楊春輝
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房屋建筑結構設計中常見的問題探析
楊春輝
(青海利強建設工程有限公司青海西寧810000)
目前我國正處于經濟高速發展時期,全國各地都在大范圍進行基礎設施建設,人民對建筑行業的要求也隨著社會經濟的迅猛發展而不斷提升。房屋結構設計是整個房屋建筑工程中的基礎和重要組成部分,直接影響著房屋建筑工程的最終成果質量。本文在闡述房屋建筑結構設計概況的基礎上,總結了目前我國房屋建筑結構設計中存在的問題,并提出相應的建議和意見。
房屋建筑;結構設計;問題;對策
房屋建筑結構設計是房屋建筑施工前的一項準備工作。進行結構設計的目的是通過科學合理的設計并將設計付諸實際以滿足人們對房屋功能的要求。在進行房屋結構設計時要遵循安全性、適用性及耐久性的原則,即按照設計建造好的房屋建筑要能使用戶感覺到舒適且能在規定年限內滿足用戶要求。根據房屋承重構件的不同,建筑結構可分為:鋼結構、鋼以及鋼筋混凝土結構、混凝土結構、混合結構、磚木結構以及其他結構。
進行房屋結構設計的基本方法包含以下幾項:繪制結構平面圖、繪制屋頂結構圖、繪制大樣詳圖、繪制樓梯和基礎構件。繪制結構平面圖時要根據房屋建筑的地理位置來決定是否要輸入結構軟件進行建模計算,當房屋建筑位于抗震設防烈度為Ⅵ度區且建筑為砌體結構時,時間不允許的情況,就可以直接設計,而不用在軟件中建模。如果時間、條件允許的情況下,最好還是要輸入結構軟件進行建模計算。當房屋建筑位于抗震設防烈度為Ⅶ度及以上的區域時,必須要輸入軟件建模計算。當建筑是坡屋面時,結構的處理方式有梁板式及折板式兩種。梁板式結構適用于建筑平面不規整,板跨度較大,屋面坡度及屋脊線轉折復雜的坡屋面,折板式結構則相反,適用于建筑平面規整,板跨度較小,屋面坡度及屋脊線轉折較少的坡屋面。大樣詳圖的繪制可在建筑詳圖的基礎上直接繪制,也可在以前做過的詳圖的基礎上來局部改進繪制。繪制樓梯時要注意控制撓度,梁下凈高要滿足建筑的要求,梯梁的位置盡量使上下樓層的位置統一,同時還要注意梯板寬度的問題?;A構件要注意選擇合適的混凝土,標注混凝土標號,注意調整基礎寬度,當構造柱定位不明確時應給予準確定位。
建筑工程質量的優劣直接關系到人們的生命安全。房屋建筑結構設計是一項繁重而又責任重大的工作,直接影響到建筑物的安全、適用、經濟和合理性。但在實際設計工作中,常常發生各種問題。
2.1地基設計不合理
地基是建筑的基礎,如果地基無法達到要求,就會為建筑自身安全帶來極大的風險。地基的設計應該建立在實地勘察測量的基礎上。然而,現階段我國地基設計的情況不容樂觀。房屋建筑建筑中的地基設計只是根據片面建筑地周邊情況,并未有詳細的統計報告,導致建筑的設計從地基開始就不合理,缺乏科學性和合理性。
2.2建筑框架設計不合理
房屋結構的設置是一個房屋美觀與試用的關鍵所在,如果在結構設置和布局中存在問題的話,這將會影響房屋的質量以及房屋的承載重力的能力。調查中發現,設計人員在框架結構設計中,只注意了橫向框架的設計而忽視了縱向框架。一些結構設計者按普通的連續梁進行設計,梁柱的節點和框架中的縱筋、箍筋的配置無法不答合框架的構造要求。由于沒有考慮地震的縱向作用,在實際設計中經常出現梁的支座負筋,跨中縱筋及箍筋的配筋置均不足的現象。
2.3承重柱截面高度設計過小
這種情況多發生于Ⅵ度抗震設防區。一些結構設計者誤認為Ⅵ度設防就是不設防,他們故意把柱子的截面高度設計得過小,使梁柱的線剛度比加大,把梁簡化為鉸支梁,柱按軸心受壓計算。這種做法違背了現行抗震規范中“強柱弱梁”的設計原則,忽略了梁柱間的剛結作用,結構一旦受力后,柱頂抗彎強度必然不足,從而柱子而梁底附近將會出現一條或多條水平裂縫,形成塑性餃,影響了房屋的耐久性,特別是當遭遇到地震時,房屋建筑很容易倒塌。
2.4樓板設計不合理
板是建筑工程中的主要承重構件,除了承受豎向荷載并將它傳給框架外,還將水平力傳到各個柱上,因此樓板平面內的剛度、整體性和承載力也很重要,樓板的設計問題必將連帶梁、墻、柱等構件安全。有的設計人員在設計時為了計算方便或因對板的受力狀態認識不足,簡單地將雙向板作用單向板進行計算,使計算假定與實際受力狀態不符,導致一個方向配筋過大,而另一方向僅按構造配筋,造成配筋嚴重不足,致使板出現裂縫。
3.1進行嚴密的房屋結構設計
房屋結構設計是一項復雜的工作,它決定著房屋的質量,因此在進行設計時必須要重視其嚴密性,要采取相應的措施來保證建筑結構的穩定性,要堅持實事求是的原則。在設計之前,設計人員必須到當地進行實際考察,獲取詳細的地質詳勘報告,統一考察多方面的因素,充分考慮當地的自然環境,諸如地質條件、當地的氣候、水文狀況等等后方可進行設計,而不能僅僅依據建設單位提供的附近建筑物的基礎設計資料就認為已經全面掌握了該地區的情況從而進行施工圖設計。例如當建筑物受力層主要為軟土時,如果設計者對軟土地基的危害認識不足,不進行換土墊層設計,只是簡單地憑借經驗采用砂墊層加強一下承載力,而沒有進行墊層寬度和厚度計算,這就為房屋建筑工程質量埋下了隱患。
在設計時,設計人員要增強規范意識,盡量制定詳細準確的數據,要注重結構之間的協調性與整體性,同時也要分清各個結構之間的主次關系,要使建筑在出現問題時損失達到最小。要充分考慮到建筑的抗側力的結構布置,對建筑物的平立面外形尺寸進行充分研究與論證,以確保房屋建筑的質量。增強房屋的安全系數,特別是在地震頻發的地區,設計人員在設計時要熟悉和掌握結構的規則,把握好結構設計的相關數據,進行規范化操作,這樣就會使房屋的抗震防震能力大幅度加強。在進行結構設計時要結合建筑物的實際情況來進行數據的變化,如在為高層建筑做設計時注意不要將框架剪力墻集中到一個位置,避免房屋結構的中心偏移質量中心過多,使房屋結構整體扭轉的狀況出現。
3.2加強施工管理,提高對房屋結構設計的重視
只有嚴格按照設計圖紙來施工,才能使房屋設計圖紙成為現實,而事實上,不根據設計圖來施工是目前房屋建筑中一個急需要解決的難題。為此要優選施工方案,合理調配人工、材料和機械設備,科學合理安排施工,提高工效;將先進的施工技術和科學的施工管理融合在施工生產的全過程中,通過周密的調查、研究,進行了大量的計算,反復平衡和優化,精心編制出綜合網絡計劃。
隨著建筑行業的不斷發展,人們對房屋建筑結構設計的要求也越來越精細。房屋結構設計作為整個房屋建筑工程中的基礎,對于整個房屋建筑的質量有著巨大的影響作用。因此在房屋建筑工程中實施專業化的房屋結構設計與管理具有重要意義。為此設計者要在借鑒前人設計經驗的基礎上,根據建筑工程實際,兼顧各種因素做出科學合理的設計,及時的發現房屋建筑過程中存在的不足并采取有效措施解決,使得房屋建筑結構設計的創新與施工同步發揮,進一步提高我國房屋建筑結構的設計水平。
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1673-0038(2015)41-066-02
2015-9-16