郑月
摘 要:改革开放后,我国经济建设工作取得了举世瞩目的成就。经济的高速发展促进了建筑行业的进步,各种建筑结构的设计工作也在不断地被完善。应当看到民用与工业建筑墙体广泛采用的砌体结构在设计上存在着一些问题,可能引发塌毁事故,从而造成经济损失甚至是人员伤亡。笔者结合经验,在本文中探讨了砌体结构结构设计工作的常见问题及解决策略。
关键词:砌体结构;结构设计工作;解决策略
相比其他建筑结构而言,砌体结构在原料采集与施工成本控制上具有一定的优势,因此被广泛应用于我国经济欠发达地区的建筑之中。部分设计与施工人员认为砌体结构施工简单、自身经验丰富,从而在设计或者施工过程中对砌体结构可能出现的问题疏于防范,由此极有可能引发相应的安全事故。为了最大程度地确保建筑物的安全,必须高度重视砌体结构设计中的常见问题,并采取有效措施消除隐患。
1 砌体结构的平面布置及结构选型
建筑的内部空间、体型、立面效果以及平面布置等因素受砌体结构选型的影响。合理的砌体结构选型对于建筑而言尤为重要,因此建筑设计师与砌体结构设计者在工作中应当注意配合、各抒己见,尽最大努力来确保未来建筑物的安全性。为了有效地实现上述目的,设计师们需要充分考虑相应建筑的功能要求,如此方能确保细部结构处理工作的质量。事实表明,在建筑工程中可能出现墙体材料使用混乱、砌体结构高度不合理、建筑物出现温度缝等问题,这些问题严重影响了建筑物的质量[1]。
对于建筑砌体结构设计工作而言,结构抗震能力是必须予以妥善考虑的重要因素。此外,设计人员还需要开展合理准确的静力设计工作。为了保障设计工作的质量,笔者认为设计人员需要在工作中有效结合结构抗震设计与静力设计。屋盖类别、楼盖种类,以及承重横墙间距离的确定是建筑砌体结构选型工作的主要内容,值得注意的是,在此过程中设计人员必须依据相关建筑的使用功能来开展工作。在实际的建筑砌体结构设计工作中,还需要充分注意如下事项:①需要为砌体结构水平荷载与纵向荷载的传递选择明确的路线,设计人员需要尽量避免选取复杂程度高的路线。②在选取建筑砌体结构计算简图的过程中,需要充分考虑实际的施工状况,以求保障简图的合理性。③如果应用砌体结构的建筑处于地震风险较大的地区中,设计人员则必须采取有效措施以加强砌体结构的整体稳定性,可以通过增强砌体结构的延性角度来实现此目的。
需要特别指出的是,在底框—砖混混合砌体结构位于地震区的情况下,设计人员除了考虑承砌体结构重横墙的均衡量外,还需要分析砌体结构平面形状是否具有良好的匀称性。经验表明,在地震发生时,如果建筑砌体结构承重横墙布置与平面形状不匹配或者不均衡,则很大程度上会促使建筑物在强地震力的作用下发生一定幅度的扭转,从而可能使得建筑物塌毁。为了确保地震区建筑物的安全,建议在建筑砌体结构设计工作中采用设置抗震缝的方法,如此能够有效确保建筑水平荷载的传递顺畅正常。
2 建筑砌体结构设计中常见问题及其解决策略
2.1 建筑结构缝问题及解决措施
①纵横墙共同承重的结构布置。通常情况下,在设计规划面积较大房屋建筑砌体结构时,需要使得纵墙承重。为了实现上述目的,一般可以将设有沿进方向的梁柱支撑在纵墙上。设计人员可以采用横墙承重与纵墙承重沿竖向交替布置的方案[2]。②建筑横墙承重的结构布置。我国目前房屋基本采用纵向刚度远大于横向刚度的矩形平面设计,因此在建筑抗震设计工作中,需要确保未来建筑物内有足够数量的横墙,如此能够有效地提升砌体结构抗震性能。结合地震学与房屋建筑理论可以获知,建筑物在地震中一般受到猛烈的剪切破坏。所以设计人员需要做好横墙抗剪强度的提升工作。通常来讲,横墙轴压力与材料强度等级的提高能够有效地增强横墙的抗剪力度。③混合承重结构布置。该方案包括内框架砌体结构、局部框架砌体结构、底层框架砌体结构等。该布置方案需要使用两种动力性能与结构材料弹性模量差异性较大的结构体系构成,因此总体上看起抗震能力并不出色。不过,由于此布置方案施工工艺简单以及成本较低,因此其被广泛应用于建筑砌体结构设计中。④纵墙承重的结构布置。在纵墙承重结构布置方案中,横墙的距离较大且数量较少,因此在地震发生时,纵墙被破坏的概率较大,因此地震多发区建筑应慎重考虑是否使用该种设计方案。
2.2 底层框架—剪力墙砌体结构挑梁裂缝
我们将底层采用钢筋混凝土—剪力墙结构的建筑称为底层框架剪力墙砌体结构建筑。该结构一般应用于写字楼、高层住宅等建筑中。在设计结构时,需要注意实际结构底层挑梁承载裂缝的问题。荷载传递路线不合理是导致裂缝出现的主要原因,所以设计人员可以通过改变结构受力路线以及修改计算简图等形式来解决裂缝问题。另外,行业内采用改良施工工艺与施工工序的方法也能降低裂缝出现的概率。
2.3房屋结构缝问题及解决措施
在建筑行业发展过程中,出现了许多结构复杂的砌体,这些砌体通常具有构成结构各部位的刚度与重量分布不均、立面体型缺乏规则性等特征,容易造成相关建筑各部位沉降差过大的局面。笔者认为设计人员必须要在某些关键部位设置抗震缝或者沉降缝。许多具备复杂砌体结构的房屋建筑面积较大,这些建筑在温度应力的持续作用下极有可能出现裂缝,为此有必要在此类房屋中设置伸缩缝。
在建筑地基土质松软、构成成分不均匀的情形下,需要设置抗震缝以及沉降缝,以求提升房屋的抗震能力。通过尽量降低房屋的沉降差能够避免温度应力的出现。如果施工人员对地震中房屋所受应力较为集中的部位采取材质加强处理与优化设计,则这种情况下相关建筑可以不设置或者少设置结构缝[3]。
3 结语
砌体结构结构设计工作具有重要的意义,其是现代建筑技术的重要组成成分。由于各种原因的影响,砌体结构的设计工作可能遇到许多问题,为此设计人员需要积极提升自身综合素质、注意结合实际施工情况展开设计工作,施工人员需要控制工序的合理性与施工质量,如此方能最大限度地促进我国建筑行业的长足发展。
参考文献:
[1]闫莉.砌体结构的发展趋向[J].中外企业家,2013(22).
[2]高义斌.砌体结构常见裂缝的成因与防治[J].黑龙江科技信息,2012(08).
[3]杨翠娜,曹丛霞.砌体结构常见裂缝的分析与防治[J].河南建材,2012(02).