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摘要:从多年来的数据分析表明,现在房屋建筑中还是存在各种各样的问题,其中受结构影响的占有相当大比例。由此可得出,加强房屋建筑结构的设计,对改善房屋的建筑质量问题有很重要的作用。结构设计是一个比较系统的、全面的工作。应加强对结构设计人员素质培养,结构设计人员应具有扎实的理论知识功底、灵活创新的思维和严谨的工作态度。应举一反三,理论结合实践,尚应严格执行国家或地方规范、规程之规定,以确保结构的安全、耐用、舒适、美观,在确保人民的生命财产安全的前提下,给建设单位带来经济效益。
关键词:房屋建筑結构;设计;问题
中图分类号:TU8文献标识码: A
1.房屋建筑结构设计基本方法
1.1房屋建筑结构基础设计。在针对房屋建设的基本构架进行设计的过程之中,需要很好的考虑到材料问题,注重混凝土原材料的选择,力求所有的设备和材料都可以满足施工图纸上的要求和规范。同时,对于建筑构架所使用的钢筋构件,也应当满足相应的钢筋率,在建筑结构的条基交叉部分,应当注意相应的面积问题,全面保障建筑结构稳定性、强度和安全性,所有的材料均不能够重复使用。在设计当中还需要结合实际情况对建筑基础的宽度进行调整与修补,通过实地考察与分析,对设计平面图纸和基础图纸进行不断的完善。
1.2建筑结构平面设计。房屋建筑结构设计的平面图纸也是一个重要的组成部分,在绘制平面图纸之时,需要充分的考虑到建筑所处的环境地段、地理位置、地质环境条件和水文地质条件等,采用先进的工艺技术进行施工方面的改进。同时还需要借助计算机等设备,对图纸进行修改,对房屋建筑进行模拟,找寻出设计之中的缺陷。反复的计算、反复的审核与比对,力求保证基础结构设计图纸的完善性。
1.3建筑结构屋面设计。屋面结构设计图纸和屋顶设计图纸是整个房屋建筑结构设计的核心部分。当建筑的屋面是坡形之时,常用的结构处理技术有折板式以及梁板式等两种形式,梁板式更加适合使用在屋面的跨度较大以及平面构造不平整的建筑结构之上,同时针对一些屋脊部位较为复杂的、屋面的坡度较大的屋面,通过梁板式设计方法的运用,也可以得到恰当的处理。上述两种设计形式在运用当中,板筋部分会有部分的拉伸,来抵消建筑构件之间产生的拉力,而针对板筋的厚度设计,需要结合建筑的实际情况来进行确定。通常状况之下在结构设计之中需使用大样详图的方式,帮助施工人员更好的领悟设计图纸的意图和设计理念。
1.4大样详图。在上述工作的基础之上,结合大样详图,可以帮助技术人员更好的、更加直观并且简洁的绘制设计图纸,并且在先前设定的基础之上、在建筑结构的前提上对图纸的局部进行改进和重新绘制。在其中应当注意的是建筑结构的外形应当不会影响施工的便利性,符合房屋建筑的结构受力要求,同时在建筑外形的尺寸以及标高等方面,需要力求一致。
2.当前房屋建筑的结构设计出现问题的原因
2.1地基与基础方面
2.1.1对于多层房屋建筑设计时,必须依据地质勘察资料以及相应的勘察报告进行施工图设计,并且把工作做到位,不能盲目的依据地基承载力这一数据进行设计,要正确认识到这一数据是不安全不合理的。
2.1.2在处理软基地基时必须运用换土垫层法在进行换土垫层设计时必须对垫层宽度和厚度进行计算,对软弱下卧层进行验算这样才能保证设计的安全性,而有时设计人员忽视这一环节仅凭工作经验采用砂石垫层提高一下承载力这是极为不科学,不安全的。
2.1.3民用建筑中柱梁及基础的负荷未按荷载规范进行计标。设计人员设计多层民用建筑时在计算梁、柱和基础的负荷时应按现行荷载规范乘以相关荷载组合相应的分项系数计算其荷载值,因而荷载值不准确。
2.2屋面梁配筋数量不足
在设计人员进行结构建模的过程中,有些设计师为了图方便或是追赶设计的进度,屋面梁直接照搬了下层梁的尺寸,这样设计就是认为屋面梁的荷载较小,同时配筋的数量也不多,这样在以后的施工过程或是使用时一旦出现混凝土收缩、温度突然变化或是受力不均匀时,屋面梁都会因为配筋数量的不足而出现裂缝宽度过大的问题。
2.3建筑基础选型不够合理
建筑基础选型是关系到建筑安全性、实用性、科学性、合理性的关键工作之一。在当前,部分建筑项目,特别是高层建筑项目在基础选型方面不够科学,地基承载力存在一定的缺失,无法与建筑项目的变形要求相契合。同时,不合理的建筑基础选型会导致建筑项目所选地质对于不均匀沉降能力的调节不够有效,严重时导致建筑项目的安全系数较低,质量水平较低,甚至会导致建筑项目的使用寿命受到极为不良的影响。
3.提高建筑结构设计质量的措施
3.1强化质量意识,建立健全质量保证体系
设计单位是设计质量管理的主体,必须强化质量意识,树立质量第一的观念,以质量求生存、以创新谋发展。用全面质量管理的思想和方法,建立健全质量保证体系,为建筑结构设计质量的提高提供程序上、制度上的保证。在质量管理中,要始终坚持“全面、全员、全过程”管理,狠抓目标管理和工序管理,扎实落实质量保证体系的各项措施,切忌浮于表面,流于形式。
3.2地基结构设计措施
地基是房屋建筑的最根本的环节,也是结构设计的基础部分。地质因素是地基结构设计首先要考虑的条件。水文条件、房屋建筑的承载力情况以及地区抗震烈度等因素都要被结构设计综合考量。在认真比对的基础上,设计出合理经济的基础形式。
基础宽度小于2.5m时,要最先考虑诸如灰土条形基础、四合土条形基础等刚性条形基础。在基础宽度大于2.5m时,要采用比较柔性的基础。对于没有地下室、承载多的多层内框架结构,设计十字交叉梁条形基础可以有效的减少地基的不均匀沉降。
后浇带设计对于保证地基不均匀沉降的对应调整具有现实作用,后浇带的设计范围应该有效的限定在800~1000mm。灌注后浇带所使用的材料要选择比原构件提高一级的微膨胀混凝土,并且要确保后浇带的梁板的牢固。
3.3地梁设计措施
在工程设计中,有两种处理方法,第一种是把地梁按一层框架梁计算,不计地基土的影响,把荷载全部传框架柱。这种处理方法使计算模型与实际情况不符。地梁与框架梁不同,地梁处没有风力、地震作用,也没有水平变形,按嵌固考虑。结构电算时,往往“底层层高”不高(即地梁与基础顶面距离),形成“底层框架柱”为短柱或极短柱,使电算结果很不合理。第二种是把地梁不参与框架结构的整体计算,当作简支梁,地梁的剪力传递给框架柱,不计地梁弯距的影响。笔者认为,尽管二种方法都有缺陷,相比之下,第二种方法要相对合理些。
3.4制定合理工期
合理的设计工期是保证设计质量的基本条件之一。过短的设计周期,让设计人员很难对某些方面和某个环节进行深入分析和优化,施工图往往无法保证,错、漏、碰缺也在所难免。因此,每项工程都应根据类型、规模、复杂程度、创优目标、人员投入、建设单位要求等综合考虑来确定工期。工期必须以确保设计质量为先决条件,当然,单位加强工序管理、抓好协调、尽量缩短工期也是必要的。
3.5对结构进行切合实际的计算分析
对结构进行内力和位移计算分析时,首先要选用与实际受力状况相符的结构分析模型与假定,选取适合特性的计算分析软件,并正确选取各项调整参数。要根据规范规程,对分析计算结果的合理性、可靠性作出正确判断,对不合理的指标,通过修改结构布置和构件截面尺寸进行调整。
结束语
总之,现代人们生活水平的提高,人们对建筑结构设计提出了更高的要求,越来越注重建筑设计形态的多元性和创新性。但是要想实现建筑设计形态的多元性和创新性,就一定要先考虑到建筑结构设计的安全性和实效性,否则将会直接影响到建筑工程的质量,会对以后居住人们的生命财产安全造成很大的威胁。
参考文献:
[1]张建,倪彩琴.浅议房屋建筑结构设计中问题的分析[J].建筑设计管理,2010(05)
[2]傅凤珍.房屋建筑结构设计中常见问题分析[J].黑龙江科技信息,2012,(24)
关键词:房屋建筑結构;设计;问题
中图分类号:TU8文献标识码: A
1.房屋建筑结构设计基本方法
1.1房屋建筑结构基础设计。在针对房屋建设的基本构架进行设计的过程之中,需要很好的考虑到材料问题,注重混凝土原材料的选择,力求所有的设备和材料都可以满足施工图纸上的要求和规范。同时,对于建筑构架所使用的钢筋构件,也应当满足相应的钢筋率,在建筑结构的条基交叉部分,应当注意相应的面积问题,全面保障建筑结构稳定性、强度和安全性,所有的材料均不能够重复使用。在设计当中还需要结合实际情况对建筑基础的宽度进行调整与修补,通过实地考察与分析,对设计平面图纸和基础图纸进行不断的完善。
1.2建筑结构平面设计。房屋建筑结构设计的平面图纸也是一个重要的组成部分,在绘制平面图纸之时,需要充分的考虑到建筑所处的环境地段、地理位置、地质环境条件和水文地质条件等,采用先进的工艺技术进行施工方面的改进。同时还需要借助计算机等设备,对图纸进行修改,对房屋建筑进行模拟,找寻出设计之中的缺陷。反复的计算、反复的审核与比对,力求保证基础结构设计图纸的完善性。
1.3建筑结构屋面设计。屋面结构设计图纸和屋顶设计图纸是整个房屋建筑结构设计的核心部分。当建筑的屋面是坡形之时,常用的结构处理技术有折板式以及梁板式等两种形式,梁板式更加适合使用在屋面的跨度较大以及平面构造不平整的建筑结构之上,同时针对一些屋脊部位较为复杂的、屋面的坡度较大的屋面,通过梁板式设计方法的运用,也可以得到恰当的处理。上述两种设计形式在运用当中,板筋部分会有部分的拉伸,来抵消建筑构件之间产生的拉力,而针对板筋的厚度设计,需要结合建筑的实际情况来进行确定。通常状况之下在结构设计之中需使用大样详图的方式,帮助施工人员更好的领悟设计图纸的意图和设计理念。
1.4大样详图。在上述工作的基础之上,结合大样详图,可以帮助技术人员更好的、更加直观并且简洁的绘制设计图纸,并且在先前设定的基础之上、在建筑结构的前提上对图纸的局部进行改进和重新绘制。在其中应当注意的是建筑结构的外形应当不会影响施工的便利性,符合房屋建筑的结构受力要求,同时在建筑外形的尺寸以及标高等方面,需要力求一致。
2.当前房屋建筑的结构设计出现问题的原因
2.1地基与基础方面
2.1.1对于多层房屋建筑设计时,必须依据地质勘察资料以及相应的勘察报告进行施工图设计,并且把工作做到位,不能盲目的依据地基承载力这一数据进行设计,要正确认识到这一数据是不安全不合理的。
2.1.2在处理软基地基时必须运用换土垫层法在进行换土垫层设计时必须对垫层宽度和厚度进行计算,对软弱下卧层进行验算这样才能保证设计的安全性,而有时设计人员忽视这一环节仅凭工作经验采用砂石垫层提高一下承载力这是极为不科学,不安全的。
2.1.3民用建筑中柱梁及基础的负荷未按荷载规范进行计标。设计人员设计多层民用建筑时在计算梁、柱和基础的负荷时应按现行荷载规范乘以相关荷载组合相应的分项系数计算其荷载值,因而荷载值不准确。
2.2屋面梁配筋数量不足
在设计人员进行结构建模的过程中,有些设计师为了图方便或是追赶设计的进度,屋面梁直接照搬了下层梁的尺寸,这样设计就是认为屋面梁的荷载较小,同时配筋的数量也不多,这样在以后的施工过程或是使用时一旦出现混凝土收缩、温度突然变化或是受力不均匀时,屋面梁都会因为配筋数量的不足而出现裂缝宽度过大的问题。
2.3建筑基础选型不够合理
建筑基础选型是关系到建筑安全性、实用性、科学性、合理性的关键工作之一。在当前,部分建筑项目,特别是高层建筑项目在基础选型方面不够科学,地基承载力存在一定的缺失,无法与建筑项目的变形要求相契合。同时,不合理的建筑基础选型会导致建筑项目所选地质对于不均匀沉降能力的调节不够有效,严重时导致建筑项目的安全系数较低,质量水平较低,甚至会导致建筑项目的使用寿命受到极为不良的影响。
3.提高建筑结构设计质量的措施
3.1强化质量意识,建立健全质量保证体系
设计单位是设计质量管理的主体,必须强化质量意识,树立质量第一的观念,以质量求生存、以创新谋发展。用全面质量管理的思想和方法,建立健全质量保证体系,为建筑结构设计质量的提高提供程序上、制度上的保证。在质量管理中,要始终坚持“全面、全员、全过程”管理,狠抓目标管理和工序管理,扎实落实质量保证体系的各项措施,切忌浮于表面,流于形式。
3.2地基结构设计措施
地基是房屋建筑的最根本的环节,也是结构设计的基础部分。地质因素是地基结构设计首先要考虑的条件。水文条件、房屋建筑的承载力情况以及地区抗震烈度等因素都要被结构设计综合考量。在认真比对的基础上,设计出合理经济的基础形式。
基础宽度小于2.5m时,要最先考虑诸如灰土条形基础、四合土条形基础等刚性条形基础。在基础宽度大于2.5m时,要采用比较柔性的基础。对于没有地下室、承载多的多层内框架结构,设计十字交叉梁条形基础可以有效的减少地基的不均匀沉降。
后浇带设计对于保证地基不均匀沉降的对应调整具有现实作用,后浇带的设计范围应该有效的限定在800~1000mm。灌注后浇带所使用的材料要选择比原构件提高一级的微膨胀混凝土,并且要确保后浇带的梁板的牢固。
3.3地梁设计措施
在工程设计中,有两种处理方法,第一种是把地梁按一层框架梁计算,不计地基土的影响,把荷载全部传框架柱。这种处理方法使计算模型与实际情况不符。地梁与框架梁不同,地梁处没有风力、地震作用,也没有水平变形,按嵌固考虑。结构电算时,往往“底层层高”不高(即地梁与基础顶面距离),形成“底层框架柱”为短柱或极短柱,使电算结果很不合理。第二种是把地梁不参与框架结构的整体计算,当作简支梁,地梁的剪力传递给框架柱,不计地梁弯距的影响。笔者认为,尽管二种方法都有缺陷,相比之下,第二种方法要相对合理些。
3.4制定合理工期
合理的设计工期是保证设计质量的基本条件之一。过短的设计周期,让设计人员很难对某些方面和某个环节进行深入分析和优化,施工图往往无法保证,错、漏、碰缺也在所难免。因此,每项工程都应根据类型、规模、复杂程度、创优目标、人员投入、建设单位要求等综合考虑来确定工期。工期必须以确保设计质量为先决条件,当然,单位加强工序管理、抓好协调、尽量缩短工期也是必要的。
3.5对结构进行切合实际的计算分析
对结构进行内力和位移计算分析时,首先要选用与实际受力状况相符的结构分析模型与假定,选取适合特性的计算分析软件,并正确选取各项调整参数。要根据规范规程,对分析计算结果的合理性、可靠性作出正确判断,对不合理的指标,通过修改结构布置和构件截面尺寸进行调整。
结束语
总之,现代人们生活水平的提高,人们对建筑结构设计提出了更高的要求,越来越注重建筑设计形态的多元性和创新性。但是要想实现建筑设计形态的多元性和创新性,就一定要先考虑到建筑结构设计的安全性和实效性,否则将会直接影响到建筑工程的质量,会对以后居住人们的生命财产安全造成很大的威胁。
参考文献:
[1]张建,倪彩琴.浅议房屋建筑结构设计中问题的分析[J].建筑设计管理,2010(05)
[2]傅凤珍.房屋建筑结构设计中常见问题分析[J].黑龙江科技信息,2012,(24)