建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見(jiàn)問(wèn)題分析

浙江武義縣建筑設(shè)計(jì)院 陳繼榮

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見(jiàn)問(wèn)題分析

浙江武義縣建筑設(shè)計(jì)院 陳繼榮

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，為了完善城市功能、滿(mǎn)足人們的生活需要，基礎(chǔ)設(shè)施和居住設(shè)施等一系列的設(shè)施建設(shè)迫在眉睫。建筑，也就成了時(shí)代發(fā)展必須關(guān)注的對(duì)象。本文就對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題的分析，總結(jié)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，以達(dá)到保證建筑的安全、延長(zhǎng)其使用壽命的目的。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 問(wèn)題分析 解決措施

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法

1．關(guān)于平面結(jié)圖的構(gòu)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行平面結(jié)構(gòu)圖的繪制時(shí)，要考慮到要不要運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行建模。當(dāng)建筑地點(diǎn)位于6度抗震設(shè)防烈度區(qū)的時(shí)候，根據(jù)相關(guān)建筑抗震的設(shè)計(jì)規(guī)范，可以不使用建模軟件進(jìn)行建模，但是一定要符合相關(guān)抗震措施的基本要求。對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)的建筑物，不需要軟件建模，進(jìn)行直接設(shè)計(jì)就可以，但是在此設(shè)計(jì)過(guò)程中需要對(duì)建筑物整體受壓和局部受壓的問(wèn)題進(jìn)行注意。不過(guò)，在時(shí)間比較充分的情況下還是采用軟件建模比較好。但是需要注意的是，如果建筑地點(diǎn)處于抗震設(shè)防烈度為7度以上（含7度）時(shí)就有必要輸入軟件進(jìn)行建模計(jì)算。

2．關(guān)于屋頂結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)方法

當(dāng)建筑是坡面的時(shí)候，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的兩種方法——梁板式和折板式。梁板式一般被用于建筑面不是十分規(guī)整，板跨度比較的坡屋面；折板式則通常被與梁板式相反的建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中。梁板式和折板式的板都是偏心受拉構(gòu)件。板的厚度一般不能小于120毫米。除此之外，梁板折角鋼筋的設(shè)置需要繪制有大樣示意圖。繪圖和設(shè)計(jì)的最為重要的是設(shè)計(jì)人員要將建筑結(jié)構(gòu)爛熟于心，這就要求結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員一定要具有必要的空間感，以能夠正確的理解建筑圖紙。唯有如此設(shè)計(jì)圖紙才能夠使施工人員無(wú)誤執(zhí)行。

3．大樣詳圖的設(shè)計(jì)

在保證建筑詳圖的繪制準(zhǔn)確的基礎(chǔ)之上，大樣詳圖的繪制工作既可以在其基礎(chǔ)上直接進(jìn)行，也可以在對(duì)已經(jīng)完成的詳圖的修改的基礎(chǔ)之上來(lái)繪制。這個(gè)過(guò)程需要注意的是，必須在保證建筑外形的前提之下盡量使結(jié)構(gòu)的受力合理化、建設(shè)施工簡(jiǎn)單方便。在標(biāo)志高度和建筑外形的規(guī)格上必須與建筑專(zhuān)業(yè)彼此一致。

4．基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法

基礎(chǔ)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意所選擇的混凝土標(biāo)號(hào)要與結(jié)構(gòu)耐久性相符合。基礎(chǔ)所配內(nèi)筋要適合最小配筋率。條基交接處的鋼筋布置應(yīng)該配有詳圖或者標(biāo)準(zhǔn)圖。條基交叉部位的基底面積不能夠重復(fù)使用，應(yīng)該注意不斷調(diào)整基礎(chǔ)的寬度。除此之外，當(dāng)基礎(chǔ)圖中繪制的構(gòu)造柱定位不明確的時(shí)候要給予準(zhǔn)確的定位。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見(jiàn)問(wèn)題

1．基礎(chǔ)拉梁的設(shè)計(jì)不夠合理

當(dāng)多層框架房屋基礎(chǔ)的埋深值比較大的時(shí)候，為了減小底層柱的計(jì)算長(zhǎng)度和底層的位移，可以在適當(dāng)?shù)奈恢眉茉O(shè)基礎(chǔ)拉梁，但是不適合按照構(gòu)造要求設(shè)置的，可以按照框架梁設(shè)計(jì)，并且按照相關(guān)規(guī)定更加鋼筋加密區(qū)。但是根據(jù)抗震這方面來(lái)說(shuō)，采取短柱的方案是比較合理的。通常情況下，在獨(dú)立基礎(chǔ)埋置淺，或運(yùn)用短柱基礎(chǔ)時(shí)，因?yàn)榈鼗焕喂袒蛘咧雍奢d差距比較大，或者存在抗震的要求，針對(duì)這種情況就可以沿著兩個(gè)主軸方向設(shè)置基礎(chǔ)拉梁。當(dāng)基礎(chǔ)拉梁上有填充墻或者樓梯柱等荷載的時(shí)候，拉梁的截面應(yīng)當(dāng)大一些，構(gòu)造配筋也要隨之增加。基礎(chǔ)拉梁的頂標(biāo)高度一般與基礎(chǔ)或者短柱標(biāo)高度相同。在此情況下，基礎(chǔ)可以按照“偏心有受壓”基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。在框架底層高度不大或基礎(chǔ)埋置不深的情況下，要將基礎(chǔ)拉梁設(shè)計(jì)得強(qiáng)大一些，以便用拉梁對(duì)柱底彎矩進(jìn)行平衡。此時(shí)，拉梁的正彎矩筋應(yīng)該全跨拉通，負(fù)彎矩筋最少應(yīng)該保持在在半跨拉通。不應(yīng)當(dāng)設(shè)置于基礎(chǔ)的頂面之上，基礎(chǔ)可以按照中心承受力進(jìn)行受壓設(shè)計(jì)。

2．獨(dú)立基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載的取值不合理

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的多層框架房屋通常采用柱下的獨(dú)立基礎(chǔ)，當(dāng)在地基的主要受力范圍之內(nèi)沒(méi)有粘性土層的時(shí)候，高度在25m之下的建筑物不需要對(duì)地基和基礎(chǔ)進(jìn)行抗震承載力的驗(yàn)算。這就意味著，在8度地震區(qū)，許多鋼筋混凝土框架的房屋可以不需要對(duì)地基和基礎(chǔ)進(jìn)行抗震承載力驗(yàn)算。但是這些特定地區(qū)的建筑物在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該考慮到風(fēng)荷載力的影響。在進(jìn)行設(shè)計(jì)獨(dú)立基礎(chǔ)的時(shí)候，在基礎(chǔ)頂部發(fā)生作用的外荷載只選擇軸力設(shè)計(jì)值及彎矩設(shè)計(jì)值，沒(méi)有剪力設(shè)計(jì)值，有的甚至僅僅選取軸力設(shè)計(jì)值。上面的兩種情況都會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的尺寸偏小，配筋數(shù)量偏少，以致影響到基礎(chǔ)本向以及上部結(jié)構(gòu)安全。

3．懸挑梁的梁高度選用過(guò)小

一部分建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者經(jīng)常忽略對(duì)梁撓度的計(jì)算。梁高選用大都比較小，造成梁截面的受壓區(qū)的應(yīng)力過(guò)高，在正常的使用狀態(tài)之下，梁截面的受壓區(qū)產(chǎn)生非線(xiàn)性徐變。伴隨著時(shí)間的推移，梁撓度逐漸加大。挑梁的變形導(dǎo)致梁板出現(xiàn)裂縫，由于挑梁變形的不斷擴(kuò)大，裂縫的寬度也隨之不斷加寬，這樣就影響了建筑物的正常使用。如果挑梁變形進(jìn)一步發(fā)展，梁支座截面上部受拉區(qū)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)跨比較大的豎向裂縫。受支座附近的剪彎作用影響，豎向的裂縫不斷向下延伸成為斜裂縫，這個(gè)時(shí)候梁已經(jīng)接近毀壞。裂縫在梁支的座位置斜向延伸，縫越靠上寬度越大。挑梁截面過(guò)于窄小對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果影響很大。懸挑結(jié)構(gòu)對(duì)非水平地震的作用極為敏感。當(dāng)梁高比較小的時(shí)候，梁截面的相對(duì)受壓區(qū)高度是比較大的，此時(shí)梁的延性比較小，在豎向地震作用力之下容易發(fā)生斷裂，從而失去其原有的承載力。

4．盲目的追求低含鋼率

最近一段時(shí)間內(nèi)，建筑商的工程數(shù)量劇增，建筑商盲目追求建筑材料的低含鋼率，一些建筑商甚至把含鋼率標(biāo)示設(shè)計(jì)合同上，這樣就給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者造成了很大壓力。因此設(shè)計(jì)者必須想盡辦法在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中降低含鋼率。有些甚至在工程計(jì)算書(shū)上大做文章，影響了建筑結(jié)構(gòu)在地震時(shí)安全性。就建筑結(jié)構(gòu)的含鋼率而言，應(yīng)當(dāng)在不影響質(zhì)量的前提下盡可能地做到經(jīng)濟(jì)。結(jié)合不同的建筑結(jié)構(gòu)、不同的建筑地區(qū)確定符合實(shí)際的含鋼率。

三、結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)今時(shí)代，人們對(duì)生活條件的要求越來(lái)越高，各種新式建筑也是層出不窮。因此，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行分析，對(duì)我們以后的建筑設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行具有十分重要的指導(dǎo)作用，意義重大。

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