王凱航
摘 要:本文將結合筆者多年工作經驗,著重圍繞土木工程建設中房屋建筑結構設計的常見問題進行簡要分析研究。
關鍵詞:土木工程;房屋建筑結構;設計;問題
在房屋建筑行業火熱發展下,房屋建筑的數量、規模以及結構等方面均發生不同程度變化,特別是在城市化進程進一步加快下,各地紛紛建設了大量結構多樣化的高層乃至超高層房屋建筑,而這也對房屋建筑結構設計提出更高要求。
一、土木工程建設中房屋建筑結構設計常見問題
(一)圖紙設計問題
房屋建筑施工過程中很容易受到工期限制及其他因素影響,因此很多施工企業為了能夠盡快完成建筑施工,對于圖紙設計一些具體要求沒有一定的重視,并且設計人員在沒有對實際施工環境進行勘察,以及沒有準確的施工資料時就進行房屋建筑圖紙的設計,設計過程中很多的設計人員沿用一些類似建筑工程中的結構設計圖紙,只將一些設計數據進行更改,造成了設計與實際施工情況出現嚴重不符現象,最終影響了房屋建筑結構設計圖紙的科學性,并且直接對后續的房屋建筑工程施工帶來一定的影響。
(二)建筑選址問題
土木工程建設當中,保障建筑選址的合理性是實現房屋建筑結構設計優化的根本前提。建筑選址和房屋建筑結構之間有著直接影響關系,根據我國對于房屋建筑結構設計相關要求可知,房屋建筑結構選址在地形地貌上應當避開非巖質陡坡,或是高度差相對較大的山丘以及地基相對比較軟弱的河岸、坡邊以及地下水相對比較發達的地區。而如果必須在此類地形地況上建設房屋建筑,則應當盡可能選擇密實相對比較均勻的硬土場地上,并規避應急疏散通道和相關場地的用地。而筆者在查閱相關資料時發現有房屋建筑結構設計在跨越高度10米以上邊坡位置以及懸崖邊緣等位置處,此位置上頻繁發生的滑坡、泥石流等災害也對房屋建筑結構造成了極為嚴重的破壞性影響。
(三)結構關系問題
在設計房屋建筑結構布局的過程中,設計人員需要通過充分結合周邊街道的寬窄度,并以此為基礎設計建筑物的具體尺度。同時建筑物的頂部、裙房等位置也需要相互均衡,從而使得整體房屋建筑結構具有良好的美感和平衡性。但筆者發現有部分高層房屋建筑結構設計當中,平面進深只有大約11到12m,結構高寬比超過9,結構層間位移比完全不符合規范要求,因此需要對房屋建筑結構進行重新設計。如果房屋層高在2.6m 以上或是不足2.6m,結構設計不合理均會影響房屋建筑的功能以及活動空間。
(四)安全消防問題
隨著人們對房屋建筑需求不斷增加,房屋建筑功能性直接決定了其內部結構設計,多樣化功能要求必然使房屋建筑結構設計也在一定程度上變得復雜,從而給建筑安全帶來一定影響。如很多房屋建筑結構設計過程中,一些設計者為了結構美觀性和施工控制成本的考慮,大量的在設計中使用可燃性材料進行施工,不僅使房屋建筑在發生火災情況下,不能夠很好對火勢進行控制,還會由于不科學的設計使火勢迅速蔓延,嚴重威脅到房屋建筑的安全。因此,在對房屋建筑結構進行設計時,必須要加強建筑消防安全的設計考慮,通過結合實際的建筑情況使用一些防火方法,如設置防火墻、防火卷簾等。
(五)結構體系問題
眼下土木工程建設中房屋建筑結構設計體系眾多,包括筒體結構體系、剪力墻結構體系、鋼筋混凝土框架結構體系等等,而如果結構體系本身與房屋建筑結構設計要求不相符,則勢必會影響房屋建筑結構完整性和有效性。譬如說在房屋建筑結構設計中,如果平面缺乏較高的平整度并且板子擁有較大跨度,則比較適合使用梁板式的房屋結構。而如果房屋建筑平面比較平整,板子跨度較小,則更加適合使用折板式房屋建筑結構。如果房屋建筑結構設計中未能同時重視橫向和縱向的框架結構,則建筑結構將難以承受縱向的地震作用力,進而影響房屋建筑結構整體的抗震性能。
二、建筑結構設計中的優化策略
(一)平面設計方案的優化
在進行房屋建筑結構設計時,結構的平面布置對于整個房屋結構設計方案、建筑功能及施工成本等都會產生較大的影響。因此,對建筑結構平面布置進行優化非常重要,通過合理的平面方案能確定結構的平面布局、樓層高度、房屋基本情況等。
(二)結構形式的合理選擇
進行房屋建筑結構的選型時,必須要結合建筑的用途、功能、安全性、穩定性等眾多因素進行充分考慮。而一般對于高層建筑來說,主要采用的結構形式包括框架結構、框剪結構、剪力墻結構等。其中對于不同的結構形式,在設計優化上有著不同的優化方案,而結構設計大范圍的采用剪力墻結構,那么雖然結構的抗側剛度會增加,但是對應的結構位移也會相對減少,地震作用也會隨著抗側剛度的增加而增加。
(三)排水系統與電氣系統的優化
一般的建筑結構設計都將排水系統設置在地下室,并在預留空間上保證各種管道的可用性。而當在水平方向的管道進行設計時,可能會出現貫穿柱或梁的情況,這個時候為了盡量的避免這種設計的出現,就需要我們對其設計進行優化。當排水管道穿過了承重墻時,必須要對這座承重墻的墻體進行加固設計。因為排水管道在使用的過程中會對墻體產生壓力,這里加固承重墻體十分必要。
其次,在進行電氣管線的安裝時,必須要需意在梁體上要預留好相應的安裝孔洞,并且保持整個梁體與墻體寬度相同,這樣才能夠保證在電氣管線安裝過程中不會給預制結構造成一定的施工困難。并且在電氣管線安裝過程中,不能夠使電氣管線暴露在墻體的表面。
結語
現階段我國土木工程建設中,房屋建筑結構設計經常會在圖紙設計、建筑選址、材料選用等方面出現不科學、不合理的問題。因此筆者認為,設計人員在進行房屋建筑結構設計時,還需要通過充分了解房屋建筑結構的具體要求,并對相關資料和信息數據進行搜集整理及統籌分析,科學合理地完成房屋建筑結構設計,使其可以同時具備審美性和實用性,進而可以更好地滿足我國人民對房屋建筑的多樣化需求。
參考文獻
[1]陳敏.土木工程建設中房屋建筑結構設計常見問題探討[J].江西建材,2018,03:35-36.