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摘要:随着建筑工程的不断发展,建筑结构设计也已达到了较为成熟的阶段,但仍存在一些问题,需要进行不断的改善。本文就地层框架剪力墙砌体结构挑梁裂缝的问题、砌体结构布置的方式其抗震问题、楼层平面刚度问题、屋面梁配筋的问题等砌体结构设计当中的常见问题进行分析并根据理论基础与实践经验提出相应的对策。
关键词:建筑结构设计;常见问题;对策
Abstract: with the development of construction, building structure design has reached a maturestage, but there are still some problems, need to continue to improve. Common problems instructural arrangement in masonry structure formation frame shear wall cantilever beam crack problem, masonry way, the seismic problem of floor stiffness, roof beam reinforced masonrystructure design problem are analyzed and put forward the corresponding countermeasuresaccording to the theoretical basis and practical experience.
Keywords: building structure design; problems; Countermeasures
中图分类号:TU3文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
随着建筑工程理论的不断发展与建筑工程实践的不断积累,建筑结构不仅形成了较为完整的构建体系,而且愈加合理化。但在实际的建筑结构工作当中,砌体结构的相关设计、屋面梁与配筋以及楼层的平面刚度计算等方面的环节仍然存在着诸多的问题。
一、砌体结构设计当中存在的问题及其对策
(一)地层框架剪力墙砌体结构挑梁裂缝的问题
底层框架剪力墙气体结构的房屋,其上下结构有着一定的区别,通常情况下,该结构的底层为钢筋混凝土框架与剪力墙结构,而其他部分则为多层砌体结构,诸如沿街的旅馆、办公楼、餐厅等多应用这种结构,该结构应用范围之所以如此广泛,主要原因是是其结构特点能够满足部分居住人员的要求,尤其是对使用面积要求与经济因素要求较高的人,这种结构的房屋是最为理想的选择。但有些设计者在进行该结构的设计过程当中,以为追求使用面积的最大化而采用单一的建筑立面,其他部分的恒强则移到悬挑梁之上,或者说每一层的设计几乎都有挑梁,但其底层的挑梁会出现一些裂缝,通常情况下,该裂缝现象的出现在临街的砌体结构房屋当中较为广泛。
造成裂缝等现象的主要原因是计算的误差所造成,具体来讲,各层挑梁的相关计算是按其承受本层楼盖的荷载与其墙体的荷载而进行的计算,这与实际的结构现状有些矛盾。在具体的结构当中,悬挑梁的上部墙体通常为整体砌筑而成,下部墙体则通常与挑梁的底摸有着直接的联系,如此一来,该结构的荷载主要是由上向下传递,因为其荷载主要是存在于挑梁上部的墙体与楼盖当中。简单来说,挑梁设计过程当中的计算是其挑梁承载力不足的主要原因,解决这一问题的方法较为简单,方法一是将计算简图进行改变的同时将受力路线也进行改变,方法二则是将施工顺序进行合理安排的同时对施工工序也要进行合理的安排。
(二)砌体结构布置的方式其抗震问题
砌体结构布置方式及抗震分析
横墙的合理分布:通常情况下房屋的平面为长方形,纵向刚度比较大, 所以横墙的数量和质量提高房屋抗震性能的主要方法。实践表明,在地震发生时墙体往往呈现出剪切性破坏,那么墙体抗震性能的提高首先要从提高其抗剪强度来着手,方法主要是使用高强度的原材料,提升横墙对压力的承受能力。所以在实际的操作过程中可使横墙具有承重和隔断双重功能的墙体。
纵横墙共同承重的结构布置。如果房间的空间比较大,那么房屋建设所用的梁支承于纵墙上,这也就使纵墙成为了承重墙。如果楼板沿纵向分布, 就会使得横墙成为承重墙,横墙间距不入,这样就会符合一般的抗震性能的要求,这样一来,纵墙因为轴压力的因素也能在一定程度上增强自身的抗剪能力。另外还有一种方案,纵墙承重与横墙承重沿竖向交替布置,然而,这种方案通常情况下是不被采纳的。
纵墙承重的结构布置。这里所提到的纵墙承重布置具有横墙间距相对比较大、数量较少,且轴压力也比普通的要小,所以这种结构的抗震性能也比较差;尤其是纵墙,很容易受到弯曲性破坏,所以在选用时务必要谨慎。
(三)楼层平面刚度问题
部分设计在结构观念缺乏的情况下会选择楼板变形的计算方法,这些计算方法虽然在数学的相关模型尤其是力学模型方面是十分准确的,甚至是精确的,但对楼板的变形程度却较难进行准确的估量,因此,在楼板变形程度无法准确估量的情况下,其数据的参考价值也会随之降低,如果仍旧依据此计算结构进行结构的计算,则其受力情况难以得到正确的估计,进而在实际的施工过程当中造成不必要的误差,进而产生严重的安全隐患。
要使其相关计算结构能够对真实的受力情况进行较为合理的反映以尽可能地减小误差,在实际的设计过程当中则需要将楼层尽可能的设计为刚性楼面。具体来讲,首先,要在最初的方案设计阶段避免变形平面的出现,如外伸翼块过长、凹槽缺口过深等现象要尽量避免,因为这些现象会与平面变形有着直接的联系。其次,不仅要对结构布置下功夫,而且要对配筋构造进行充分的考虑,尤其是一些必要的使用功能与效果优越的建筑设计,要尽可能地满足刚性楼板的假设需求,如将连系梁板的数量增加,将暗梁边梁增加于洞口边,再如将暗梁边梁的配筋量增加等,这些措施都能够有效弥补由于计算误差而产生的不良后果。
(四)屋面梁配筋的问题
屋面梁配筋的数量要进行合理的控制,过多则会造成成本的提高,过少则会降低屋面梁的质量,对整个工程质量有着致命的影响。设计人员在进行结构建模的过程当中,为了操作简便会对下层梁的尺寸进行直接的复制,这就会造成屋面梁荷载过小,计算出的配筋数量也较少,如果在该施工过程当中采用该种办法,其屋面梁则会在温度边或、混凝土收缩等情况之下由于配筋数量过少而造成较宽的裂缝。
针对这一问题,一方面,要对振型数进行合理的取值,因为该在数值的取值与计算结果有着直接的联系。而在实际的操作过程当中,尤其是平面不够规则与刚度不够均匀的结构,这些结构较为复杂,其振型的取值较为难掌控,振型取值较大,则会增加不必要的工作量,而振型数取值过小,则会导致部分高振型的地震作用难以计算,造成整个结构安全性降低。通常情况下,振型数至少要取3,而在振型数超过3的情况下,要尽可能的選择3的倍数作为振型数,对于结构十分不规则的情况,则要选择9以上的数值作为振型数,此种情况需注意的是振型数应尽可能多的选取,但上限为建筑物层数的3倍。
二、总结
建筑工程随着经济的不断发展而发展,并随着人们的要求而不断地改变。建筑工程当中结构设计会不断产生新的问题,也会不断解决新的问题,这些问题的发现与解决不仅能够有效提升建筑工程的整体质量,而且对建筑工程的可持续发展起着关键性的作用,建筑结构设计者要不断的丰富自己的专业理论与不断的积累自身的实践经验,以不断设计出高质量的建筑结构,为我国的建筑工程献出自己的力量。
参考文献:
[1]张中俊.建筑结构设计的常见问题浅析[J].科技创新与应用,2013(05)
[2]孟兆勇.建筑结构设计常见问题浅析[J].中国新技术新产品,2009(01)
[3]张桂霞.浅谈建筑结构设计中的常见问题[J].科技与企业,2013(03)
关键词:建筑结构设计;常见问题;对策
Abstract: with the development of construction, building structure design has reached a maturestage, but there are still some problems, need to continue to improve. Common problems instructural arrangement in masonry structure formation frame shear wall cantilever beam crack problem, masonry way, the seismic problem of floor stiffness, roof beam reinforced masonrystructure design problem are analyzed and put forward the corresponding countermeasuresaccording to the theoretical basis and practical experience.
Keywords: building structure design; problems; Countermeasures
中图分类号:TU3文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
随着建筑工程理论的不断发展与建筑工程实践的不断积累,建筑结构不仅形成了较为完整的构建体系,而且愈加合理化。但在实际的建筑结构工作当中,砌体结构的相关设计、屋面梁与配筋以及楼层的平面刚度计算等方面的环节仍然存在着诸多的问题。
一、砌体结构设计当中存在的问题及其对策
(一)地层框架剪力墙砌体结构挑梁裂缝的问题
底层框架剪力墙气体结构的房屋,其上下结构有着一定的区别,通常情况下,该结构的底层为钢筋混凝土框架与剪力墙结构,而其他部分则为多层砌体结构,诸如沿街的旅馆、办公楼、餐厅等多应用这种结构,该结构应用范围之所以如此广泛,主要原因是是其结构特点能够满足部分居住人员的要求,尤其是对使用面积要求与经济因素要求较高的人,这种结构的房屋是最为理想的选择。但有些设计者在进行该结构的设计过程当中,以为追求使用面积的最大化而采用单一的建筑立面,其他部分的恒强则移到悬挑梁之上,或者说每一层的设计几乎都有挑梁,但其底层的挑梁会出现一些裂缝,通常情况下,该裂缝现象的出现在临街的砌体结构房屋当中较为广泛。
造成裂缝等现象的主要原因是计算的误差所造成,具体来讲,各层挑梁的相关计算是按其承受本层楼盖的荷载与其墙体的荷载而进行的计算,这与实际的结构现状有些矛盾。在具体的结构当中,悬挑梁的上部墙体通常为整体砌筑而成,下部墙体则通常与挑梁的底摸有着直接的联系,如此一来,该结构的荷载主要是由上向下传递,因为其荷载主要是存在于挑梁上部的墙体与楼盖当中。简单来说,挑梁设计过程当中的计算是其挑梁承载力不足的主要原因,解决这一问题的方法较为简单,方法一是将计算简图进行改变的同时将受力路线也进行改变,方法二则是将施工顺序进行合理安排的同时对施工工序也要进行合理的安排。
(二)砌体结构布置的方式其抗震问题
砌体结构布置方式及抗震分析
横墙的合理分布:通常情况下房屋的平面为长方形,纵向刚度比较大, 所以横墙的数量和质量提高房屋抗震性能的主要方法。实践表明,在地震发生时墙体往往呈现出剪切性破坏,那么墙体抗震性能的提高首先要从提高其抗剪强度来着手,方法主要是使用高强度的原材料,提升横墙对压力的承受能力。所以在实际的操作过程中可使横墙具有承重和隔断双重功能的墙体。
纵横墙共同承重的结构布置。如果房间的空间比较大,那么房屋建设所用的梁支承于纵墙上,这也就使纵墙成为了承重墙。如果楼板沿纵向分布, 就会使得横墙成为承重墙,横墙间距不入,这样就会符合一般的抗震性能的要求,这样一来,纵墙因为轴压力的因素也能在一定程度上增强自身的抗剪能力。另外还有一种方案,纵墙承重与横墙承重沿竖向交替布置,然而,这种方案通常情况下是不被采纳的。
纵墙承重的结构布置。这里所提到的纵墙承重布置具有横墙间距相对比较大、数量较少,且轴压力也比普通的要小,所以这种结构的抗震性能也比较差;尤其是纵墙,很容易受到弯曲性破坏,所以在选用时务必要谨慎。
(三)楼层平面刚度问题
部分设计在结构观念缺乏的情况下会选择楼板变形的计算方法,这些计算方法虽然在数学的相关模型尤其是力学模型方面是十分准确的,甚至是精确的,但对楼板的变形程度却较难进行准确的估量,因此,在楼板变形程度无法准确估量的情况下,其数据的参考价值也会随之降低,如果仍旧依据此计算结构进行结构的计算,则其受力情况难以得到正确的估计,进而在实际的施工过程当中造成不必要的误差,进而产生严重的安全隐患。
要使其相关计算结构能够对真实的受力情况进行较为合理的反映以尽可能地减小误差,在实际的设计过程当中则需要将楼层尽可能的设计为刚性楼面。具体来讲,首先,要在最初的方案设计阶段避免变形平面的出现,如外伸翼块过长、凹槽缺口过深等现象要尽量避免,因为这些现象会与平面变形有着直接的联系。其次,不仅要对结构布置下功夫,而且要对配筋构造进行充分的考虑,尤其是一些必要的使用功能与效果优越的建筑设计,要尽可能地满足刚性楼板的假设需求,如将连系梁板的数量增加,将暗梁边梁增加于洞口边,再如将暗梁边梁的配筋量增加等,这些措施都能够有效弥补由于计算误差而产生的不良后果。
(四)屋面梁配筋的问题
屋面梁配筋的数量要进行合理的控制,过多则会造成成本的提高,过少则会降低屋面梁的质量,对整个工程质量有着致命的影响。设计人员在进行结构建模的过程当中,为了操作简便会对下层梁的尺寸进行直接的复制,这就会造成屋面梁荷载过小,计算出的配筋数量也较少,如果在该施工过程当中采用该种办法,其屋面梁则会在温度边或、混凝土收缩等情况之下由于配筋数量过少而造成较宽的裂缝。
针对这一问题,一方面,要对振型数进行合理的取值,因为该在数值的取值与计算结果有着直接的联系。而在实际的操作过程当中,尤其是平面不够规则与刚度不够均匀的结构,这些结构较为复杂,其振型的取值较为难掌控,振型取值较大,则会增加不必要的工作量,而振型数取值过小,则会导致部分高振型的地震作用难以计算,造成整个结构安全性降低。通常情况下,振型数至少要取3,而在振型数超过3的情况下,要尽可能的選择3的倍数作为振型数,对于结构十分不规则的情况,则要选择9以上的数值作为振型数,此种情况需注意的是振型数应尽可能多的选取,但上限为建筑物层数的3倍。
二、总结
建筑工程随着经济的不断发展而发展,并随着人们的要求而不断地改变。建筑工程当中结构设计会不断产生新的问题,也会不断解决新的问题,这些问题的发现与解决不仅能够有效提升建筑工程的整体质量,而且对建筑工程的可持续发展起着关键性的作用,建筑结构设计者要不断的丰富自己的专业理论与不断的积累自身的实践经验,以不断设计出高质量的建筑结构,为我国的建筑工程献出自己的力量。
参考文献:
[1]张中俊.建筑结构设计的常见问题浅析[J].科技创新与应用,2013(05)
[2]孟兆勇.建筑结构设计常见问题浅析[J].中国新技术新产品,2009(01)
[3]张桂霞.浅谈建筑结构设计中的常见问题[J].科技与企业,2013(03)