对建筑房屋结构设计中常见问题的研究

2015-05-30 09:31许燕华
企业技术开发·中旬刊 2015年5期
关键词:建筑结构设计房屋问题

许燕华

摘 要:房屋结构设计在整个房屋建造的流程中起着至关重要的作用。房屋设计必须本着安全、经济、适应性强和美观的原则,但是设计中难免会出现少许错误。文章将从实际出发,探讨在建筑设计当中可能出现的问题。

关键词:建筑结构设计;房屋;问题;房屋安全;结构抗震

中图分类号:TU318 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)14-0157-01

随着生活水平的不断提高,人民对住房品质的要求也越来越高。建筑结构的安全性、可靠性事关人民群众的生命财产安全,建筑工作者在设计工作中必须细致认真,确保房屋质量安全。

1 房屋结构设计中梁、柱以及地基方面的问题

1.1 地质资料不足

由于缺乏地质勘测或者勘测资料不足,设计人员很难对房屋的地基和基础进行安全合理的设计。只有在具体详细的地质资料的支持下,结合待建建筑的类型和上层结构,才能提出较为合理的地基以及基础设计计划。当前存在一些设计人员只是参照附近建筑基础设计资料或者依靠建筑单位所给资料盲目进行建筑地基及基础的设计。如果他们提供的资料不完全甚至不准确,地基及基础的设计是缺乏安全性的,要知道仅仅是土地耐力容许值一点小小的误差,对地基及其基础的设计的影响也是极其大的。

1.2 对缺陷地基处理不当

现在仍有一大批设计人员仅靠经验来对缺陷地基进行处理。例如在处理缺陷软弱基础时,设计人员没有意识到对缺陷软弱地基处理不当可能会造成的严重后果,仅凭经验错误的认为稍微提高土地的承载力就可以完成对缺陷地基的加固,单纯的以土垫层或砂垫层对地基进行加强处理。这种不计算垫层厚度宽度的地基加固方式很难保证建筑的安全性和稳固性。

1.3 建筑设计中对梁、柱的荷载数值计算错误

按照建筑设计规范操作,建筑的梁、柱的荷载数值应该是相应的承重负荷乘以折减系数,这样才能得到规范、合理、安全的数值。但在实际工作当中,很多设计人员只是凭借经验来估算一个大致的数值。

1.4 桩之间的距离太小

桩距太小普遍存在于实际设计工作当中,尤其是试桩、锚桩之间的桩更是不满足设计规范中对桩距的规定,这会影响试桩结果的准确性。

1.5 设计的建筑高度宽度超过行业规范的最高限定值

事实证明,建筑的层数越多,高度越高,建筑的抗震能力就会越弱,控制楼层高度成为一种防震减灾的必要措施。现行建筑抗震设计规范(GB 50011-2010)对高层建筑的高度和层数有明确的规定。在实际建筑设计过程,投资商为了追求利益的最大化,往往要求设计师在不超过最高限定高度的情况下尽可能的增加层数,这是绝对不允许的。因为设计中建筑总高度和总层数应同时满足限定的最高值,楼盖质量约占房屋总质重的一半,在高度一定的情况下,每多一层就会增加半层楼的侧向地震作用。在强烈的震感下,由于楼层过高带来的底部倾斜力矩过大会导致底部墙体承受更大的压力。

1.6 在楼层平面刚度设计时存在的问题

某些设计人员缺乏基本的结构概念和基础的结构布置知识,只是盲目的利用计算机系统来计算楼板变形的数据,由计算机计算得来的数据在数学力学模型是成立的,但这只是一种理想的状态,无法真正得出楼板的形变数据。一味的根据计算机得出的数据设计楼层结构,其设计定然存在不安全成分或者某些部分设计的抗变形能力要比实际需求大得多,造成安全储备过剩。为了使程序的计算结果尽可能符合结构的真实情况,在进行设计时就应该将楼层设计为刚性。但在楼层的刚性设计中应遵循以下两个原则:

①在建筑设计甚至在设计方案时就应该避免楼层开洞、过长外延翼块、凹槽缺口太深等设计。

②对于一些建筑使用效果必须满足但是楼层的刚性无法达到其要求时,可以才用增加斜向配筋或双层配筋等方法来满足设计对楼层的刚性要求。

2 解决办法

2.1 增强砌体房屋的刚度及整体性

从定义上讲,房屋是由横向纵向的承重结构,四周的围墙,楼盖组成结构体系。其抗震刚度主要取决于房屋的空间刚度和整体稳定性,所以房屋结构抗震能力强弱由房屋的空间刚度和整体稳定性决定。楼盖保持一定刚性才能保证各个抗侧力构件按照刚度合理分配倾覆力矩的关键。现在一次浇筑成型的混凝土楼盖整体稳定性好,水平刚度大,可以满足刚性楼盖的要求,是理想的抗震组件。另外,采用混凝土楼盖还可以适当放松对墙体的要求。

2.2 合理的安排纵墙和横墙的位置

合理对纵墙、横墙进行位置的规划,对减小地震对房屋的危害有着重要的意义。纵横墙体是房屋主要的承重结构。在布置纵、横墙体时,墙体的分布应当均匀、对称,在水平方向上应当高度一致且平行对齐,在竖直方向,上下两层的墙体应当在一条直线上。多层砖混建筑的承重墙大多是横墙或者是纵墙,而约束墙偏少,导致在非承重方向上房屋的刚性较差。这样的建筑结构整体刚度较差,如果位于地震带上,极有可能由于非承重方向失稳导致建筑崩塌。多层砖混建筑应当在横、纵两个方向上都布置承重墙,这样可以预防地震时非承重方向上墙体的侧拉变形,提高建筑空间的刚度以及整体性。

2.3 用组合结构代替单一结构

在设计高层建筑时,采用组合结构比单纯采用钢筋混凝土结构要有更好的静、动工作性能,而且节约钢材,减少环境污染。

3 结 语

建筑结构设计是一个需要付出大量体力、脑力劳动的工作,同时也是考验一名建筑设计师责任心的工作。设计师在工作中应当对经常遇到的问题不断的进行归纳总结,从而不断地提高自己的业务水平。为了使设计作品有更高的水准,设计工作者应当具备扎实的专业知识,活跃的思维和一丝不苟的工作态度。在工作中严格按照现行建筑设计规范中的相关规定执行,不搞经验主义,落实勘察工作,注重细节,将设计工作当成一门艺术。

参考文献:

[1] 王宝儒.浅谈房屋结构设计中应注意的几个问题[J].山西建筑,2010,(1).

[2] 李雪峰.结构设计软件应用中应注意的问题[J].山西建筑,2007,(17).

[3] 屈俊峰.房屋建筑结构设计内容与存在问题分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2009,(7).

[4] 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).

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