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【摘要】建筑结构设计存在诸多方面的问题,对人们的生命安全以及财产安全构成了很大程度的解决措施和设计要求,以保证建筑的安全。
【关键字】建筑结构;问题;措施
在现实生活当中,建筑结构设计工作者常在地基、房面梁和配筋、楼板设计等方面出现各种环节上的失误。其常见的问题如下:
1地基方面存在的问题
1.1忽略对地质的勘测
在构建多层房屋时,设计工作者往往忽略了对地质进行详细地勘测,单方面的根据笼统的参考一些相关建筑物的基本资料来设计施工样图,由此使产生了一系列的问题。合理、安全是基地设计的基本要求,设计工作者必须严格准确的对地质进行勘测,并考虑各个方面的因素之后再对基地以及地基以上部分进行结构方面的设计,仅仅依据其它相关的数据是不可靠的,也是不安全的。
1.2只靠经验处理换土垫层方面的设计
往往设计工作者对基地软弱部分的危害意识较为浅薄,仅根据以往的经验加强垫层的承载能力,而忽略了对垫层的高度和宽度的计算,这不仅仅存在严重的安全隐患,而且会造成经济上的浪费。
1.3建筑中柱和基础的负载未乘以周期折减系数
设计工作者对多层次房屋进行设计时,没有规范将柱和基础的负载乘以周期折减系数,造成了建筑负荷的不准确,从而出现了此方面的问题。
2房面梁和配筋方面存在的问题
2.1房面梁配筋不足
设计工作者进行结构建模时,为了节省时间,房面梁的尺寸大小直接按照下层梁的尺寸进行设计。因为房面梁负载不足,而计算的房面梁的配筋太少,致使在混凝土收缩和温度变化的作用下由于配筋过少导致了裂缝产生较大的宽度。
2.2受扭房面梁腰筋不足
普通的房面梁为了承受混凝土收缩和温度变化的影响。以及保持配筋骨架的刚度,往往梁腹部在一定高度时,加设腰筋。对于不同位置的房面梁不可以在设计中与一般梁混为一谈。
3楼板设计方面存在的问题
3.1
对楼板的认识不足
由于设计工作者对楼板的受力认识不足或者为了节省时间,将双向板都按照单向板进行粗略的计算,致使设计计算的数据和实际的受力存在较大的差别,最终造成因配筋过少使楼板出现裂缝。
3.2计算楼板承受线负荷中弯矩方面存在的问题
在实际建造多层楼房时,经常在楼板上加载非承重的隔墙,而将此方面的线负荷换算为等效的平均负荷之后,再计算楼板的配筋。一些设计工作者误将这些非承重隔墙的负荷与楼板的总面积相加。另一方面,设计工作者经常采用立砖斜砌上部分的楼房面板来处理楼板上隔墙的顶部,而采用此方法会给上部的楼板增添一个支撑点,致使支撑点产生了负弯矩,而设计工作者在楼板设计中忽略了此处的影响,裂缝便在楼板顶部出现了。
3.3过大的对双向板的有效高度进行取值
弯矩不仅仅出现在双向板的单方向,而是双方向的,双向板的短跨钢筋的上部,应放置长跨方向的跨中钢筋,而下部应放置短跨方向的跨中钢筋,由此可以看出双向板的跨中弯矩钢筋是双方向纵横叠放的。所以,工作人员在计算时应该考虑两个方向的有效高度。在实际设计构造中,有些设计工作者由于经验不足或者为了节省时间,经常将这两个方向上的有效高度按照一个方向来进行计算,最终导致裂缝现象的出现。
4解决措施
基于上述问题,以下列出了几方面的解决措施
4.1对基地进行准确勘测
设计工作人员在对基地进行设计时,严格精密的勘测以及参考相关的地质勘察资料是尤为重要的,合理并且全面的进行地基方面的设计,做到安全和适用是做好地基的前提。
4.2周期折减系数
由于框架结构中存在着承重隔墙,致使设计结构的计算刚度比实际刚度要小,而实际的周期比计算的周期要大。由此计算得出的地震减力比实际减力小,使房屋结构很不安全,因此对房屋结构的计算周期进行者减是必不可少的。
而对框架结构折减系数取值太大或者对框架结构不进行周期折减均是不正确的。周期折减只会改变地震的影响而不会改变结构自震性。
4.3解决箱、筏基础底板出现的问题
我们在对建筑物进行结构设计时,往往使箱、筏基础底板出现挑板现象、挑板的阳角不合理、对梁、板的计算存在误差等等。有时为了节省材料,我们常常会从结构上让建筑物出现挑板,这样可以使边跨底板钢筋保持相对的平衡,尤其是不会因为边跨钢筋的存在而加大整个建筑物结构中的通长筋。有了挑板的出現,还可以大大减轻了基底附加的应力、有时在一些情况下,我们需要加挑板那么我们可以选用天然地基,这样会使建筑物的整体下降度减小。对梁、板跨度的计算,有些教材上所说的计算跨度,只能是适用在一般的建筑物结构中。如果是对宽扁梁,那就不能使用了。如果建筑物的结构是扁梁的,而且梁高和板厚相差的尺度不算太大,从梁中心开始计算,选择较大值进行配筋。
4.4解决回弹再压缩问题
如果基础太小,坑底受到约束力太大,回弹就可以不计入其内,则应按照基地附加压力来进行计算,反之,基坑过大时,受到约束力就越小,则应按基地压力计算。
4.5对高层建筑物结构设计的要求
在对高层建筑物结构上进行设计时,要选用简洁并且合理的简图,我们的结构计算式往往是在相对简单图的基础上得出来的。如果对简图不加细致的选择和布局,往往结构中会存在安全隐患,所以合理适当的简图对建筑物结构的安全起着至关重要的作用,而且我们设计的结构简图不能使误差太大。要在误差允许的范围之内。
同样的结构不能混入其他模式的结构形式,对于多地震发生带则可以选择平面和竖向规则的设计,同时也要对施工条件、设计要求、客户需要进行全面的分析和总结,对同一建筑物要设计多种合理的结果方案,从中选取最适合在本地区建筑的方案。
4.6要充分的与其他专业配合
我们在拿到图纸要求后不要急于建模和上机绘图,应该先进行全面的分析研究,与建筑的设计人员充分的进行沟通,并了解工程的各种选型、功能等。要多进行各专业的合作,充分明确各专业的分工,统一标准,确定方案,避免在出图之后调整方案而引起重复工作,浪费了金钱和时间。
4.7充分做好建模前的处理工作
在建模之前一定要做好前期处理。比如荷载的计算不能进行估计,要准确。一定要完全的根据建筑的做法来输入悬梁构件,对于一些复杂的地方,一定要充分运用力学的知识进行等效处理,减少工作量。
4.8防止因为地基沉降引起构件开裂
想要预防和减少不均匀沉降,可从结构措施、建筑措施等方面进行控制。对于高层建筑来说,因为需要一定的埋置深度,要多从经济方面来考虑,一般应该采用桩箱结合的形式,此时应该做到保证箱体的整体刚度。对于大多数建筑来讲,要考虑到经济的因素,一般需要进行地基处理才能达到控制建筑物沉降的目的。
4.9运用结构设计的概念使结构更加优化
在进行计算时,要充分考虑满足经济性。我们不能够随意的加大钢筋的使用量和构件的截面。要充分的注意构件的延伸性能,注意钢筋的锚固长度,特别是对于钢筋的直线段的锚固程度,要充分考虑到温度应力的影响。此外,还应该按均匀、规整原则进行平面和立面的布置,避免薄弱层的出现。在进行结构设计时一定要充分的考虑优化设计。结构设计要从布置、结构选型、分析计算到细微的处理等过程中,充分考虑各方面的因素,确定正确的分析、处理的方法,力求最为经济合理的方案。
5结束语
随着经济的发展以及人们对建筑设计方面要求的提高,设计工作者容易在以上所提出的几个问题中出现错误,所以设计工作人员应该严格执行构造方面的要求,从根本上解决设计中产生的安全隐患,保障人民群众的财产以及生命安全,为社会乃至整个国家贡献出自己的一份力量。
【关键字】建筑结构;问题;措施
在现实生活当中,建筑结构设计工作者常在地基、房面梁和配筋、楼板设计等方面出现各种环节上的失误。其常见的问题如下:
1地基方面存在的问题
1.1忽略对地质的勘测
在构建多层房屋时,设计工作者往往忽略了对地质进行详细地勘测,单方面的根据笼统的参考一些相关建筑物的基本资料来设计施工样图,由此使产生了一系列的问题。合理、安全是基地设计的基本要求,设计工作者必须严格准确的对地质进行勘测,并考虑各个方面的因素之后再对基地以及地基以上部分进行结构方面的设计,仅仅依据其它相关的数据是不可靠的,也是不安全的。
1.2只靠经验处理换土垫层方面的设计
往往设计工作者对基地软弱部分的危害意识较为浅薄,仅根据以往的经验加强垫层的承载能力,而忽略了对垫层的高度和宽度的计算,这不仅仅存在严重的安全隐患,而且会造成经济上的浪费。
1.3建筑中柱和基础的负载未乘以周期折减系数
设计工作者对多层次房屋进行设计时,没有规范将柱和基础的负载乘以周期折减系数,造成了建筑负荷的不准确,从而出现了此方面的问题。
2房面梁和配筋方面存在的问题
2.1房面梁配筋不足
设计工作者进行结构建模时,为了节省时间,房面梁的尺寸大小直接按照下层梁的尺寸进行设计。因为房面梁负载不足,而计算的房面梁的配筋太少,致使在混凝土收缩和温度变化的作用下由于配筋过少导致了裂缝产生较大的宽度。
2.2受扭房面梁腰筋不足
普通的房面梁为了承受混凝土收缩和温度变化的影响。以及保持配筋骨架的刚度,往往梁腹部在一定高度时,加设腰筋。对于不同位置的房面梁不可以在设计中与一般梁混为一谈。
3楼板设计方面存在的问题
3.1
对楼板的认识不足
由于设计工作者对楼板的受力认识不足或者为了节省时间,将双向板都按照单向板进行粗略的计算,致使设计计算的数据和实际的受力存在较大的差别,最终造成因配筋过少使楼板出现裂缝。
3.2计算楼板承受线负荷中弯矩方面存在的问题
在实际建造多层楼房时,经常在楼板上加载非承重的隔墙,而将此方面的线负荷换算为等效的平均负荷之后,再计算楼板的配筋。一些设计工作者误将这些非承重隔墙的负荷与楼板的总面积相加。另一方面,设计工作者经常采用立砖斜砌上部分的楼房面板来处理楼板上隔墙的顶部,而采用此方法会给上部的楼板增添一个支撑点,致使支撑点产生了负弯矩,而设计工作者在楼板设计中忽略了此处的影响,裂缝便在楼板顶部出现了。
3.3过大的对双向板的有效高度进行取值
弯矩不仅仅出现在双向板的单方向,而是双方向的,双向板的短跨钢筋的上部,应放置长跨方向的跨中钢筋,而下部应放置短跨方向的跨中钢筋,由此可以看出双向板的跨中弯矩钢筋是双方向纵横叠放的。所以,工作人员在计算时应该考虑两个方向的有效高度。在实际设计构造中,有些设计工作者由于经验不足或者为了节省时间,经常将这两个方向上的有效高度按照一个方向来进行计算,最终导致裂缝现象的出现。
4解决措施
基于上述问题,以下列出了几方面的解决措施
4.1对基地进行准确勘测
设计工作人员在对基地进行设计时,严格精密的勘测以及参考相关的地质勘察资料是尤为重要的,合理并且全面的进行地基方面的设计,做到安全和适用是做好地基的前提。
4.2周期折减系数
由于框架结构中存在着承重隔墙,致使设计结构的计算刚度比实际刚度要小,而实际的周期比计算的周期要大。由此计算得出的地震减力比实际减力小,使房屋结构很不安全,因此对房屋结构的计算周期进行者减是必不可少的。
而对框架结构折减系数取值太大或者对框架结构不进行周期折减均是不正确的。周期折减只会改变地震的影响而不会改变结构自震性。
4.3解决箱、筏基础底板出现的问题
我们在对建筑物进行结构设计时,往往使箱、筏基础底板出现挑板现象、挑板的阳角不合理、对梁、板的计算存在误差等等。有时为了节省材料,我们常常会从结构上让建筑物出现挑板,这样可以使边跨底板钢筋保持相对的平衡,尤其是不会因为边跨钢筋的存在而加大整个建筑物结构中的通长筋。有了挑板的出現,还可以大大减轻了基底附加的应力、有时在一些情况下,我们需要加挑板那么我们可以选用天然地基,这样会使建筑物的整体下降度减小。对梁、板跨度的计算,有些教材上所说的计算跨度,只能是适用在一般的建筑物结构中。如果是对宽扁梁,那就不能使用了。如果建筑物的结构是扁梁的,而且梁高和板厚相差的尺度不算太大,从梁中心开始计算,选择较大值进行配筋。
4.4解决回弹再压缩问题
如果基础太小,坑底受到约束力太大,回弹就可以不计入其内,则应按照基地附加压力来进行计算,反之,基坑过大时,受到约束力就越小,则应按基地压力计算。
4.5对高层建筑物结构设计的要求
在对高层建筑物结构上进行设计时,要选用简洁并且合理的简图,我们的结构计算式往往是在相对简单图的基础上得出来的。如果对简图不加细致的选择和布局,往往结构中会存在安全隐患,所以合理适当的简图对建筑物结构的安全起着至关重要的作用,而且我们设计的结构简图不能使误差太大。要在误差允许的范围之内。
同样的结构不能混入其他模式的结构形式,对于多地震发生带则可以选择平面和竖向规则的设计,同时也要对施工条件、设计要求、客户需要进行全面的分析和总结,对同一建筑物要设计多种合理的结果方案,从中选取最适合在本地区建筑的方案。
4.6要充分的与其他专业配合
我们在拿到图纸要求后不要急于建模和上机绘图,应该先进行全面的分析研究,与建筑的设计人员充分的进行沟通,并了解工程的各种选型、功能等。要多进行各专业的合作,充分明确各专业的分工,统一标准,确定方案,避免在出图之后调整方案而引起重复工作,浪费了金钱和时间。
4.7充分做好建模前的处理工作
在建模之前一定要做好前期处理。比如荷载的计算不能进行估计,要准确。一定要完全的根据建筑的做法来输入悬梁构件,对于一些复杂的地方,一定要充分运用力学的知识进行等效处理,减少工作量。
4.8防止因为地基沉降引起构件开裂
想要预防和减少不均匀沉降,可从结构措施、建筑措施等方面进行控制。对于高层建筑来说,因为需要一定的埋置深度,要多从经济方面来考虑,一般应该采用桩箱结合的形式,此时应该做到保证箱体的整体刚度。对于大多数建筑来讲,要考虑到经济的因素,一般需要进行地基处理才能达到控制建筑物沉降的目的。
4.9运用结构设计的概念使结构更加优化
在进行计算时,要充分考虑满足经济性。我们不能够随意的加大钢筋的使用量和构件的截面。要充分的注意构件的延伸性能,注意钢筋的锚固长度,特别是对于钢筋的直线段的锚固程度,要充分考虑到温度应力的影响。此外,还应该按均匀、规整原则进行平面和立面的布置,避免薄弱层的出现。在进行结构设计时一定要充分的考虑优化设计。结构设计要从布置、结构选型、分析计算到细微的处理等过程中,充分考虑各方面的因素,确定正确的分析、处理的方法,力求最为经济合理的方案。
5结束语
随着经济的发展以及人们对建筑设计方面要求的提高,设计工作者容易在以上所提出的几个问题中出现错误,所以设计工作人员应该严格执行构造方面的要求,从根本上解决设计中产生的安全隐患,保障人民群众的财产以及生命安全,为社会乃至整个国家贡献出自己的一份力量。