房屋建筑结构设计中的常见问题分析

2015-06-25 09:56黄汉国
科技创新与应用 2015年21期
关键词:问题分析结构设计房屋建筑

摘 要:受国民经济快速发展的影响,我国民众的生活水平在不断提高的同时,人们对建筑的要求也随之逐渐提高。也因此,我国的建筑业发展迈上了一个新的台阶。如今,人们对于自身所居住的房屋的要求,由原来的单层、多层逐渐向高层、复杂发展,房屋的建筑结构设计也逐渐由单一的砖混结构向更多复杂多样的结构设计转变。然而在实际的设计过程中受多种因素的影响,房屋建筑结构设计的某些方面还存在一定的不合理之处,影响了人们的居住质量。文章主要从建筑基础、房屋梁柱、楼板设计以及房屋框架结构等方面对房屋建筑结构设计中常见的问题做出简要的分析,以期能够给有关人士带来有效的启示。

关键词:房屋建筑;结构设计;问题分析

引言

在社会经济快速发展的带动下,建筑行业也实现了较大的发展与改变,尤其是在房屋建筑结构方面,相比传统的房屋建筑结构更加多变复杂。衣、食、住、行是人最基本的生活内容,当前人们在衣食方面已经得到了较高层次的满足,更多的人将目光转至居住方面,对房屋建筑结构的要求不断提高。然而,在现实的生活中房屋建筑结构设计问题依然存在,不仅使房屋建筑的质量大打折扣,同时也给房屋居住者和使用者的安全造成了一定的危险。在这样的情况下,对房屋建筑结构设计问题的分析是十分有必要且有意义的。

1 建筑基础方面

在房屋建筑结构的设计中,有不少设计者并没有到预定要进行房屋建筑的地方进行地质勘查,缺少与该片土地直接有关的详细的勘查报告,仅是根据建设单位口述或参照周围的建筑物来进行施工图纸设计。这样的基础设计的合理性、安全性与适用性是值得怀疑的。一份真正好的房屋建筑结构基础设计应当是建立在设计人员对预定施工地点的地质有充分的料及和认识的基础上的,要求设计人员对施工地点的地质勘查资料有系统的分析,然后再在此基础上将基础建设与房屋上部分建设结构设计相结合,进行整体的综合性分析。需要强调的是,如果仅是对地质勘查资料进行分析,了解了本地区的地基承载力是不够的,这样的设计不仅在安全方面存在漏洞,同时缺乏足够的整体性,根据这样设计而建造出来的房屋建筑并不能带给居民优质的住房服务。同时,如果认为能够通过将地基承载力的特征值取小来实现完美的房屋建筑结构设计的想法也是片面的不正确的,是需要在设计过程中避免的。

其次,在房屋建筑结构设计过程中,有不少设计人员对软弱地基的认识不够全面深入,在针对软弱地基设计时,凭经验设计,思维固化,缺乏发散性的思考,且安全意识、环保意识以及变通意识比较薄弱,考虑的不够周全,仅是通过简单的砂石垫层,对地基承载力的提升并没有太大助益。正确的做法是,先对垫层额厚度、宽度进行严谨的计算,验算软弱下卧层,以提高房屋建筑结构设计的安全效益与经济效益。

2 房屋梁柱方面

首先从房屋建筑结构设计中梁的方面来讲,对于房屋建筑整体的结构而言,框剪结构连梁设计有着非常重要的意义,但是这同时也是多数房屋建筑结构设计中比较容易忽略的一点。通常多数房屋建筑结构设计中连梁问题的出现都是因为设计人员的对连梁设计重视程度不够以及认知程度不深而引起的。简而言之,连梁的作用是将两片剪力墙连接在一起,在中大型地震中,连梁会出现开裂的现象,在一定程度上削弱外界的冲击力,让建筑物能够有一个缓冲的时间,而不是一受到冲击就分解。所以连梁是让建筑物具有一定延性的梁,只有具备这样性质的梁才能成为连梁,在设计过程中对连梁的设计就应该根据连梁的这一特点来设计。

其次就房屋建筑结构设计中柱的方面来讲,其同样也是房屋建筑结构设计颇为重要的部分之一,对房屋建筑结构设计的质量有重要影响。在房屋建筑结构的设计中,柱的问题多数表现为6度抗震设防区的承重柱截面高度设计过小,不足以满足6度甚至更高级抗震设防的需要。而究其缘由,主要是因为设计人员对6度设防区抗震设防认识的不够,有部分设计人员认为在6度设防区是不用考虑设防的,还有设计人员则是贪图计算上方便,简化对房屋中柱子的受力分析。即设计人员有意识地将柱子的截面高度设计过小,用梁充当铰支梁,再根据轴心受压的方式来计算和设计梁柱,以简化受力分析,这样的分析虽然简单,但是却忽略了梁柱之间的钢结作用,没有考虑到柱对梁的约束弯矩,实际给房屋建筑结构埋下了质量上的隐患。

3 楼板设计方面

楼板是房屋建筑工程中最为主要的承重构件,其设计的合理性与梁、墙、柱等构件的安全性有重要关联。在实际的设计过程中,由于设计人员对板受理状态分析认识的不够全面,或基于对计算简化,有些设计人员会将本来应该按照雙向板计算的内容,当做单向板来计算。这些的计算虽然简化了不少,但是其与实际的状态仍存在一定的偏差,很容易导致配筋不足现象的出现,最终由于楼板承载超负而出现裂缝。所以这也就要求设计人员能够按照规范的操作流程来进行设计和计算,切忌凭借主观意愿来简化计算。其次,在设计房屋建筑结构时,非承重隔墙一般多设置在楼板上,所以在设计大楼板时不应用线荷载来计算,而是应将线荷载换算成均布荷载,然后再计算楼板的配筋问题。需要强调的是,在这样的设计中,将隔墙综合再除以楼板总面积的方式是不对的,应尽量避免。

另外,在房屋建筑结构设计中,双向板有效高度取值偏大也是楼板结构设计中比较常出现的问题之一。在实际的使用过程中,双向板所受力来自两个方向,所以都会产生弯矩,因而,在正常情况下,双向板跨中的正弯矩钢筋时是采用的纵横叠放的形式,短跨在下,长跨在短跨上部,计算时应考虑到两个方向上的有效高度。

4 框架结构方面

房屋建筑结构设计框架方面比较常见的问题主要在于不少设计人员,在对房屋建筑进行结构设计时,往往会过分侧重于对横向框架的设计,而忽略了纵向框架的设计,抑制了房屋建筑结构设计的整体性。当前,我国最新制定的建筑结构抗争设计规范中明确指出,要根据两个主轴方向来计算水平地震的作用,横向的地震作用由横向的抗侧力构建承担,相对的纵向的抗侧力构建负责纵向的地震作用,而设计中对纵向框架结构的忽视,实际弱化了纵向的抗侧力能力,当出现纵向地震作用时,房屋很容易被摧毁。

5 结束语

总而言之,房屋建筑结构设计的好坏与房屋建筑的质量和安全性有直接关联,在对房屋建筑结构进行设计的过程中务必要考虑周全,慎重处之,确保设计的合理性与安全性,同时还要不断学习和吸收新的房屋设计理念与技巧,以不断提升房屋建筑结构设计的水平,实现对房屋建筑结构的不断优化与创新,从而为房屋建筑领域的可持续性发展提供更加优质的服务。

参考文献

[1]陈欢.在建筑结构设计中常见问题的分析[J].科技与企业,2012(13).

[2]张磊.建筑结构设计过程中常见问题探讨[J].中国城市经济,2011(24).

[3]梁丽芳,都军花.浅谈建筑框架结构设计存在问题及对策[J].科技创新导报,2009(9).

作者简介:黄汉国(1981,11-),男,广东省罗定市,房建专业,本科,助理工程师。

猜你喜欢
问题分析结构设计房屋建筑
高层建筑连体结构设计
结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用
房屋建筑结构设计优化探讨
房屋建筑结构设计在土木工程建设中的应用
房屋建筑设计中节能设计的探讨
对房屋建筑设计及其发展趋势的探讨
中学历史课堂教学改革的进展及需要解决的问题
事业单位档案管理存在的问题分析
家校合作问题分析及解决策略研究
BIM结构设计应用