建模。如果时间、条件允许的情况下,最好还是要输入结构软件进行建模计算。当房屋建筑位于抗震设防烈度为Ⅶ度及以上的区域时,必须要输入软件建模计算。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。梁板式结构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,折板式结构则相反,适用于建筑平面规整,板跨度较小,屋面坡度及屋脊线转折较少的坡屋面。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。绘制楼梯时要注意控制挠度,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,同时还要注意梯板宽度的问题。基础构件要注意选择合适的混凝土,标注混凝土标号,注意调整基础宽度,当构造柱定位不明确时应给予准确定位。
建筑工程质量的优劣直接关系到人们的生命安全。房屋建筑结构设计是一项繁重而又责任重大的工作,直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性。但在实际设计工作中,常常发生各种问题。
2.1地基设计不合理
地基是建筑的基础,如果地基无法达到要求,就会为建筑自身安全带来极大的风险。地基的设计应该建立在实地勘察测量的基础上。然而,现阶段我国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。
2.2建筑框架设计不合理
房屋结构的设置是一个房屋美观与试用的关键所在,如果在结构设置和布局中存在问题的话,这将会影响房屋的质量以及房屋的承载重力的能力。调查中发现,设计人员在框架结构设计中,只注意了横向框架的设计而忽视了纵向框架。一些结构设计者按普通的连续梁进行设计,梁柱的节点和框架中的纵筋、箍筋的配置无法不答合框架的构造要求。由于没有考虑地震的纵向作用,在实际设计中经常出现梁的支座负筋,跨中纵筋及箍筋的配筋置均不足的现象。
2.3承重柱截面高度设计过小
这种情况多发生于Ⅵ度抗震设防区。一些结构设计者误认为Ⅵ度设防就是不设防,他们故意把柱子的截面高度设计得过小,使梁柱的线刚度比加大,把梁简化为铰支梁,柱按轴心受压计算。这种做法违背了现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则,忽略了梁柱间的刚结作用,结构一旦受力后,柱顶抗弯强度必然不足,从而柱子而梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝,形成塑性饺,影响了房屋的耐久性,特别是当遭遇到地震时,房屋建筑很容易倒塌。
2.4楼板设计不合理
板是建筑工程中的主要承重构件,除了承受竖向荷载并将它传给框架外,还将水平力传到各个柱上,因此楼板平面内的刚度、整体性和承载力也很重要,楼板的设计问题必将连带梁、墙、柱等构件安全。有的设计人员在设计时为了计算方便或因对板的受力状态认识不足,简单地将双向板作用单向板进行计算,使计算假定与实际受力状态不符,导致一个方向配筋过大,而另一方向仅按构造配筋,造成配筋严重不足,致使板出现裂缝。
3.1进行严密的房屋结构设计
房屋结构设计是一项复杂的工作,它决定着房屋的质量,因此在进行设计时必须要重视其严密性,要采取相应的措施来保证建筑结构的稳定性,要坚持实事求是的原则。在设计之前,设计人员必须到当地进行实际考察,获取详细的地质详勘报告,统一考察多方面的因素,充分考虑当地的自然环境,诸如地质条件、当地的气候、水文状况等等后方可进行设计,而不能仅仅依据建设单位提供的附近建筑物的基础设计资料就认为已经全面掌握了该地区的情况从而进行施工图设计。例如当建筑物受力层主要为软土时,如果设计者对软土地基的危害认识不足,不进行换土垫层设计,只是简单地凭借经验采用砂垫层加强一下承载力,而没有进行垫层宽度和厚度计算,这就为房屋建筑工程质量埋下了隐患。
在设计时,设计人员要增强规范意识,尽量制定详细准确的数据,要注重结构之间的协调性与整体性,同时也要分清各个结构之间的主次关系,要使建筑在出现问题时损失达到最小。要充分考虑到建筑的抗侧力的结构布置,对建筑物的平立面外形尺寸进行充分研究与论证,以确保房屋建筑的质量。增强房屋的安全系数,特别是在地震频发的地区,设计人员在设计时要熟悉和掌握结构的规则,把握好结构设计的相关数据,进行规范化操作,这样就会使房屋的抗震防震能力大幅度加强。在进行结构设计时要结合建筑物的实际情况来进行数据的变化,如在为高层建筑做设计时注意不要将框架剪力墙集中到一个位置,避免房屋结构的中心偏移质量中心过多,使房屋结构整体扭转的状况出现。
3.2加强施工管理,提高对房屋结构设计的重视
只有严格按照设计图纸来施工,才能使房屋设计图纸成为现实,而事实上,不根据设计图来施工是目前房屋建筑中一个急需要解决的难题。为此要优选施工方案,合理调配人工、材料和机械设备,科学合理安排施工,提高工效;将先进的施工技术和科学的施工管理融合在施工生产的全过程中,通过周密的调查、研究,进行了大量的计算,反复平衡和优化,精心编制出综合网络计划。
随着建筑行业的不断发展,人们对房屋建筑结构设计的要求也越来越精细。房屋结构设计作为整个房屋建筑工程中的基础,对于整个房屋建筑的质量有着巨大的影响作用。因此在房屋建筑工程中实施专业化的房屋结构设计与管理具有重要意义。为此设计者要在借鉴前人设计经验的基础上,根据建筑工程实际,兼顾各种因素做出科学合理的设计,及时的发现房屋建筑过程中存在的不足并采取有效措施解决,使得房屋建筑结构设计的创新与施工同步发挥,进一步提高我国房屋建筑结构的设计水平。
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TU318
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1673-0038(2015)41-066-02
2015-9-16