馬長明
(身份證號:132434196906257018)
房屋建筑結構設計常見問題探究
馬長明
(身份證號:132434196906257018)
先進的設計理論和先進技術的應用,對建筑結構設計也提出了更高的要求。本文對房屋建筑結構設計中經常出現的問題進行了分析,提出了合理的解決方案。
結構設計;樓板;剪力墻;框架
1.1板承受線荷載時彎矩計算問題
在民用建筑中,常常在樓板上布置一些非承重隔墻。有些設計人員錯誤地將隔墻的總荷載除以板的總面積。
1.2現澆板的裂縫問題
(1)現澆板板厚宜控制在跨度的1/30,最小板厚不宜小于110mm(廚房、浴廁、陽臺板最小厚度不小于90mm)。有交叉管線時板厚不宜小于120mm。
(2)宜采用較小直徑密度分布的方式進行布筋,為防止溫度及收縮引起的應力影響,應適當提高配筋率,這樣可提高混凝土體的極限拉伸應變及混凝土抵抗干縮變形的能力,防止因混凝土自身收縮出現大量的應力集中點,使局部出現塑性變形產生裂縫。
(3)屋面層陽角處、東西單元房間和跨度≥3.9m時,應設置雙層雙向鋼筋,陽角處鋼筋間距不宜大于100mm,跨度≥3.9m的樓板鋼筋間距不宜大于150mm。跨度<3.9m的現澆樓板上面負彎矩鋼筋應一隔一拉通。
2.1剪力墻合理數量的確定
影響剪力墻配置數量的主要因素有地震設防烈度,房屋高度,剪力墻布置形式、長短、位置、風載大小,場地類別等。剪力墻設置數量,要符合下列要求:剪力墻承受的地震傾覆力矩大于結構總地震傾覆力矩的50%。
2.2底層框架柱網的設置
底層應為全框架,至少應是框架形式,即在內柱縱、橫軸線的內、外墻中均設柱或構造柱,且縱橫兩向均應形成框架形式??紤]底部框架梁橫斷面高度取值應控制在1/5~1/8梁跨,如果柱網過大,會使梁斷面及配筋出現異?,F象,而上部懸墻數目增多,更會加重這種現象??刂浦W尺寸,給出規定限值,限制框架梁上的懸墻數目,對底層框架—剪力墻結構來說非常重要。
2.3剪力墻墻體配筋
以200厚墻體為例,一般要求水平鋼筋放在外側,豎向鋼筋放在內側。配筋滿足計算及規范建議的最小配筋率即可。因此,建議加強區φ10@200,非加強區φ8@200雙層雙向即可,雙排鋼筋之間采用φ6@600×600拉筋。但地下部分墻體配筋則另當別論。因為地下部分墻體配筋大多由水壓力,土壓力產生的側壓力控制,而由于簡化計算經常由豎向筋控制,此種情況下為增大計算墻體有效高度,可將地下部分墻體的水平筋放在內側,豎向鋼筋放在外側。
結構計算中,計算簡圖選取的正確與否,直接影響到計算結果的準確性,其中比較典型的是基礎梁的處理。一般情況下,基礎梁設置在基礎高度范圍內,作為基礎的一部分,此時結構的底層計算高度應取基礎頂面至一層樓板頂面的高度?;A梁僅考慮承擔上部墻體荷載,構造滿足普通梁的要求即可。當按規范要求需設置基礎拉梁時,其斷面和配筋可按構造設計,截面高度取柱中心距的1/12~1/18,縱向受力鋼筋取所連接的柱子的最大軸力設計值的10%作為拉力來計算。以某學生宿舍樓為例,該項目為3層鋼筋混凝土框架結構,丙類建筑,建筑場地為Ⅱ類;層高3.3m,基礎埋深4.0m基礎高度0.8m,室內外高差0.45m.根據《抗震規范》第6.1.2條,在8度地震區該工程框架結構的抗震等級為二級。工程設計經驗表明,這樣的框架結構宜按4層進行整體分析計算,即將基礎拉梁層按層1輸入,拉梁上如作用有荷載,應將荷載一并輸入。這樣,計算剪力的首層層高為H1=4-0.8-0.05=3.15m,2層高為3.35m,3、4層高為3.3m。
對于超長建筑物,為減少溫度變化對結構的不利影響,合理地設置伸縮縫是必要的。有些設計人員用后澆帶代替伸縮縫,其實這種做法存在一定的問題。因為后澆帶僅能減少混凝土材料干縮的影響,不能解決溫度變化的影響。后澆帶處的混凝土封閉后,若結構再受溫度變化的影響,后澆帶就不能再起任何作用了。對于不能或不便設置溫度伸縮縫的超長結構,除留設施工后澆帶外,還應采取其它構造加強措施,如加強頂層屋面的保溫隔熱措施,對受溫度變化影響較大的部位適當配置直徑較小、間距較密的溫度筋,或采用預應力混凝土結構等。根據各類結構縫的功能和特點,應盡量將其合并,做到一縫多能,并采用有效的構造措施,以保證其應有的功能。
總之,在建筑行業的發展中由不科學、不合理、不適用的結構設計必然造成成本增加,嚴重制約了建筑行業的快速發展。因此我們只有充分重視建筑結構設計,科學促進產業結構的優化與資源的有效配置,使建筑企業在高效、低成本的建設中始終強勁。而結構設計是個系統、全面的工作,需要扎實的理論知識功底,靈活創新的思維和嚴肅認真負責的工作態度。作為結構設計人員,只有對當前房屋建筑結構設計中常見問題的認識與研究,以不斷提高自身的結構設計水平,使設計的作品比現階段的其它建筑具有更高的水準、更合理和更經濟的結構形式。
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TU318
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1673-0038(2015)31-0053-01
2015-6-21