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【摘 要】 近年来,我国建筑行业快速发展,各类建筑领域呈现出欣欣向荣的发展趋势,人们对建筑的审美,要求也在发生变化,这尤其体现在城市建设中。而民用建筑作为建筑行业的重要一部分,它的设计优化将可以促进整个行业的持续发展。
【关键词】 民用建筑;结构设计;问题;对策
引言:
随着社会经济不断发展和城市化水平不断加快,我国的建筑行业也在不断的更新和发展,主要体现的特别是民用建筑。正因如此,民用结构的质量好与坏受到了社会很多相关人员的研究和調查,因为这是直接关系到人们的生命财产安全的。本文对目前民用建筑结构设计做出了有效的分析,然后找到目前民用建筑结构设计中存在的一系列问题,最后通过对问题的不断深入研究,找到解决和优化问题的方法。
一、民用建筑结构设计存在的问题
1、民用建筑结构设计有很大缺陷
在建筑设计的时候,就目前来说我国民用建筑在结构上还是存在很多缺陷的,这些缺陷主要表现在结构设计房屋建筑结构上的不合理性,比如在很多地方的建筑物中,不管是商业建筑还是住宅建筑都会建造一个比较大的地下停车场,这样的话就在建筑物下面会出现很大的空间,完全不符合物理学上的力学原理,而且也不符合国家对建筑物要求的标准。另一方面很多建筑设计师对民用建筑结构设计的时候,很多人的安全态度都不够严谨,很多时候对房屋抗震和场地使用分不清楚,从而使得建筑物整体上发生错误,而且在悬挑方面也达不到国家所规定的标准,从而使得经常出现很大的误区。
2、地基设计和承载柱截面高度设计问题
地基是建筑结构设计的基础,优秀的地基设计对建筑结构的设计方向有直接的影响。如果对修建民用建筑的地址情况进行充分的勘察便进行建筑结构的设计,极有可能导致后期施工过程中出现地基软弱、承载力不够使工程出现安全问题。在对民用建筑进行设计时,荷载值的计算不去根据规范的折减系数,则直接导致计算结构的准确率十分低。这一系列的地基设计问题常常是建筑结构设计问题中容易被忽视掉的。
承载柱截面高度设计问题常出现在六级抗震设防区域。设计人员为在受力分析计算中简单一些,刻意缩小设计截面高度。这样做使得柱顶的抗弯强度不合格,建筑骨架—柱子因此产生裂缝,最终结果则是降低了建筑的耐久性。一旦遭遇地震,建筑极易垮塌,危及人们的生命财产安全,影响生活质量的提升。
3、民用建筑结构验算缺陷
建筑结构验算问题在我市主要表现在三个方面,其一,是对建筑结构的荷载能力取值方面不恰当,在使用独立基础的情况之下对民用多层建筑结构框架中,建筑物的受力点主要在软弱黏性的土层。我国大部分民用住宅建筑都是6层,高度在15米左右,所以很多设计往往对这种比较低的建筑忽略了建筑物抗震荷载的作用。其二,在对建筑物砌体结构进行验算的问题方面,在大多数民用建筑中很少使用到剪力法,如果建筑中存在薄弱层的话,那么该建筑物的抗震能力是得不到保证的。其三,对结构周期折减系数没有确定,在结构框架中因为有填充墙的存在,所以正常的结构框架刚度应该比刚一开始设计时刚度要大的,但是这一点往往在民用建筑中很容易被忽略。
二、民用建筑结构设计问题的解决对策
1、提高房屋建筑结构基础设计的质量
在房屋建筑结构设计中,地基与基础的设计不仅要安全适用,还要经济合理。因此设计人员必须要从多个方面进行考虑。在进行房屋结构设计前,必须要现场地质进行认真、详细的勘察,以根据全面的地质勘察资料为房屋的基础及上部结构方案进行设计。在进行荷载计算过程中,除了套用基础设计公式与地基所容许的承载力值进行设计之外,还要严重根据规范修正地基容许承载力值。由于不同的土,其承载力是不同的,因此设计人员必须要根据土层的类型,合理计算地基的承载力。在进行基础设计计算时,必须要严格按照设计规范,采用总刚程序与分析法进行计算,尽可能减少计算的误差,以提高房屋建筑结构基础设计的质量。
2、结构优化设计的前期参与
尽管影响住宅建筑施工和成本及后期使用的因素很多,但前期参与的质量往往直接影响后期各个方面。住宅建筑最重要的就是使用功能,一般说来,建筑的使用年限控制在50-100年之间,这就要求设计.者在前期设计时充分考虑结构的优化。从实际出发,考虑方案的可行性,将未来住宅使用过程中可能遇到的种种问题纳入优化设计范围内。这样做,不仅仅可以减少工程造价,还可以延长住宅使用年限。同时,结合施工当地的地理地势条件,多年来当地的降水,风力甚至地震情.况,而不是一味地照搬经验。另外,住房压力越来越大的社会背景下,在一个城市落叶生根人们对住宅的安全度,强度等的要求相应提高。
3、结构的概念优化设计
结构的概念优化设计体现在多个方面。例如,地震作用计算,包括水平地震作用,竖向地震作用和扭转地震作用。排除地震强度,对住宅建筑的地震荷载影响最大的就是建筑材料结构。要选用经济,环保,耐用的材料,结构设计要符合空间规则,通过测试建筑结构在内外力作用下的结果,为优化设计提供借鉴。结构优化是为了适应居住要求,保证舒适安全,与内外环境协调。建筑方案的推出需要经过多次修改与完善,需要设计者结合实际背景与实际经验,确定合适的参数取值等等。
4、刚性楼面的设计
为了使程序的计算结果能够很好的反映出建筑结构的真实受力状况,以减少根本性误差的出现,在设计过程中应尽量设计成刚性楼面。因此在建筑设计方案阶段应避免大开洞、外伸翼块太长及凹槽缺口太深等楼面设计问题。同时,还要保证建筑结构布置与配筋构造的合理性,且要保证结构的使用功能。若平面无法满足刚性楼板的设定,这就要求在进行房屋结构设计中必须要增设连系梁板与在洞口边增设暗梁边梁,以增加梁板或暗梁边梁的配筋量,并采用双层配筋或斜向配筋等方法,以满足刚性楼板的设计要求。
5、框架结构设计 框架结构的灵活点应该在平面中进行有效的设置,并且对结构进行承重以及结构分隔构件等等都有着非常高的要求,与此同时还应该满足建筑物的使用功能和建筑物的生产工艺等有关的要求。建筑物的结构框架一般都使用钢筋混凝土或者型钢材料,因为这些材料有着比较好的抗弯曲和抗压的能力,在民用建筑中使用这些材料,会使得建筑物的抗震能力以及建筑物的延通性保持比较好的性能,但是这些材料大部分都是在多层建筑或者高度在50米以下的建筑中使用,所以目前来说,我国很多民用民用建筑大部分都是采用这些材料来完成结构框架。除此之外,在对框架结构展开平面布置的时候,尽量要使用平面或者立面形状,这样的话能够让建筑物始终保持一种比较好的均匀状态。
6、剪力墙结构
剪力墙是建筑物中的分隔墙、承重墙等,对于剪力墙的安排与设计,必须要让建筑物符合平面布置的相关要求,这不仅仅因为剪力墙有比较好的承载能力和比较好的空间作用能力,正常的情况下,剪力墙的使用在高层建筑中使用的比较多。因为建筑物的平面在一边的建筑中平面开间很容易受到剪力墙之间的影响,所以,剪力墙在公寓或者旅馆的建筑上有着非常好的实用性。为了对高层进行有效的节约,在建筑中可以不设梁,大部分情况可以使用混凝土平板作为剪力墙结构中楼盖结构就行了。
7、承重墙结构的设计
现代房屋多属矩形平面,其横向刚度往往要小于纵向刚度,这就要求必须要有足够的横墙,才能有效保证房屋建筑结构的抗震性能。从地震灾害可知,房屋墙体一般都是剪切破坏。因此,在进行房屋建筑设计时,必须要提高建筑的抗剪强度,以提升房屋横墙的抗震能力。以提高建筑的抗剪强度,就要求提高材料的强度等级,并相應增加横墙的轴压力,因此需要将横墙尽量成为承重与隔断相结合的墙体。当房屋建设中的房间比较大时,设有沿进深方向的梁应支撑在纵墙上,以使纵墙承重。同时,建筑楼板应沿纵向搁置,因此形成横墙承重,再加上纵墙因存在轴压力而增加其抗剪能力。
三、结束语
总而言之,民用建筑结构是一个比较复杂的结构系统,所以在对建筑进行施工的时候很多方法会出现问题,要想对该问题进行更好的解决,这就要求建筑设计师们时刻学习国外发达国家先进的设计经验以及专业能力,并且在投入设计时应该做到全身心的不存在任何杂念的工作,只有这样我国的建筑结构设计水平才能得到有效的提高,能够进一步推动我国民用建筑结构设计的发展。
参考文献:
[1]黄滢莹.房屋建筑结构设计中常见的问题探析[J].中国建设信息,2013年.
[2]杨华.浅谈建筑结构设计与优化设计[J].规划与设计,2012年.
【关键词】 民用建筑;结构设计;问题;对策
引言:
随着社会经济不断发展和城市化水平不断加快,我国的建筑行业也在不断的更新和发展,主要体现的特别是民用建筑。正因如此,民用结构的质量好与坏受到了社会很多相关人员的研究和調查,因为这是直接关系到人们的生命财产安全的。本文对目前民用建筑结构设计做出了有效的分析,然后找到目前民用建筑结构设计中存在的一系列问题,最后通过对问题的不断深入研究,找到解决和优化问题的方法。
一、民用建筑结构设计存在的问题
1、民用建筑结构设计有很大缺陷
在建筑设计的时候,就目前来说我国民用建筑在结构上还是存在很多缺陷的,这些缺陷主要表现在结构设计房屋建筑结构上的不合理性,比如在很多地方的建筑物中,不管是商业建筑还是住宅建筑都会建造一个比较大的地下停车场,这样的话就在建筑物下面会出现很大的空间,完全不符合物理学上的力学原理,而且也不符合国家对建筑物要求的标准。另一方面很多建筑设计师对民用建筑结构设计的时候,很多人的安全态度都不够严谨,很多时候对房屋抗震和场地使用分不清楚,从而使得建筑物整体上发生错误,而且在悬挑方面也达不到国家所规定的标准,从而使得经常出现很大的误区。
2、地基设计和承载柱截面高度设计问题
地基是建筑结构设计的基础,优秀的地基设计对建筑结构的设计方向有直接的影响。如果对修建民用建筑的地址情况进行充分的勘察便进行建筑结构的设计,极有可能导致后期施工过程中出现地基软弱、承载力不够使工程出现安全问题。在对民用建筑进行设计时,荷载值的计算不去根据规范的折减系数,则直接导致计算结构的准确率十分低。这一系列的地基设计问题常常是建筑结构设计问题中容易被忽视掉的。
承载柱截面高度设计问题常出现在六级抗震设防区域。设计人员为在受力分析计算中简单一些,刻意缩小设计截面高度。这样做使得柱顶的抗弯强度不合格,建筑骨架—柱子因此产生裂缝,最终结果则是降低了建筑的耐久性。一旦遭遇地震,建筑极易垮塌,危及人们的生命财产安全,影响生活质量的提升。
3、民用建筑结构验算缺陷
建筑结构验算问题在我市主要表现在三个方面,其一,是对建筑结构的荷载能力取值方面不恰当,在使用独立基础的情况之下对民用多层建筑结构框架中,建筑物的受力点主要在软弱黏性的土层。我国大部分民用住宅建筑都是6层,高度在15米左右,所以很多设计往往对这种比较低的建筑忽略了建筑物抗震荷载的作用。其二,在对建筑物砌体结构进行验算的问题方面,在大多数民用建筑中很少使用到剪力法,如果建筑中存在薄弱层的话,那么该建筑物的抗震能力是得不到保证的。其三,对结构周期折减系数没有确定,在结构框架中因为有填充墙的存在,所以正常的结构框架刚度应该比刚一开始设计时刚度要大的,但是这一点往往在民用建筑中很容易被忽略。
二、民用建筑结构设计问题的解决对策
1、提高房屋建筑结构基础设计的质量
在房屋建筑结构设计中,地基与基础的设计不仅要安全适用,还要经济合理。因此设计人员必须要从多个方面进行考虑。在进行房屋结构设计前,必须要现场地质进行认真、详细的勘察,以根据全面的地质勘察资料为房屋的基础及上部结构方案进行设计。在进行荷载计算过程中,除了套用基础设计公式与地基所容许的承载力值进行设计之外,还要严重根据规范修正地基容许承载力值。由于不同的土,其承载力是不同的,因此设计人员必须要根据土层的类型,合理计算地基的承载力。在进行基础设计计算时,必须要严格按照设计规范,采用总刚程序与分析法进行计算,尽可能减少计算的误差,以提高房屋建筑结构基础设计的质量。
2、结构优化设计的前期参与
尽管影响住宅建筑施工和成本及后期使用的因素很多,但前期参与的质量往往直接影响后期各个方面。住宅建筑最重要的就是使用功能,一般说来,建筑的使用年限控制在50-100年之间,这就要求设计.者在前期设计时充分考虑结构的优化。从实际出发,考虑方案的可行性,将未来住宅使用过程中可能遇到的种种问题纳入优化设计范围内。这样做,不仅仅可以减少工程造价,还可以延长住宅使用年限。同时,结合施工当地的地理地势条件,多年来当地的降水,风力甚至地震情.况,而不是一味地照搬经验。另外,住房压力越来越大的社会背景下,在一个城市落叶生根人们对住宅的安全度,强度等的要求相应提高。
3、结构的概念优化设计
结构的概念优化设计体现在多个方面。例如,地震作用计算,包括水平地震作用,竖向地震作用和扭转地震作用。排除地震强度,对住宅建筑的地震荷载影响最大的就是建筑材料结构。要选用经济,环保,耐用的材料,结构设计要符合空间规则,通过测试建筑结构在内外力作用下的结果,为优化设计提供借鉴。结构优化是为了适应居住要求,保证舒适安全,与内外环境协调。建筑方案的推出需要经过多次修改与完善,需要设计者结合实际背景与实际经验,确定合适的参数取值等等。
4、刚性楼面的设计
为了使程序的计算结果能够很好的反映出建筑结构的真实受力状况,以减少根本性误差的出现,在设计过程中应尽量设计成刚性楼面。因此在建筑设计方案阶段应避免大开洞、外伸翼块太长及凹槽缺口太深等楼面设计问题。同时,还要保证建筑结构布置与配筋构造的合理性,且要保证结构的使用功能。若平面无法满足刚性楼板的设定,这就要求在进行房屋结构设计中必须要增设连系梁板与在洞口边增设暗梁边梁,以增加梁板或暗梁边梁的配筋量,并采用双层配筋或斜向配筋等方法,以满足刚性楼板的设计要求。
5、框架结构设计 框架结构的灵活点应该在平面中进行有效的设置,并且对结构进行承重以及结构分隔构件等等都有着非常高的要求,与此同时还应该满足建筑物的使用功能和建筑物的生产工艺等有关的要求。建筑物的结构框架一般都使用钢筋混凝土或者型钢材料,因为这些材料有着比较好的抗弯曲和抗压的能力,在民用建筑中使用这些材料,会使得建筑物的抗震能力以及建筑物的延通性保持比较好的性能,但是这些材料大部分都是在多层建筑或者高度在50米以下的建筑中使用,所以目前来说,我国很多民用民用建筑大部分都是采用这些材料来完成结构框架。除此之外,在对框架结构展开平面布置的时候,尽量要使用平面或者立面形状,这样的话能够让建筑物始终保持一种比较好的均匀状态。
6、剪力墙结构
剪力墙是建筑物中的分隔墙、承重墙等,对于剪力墙的安排与设计,必须要让建筑物符合平面布置的相关要求,这不仅仅因为剪力墙有比较好的承载能力和比较好的空间作用能力,正常的情况下,剪力墙的使用在高层建筑中使用的比较多。因为建筑物的平面在一边的建筑中平面开间很容易受到剪力墙之间的影响,所以,剪力墙在公寓或者旅馆的建筑上有着非常好的实用性。为了对高层进行有效的节约,在建筑中可以不设梁,大部分情况可以使用混凝土平板作为剪力墙结构中楼盖结构就行了。
7、承重墙结构的设计
现代房屋多属矩形平面,其横向刚度往往要小于纵向刚度,这就要求必须要有足够的横墙,才能有效保证房屋建筑结构的抗震性能。从地震灾害可知,房屋墙体一般都是剪切破坏。因此,在进行房屋建筑设计时,必须要提高建筑的抗剪强度,以提升房屋横墙的抗震能力。以提高建筑的抗剪强度,就要求提高材料的强度等级,并相應增加横墙的轴压力,因此需要将横墙尽量成为承重与隔断相结合的墙体。当房屋建设中的房间比较大时,设有沿进深方向的梁应支撑在纵墙上,以使纵墙承重。同时,建筑楼板应沿纵向搁置,因此形成横墙承重,再加上纵墙因存在轴压力而增加其抗剪能力。
三、结束语
总而言之,民用建筑结构是一个比较复杂的结构系统,所以在对建筑进行施工的时候很多方法会出现问题,要想对该问题进行更好的解决,这就要求建筑设计师们时刻学习国外发达国家先进的设计经验以及专业能力,并且在投入设计时应该做到全身心的不存在任何杂念的工作,只有这样我国的建筑结构设计水平才能得到有效的提高,能够进一步推动我国民用建筑结构设计的发展。
参考文献:
[1]黄滢莹.房屋建筑结构设计中常见的问题探析[J].中国建设信息,2013年.
[2]杨华.浅谈建筑结构设计与优化设计[J].规划与设计,2012年.