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关键词: 建筑结构;设计;时代特色;见解
Key words: building structure;design;characteristics of the times;opinion
中图分类号:TU318 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)35-0128-02
0 引言
现代房屋建筑结构设计发展至今天,除了必须要满足的安全性,适用性,耐久性以外,随着时代的发展,作为房屋拥有者的业主的个性化需求越来越被作为设计主要的因素,成为设计者必须考虑的重要因素。而要让建筑工程能够顺利开工并按时按质竣工,房屋建筑结构设计就必须满足如下几个重要的建筑因素。
1 房屋建筑的地基考量
建筑地基的地质勘探必须真实详细,而不能任凭建设单位单方面的说明,或者仅以附近的建筑物参考,不做实地勘探,仅借用地质类似的建筑物基础资料为参考而进行的施工设计图。在这样的施工设计图之上做出任何设计都是不严谨,不规范的。房屋建筑的地基考量与设计必须得一步一步按照技术规程及操作规范,按程序进行,将安全保质永远放在第一位,而这样资料必须得建立在现场实地的地质勘察之上,然后再以些为基础将基础类型以及上部结构等重要加入进去进行系统,综合的考量,而且不能想当然地依靠地耐力来完成这些考量,也不能将地耐力容许值人为地进行降低,这样的做法都是违反操作规程,严重时会给工程质量带来不可预计的安全隐患。
在地基勘探后,对于地基地质较弱的,在设计时要采用换土垫层法进行处理,对于地质软弱的地基如果处理不当,其造成的影响将是灾难性的。因此在处理软弱地基地时,不能仅仅依靠砂垫层的方式来加强承载力,从而忽略了对垫层的宽度及厚度进行科学计量,因为忽略这两项重要参数,带来的不仅是安全隐患,同时也造成了资源浪费增加了建筑工程的成本。
2 房屋建筑中构造柱的设计
房屋建筑中的构造柱是结构设计中的比较重要的部分,构造柱的运用不但能够提高建筑墙体的抗剪能力,还能够与圈梁联合运用,能够有效地对建筑中的砌体形成良好的约束作用。通过这样的结构运用,可以有效地限制墙体发生裂痕现象,或者即使因为不可抗原因发生裂痕后,也能够有效地控制裂痕,使之不继续扩大,从而很好地维持竖向承载力,达到增强整体结构抗震水平的作用。另外,在设计构造柱时,应该严格地将构造柱与承重柱区别开来,而不要因为节约成本的目的,将构造柱设计用作承重柱,因为这样的设计将导致构造柱提前受力,从而极大地影响了其对建筑物内砌体的约束作用,在建筑物遭遇自然灾害,比如地震一类的灾害作用时,其破坏力将集中受力于构造柱,这样构造柱就难以承受住地震强大的破坏力,从而最先遭到破坏,这样的设计使得构造柱根本起不到原有的承力作用,而成为结构设计中的无用设计。
3 房屋建筑中承重柱的设计
承重柱在房屋建筑中起到的是承重及抗震的作用。因此在对承重柱进行结构设计时,要特别注重承重柱的受力分析设计,不能将承重柱的截面高度设计得太小,因为这样的设计会使得柱体的线刚度比过大,在结构受力时,由于柱顶抗弯强度达不到技术要求,通常就会使承重柱在梁底周围产生裂缝,这样的裂缝会让使用中的业主难以接受。并且裂缝在遭遇地震时,原来的安全隐患极有可能形成灾难性的倒塌。因此在设计承重柱时,特别应该注意避免不符合抗震规程的设计,坚决杜绝出现抗震性差的承重柱设计。
4 房屋建筑中框架结构设计
在砖混结构逐渐淡出行业视线的今天,框架结构成为了时代的新宠儿,目前新修建的房屋建筑中框架结构自然而然地成为了主体。而时下的框架结构设计中,首要考虑的就是其要符合最新的抗震设计规范,依据抗震规范,将框架结构中的各个抗侧力构件,需要同时应对来自各个方向的地震作用,通过这样的设计能够极大地增强建筑物的抗震效果。而要达到这一目的,就需要同时注重纵向框架结构与横向框架相互结合。此外,在设计时必须要注意不应该将纵向框梁作为普通梁来进行设计,因为普通梁的节点,纵筋等的配置都达不到框架结构的构造要求,因此在进行设计应特别注意将其区分开来。
5 房屋建筑中梁的结构设计
在房屋建筑结构设计中梁的强度与抗倾覆是所有设计者都必须要注重两项重要指标,随着结构科学不断发展与进步,除了上述两项最为重要的指标外,梁挠度这一平时不受设计师注意的结构参数逐渐进入到人们的视线中。在建筑结构如果梁的截面调试过小,通常会引起梁截面的受压区应力超出预定设计值,严重时会使梁产生非线性徐变,随着时间的推移,梁挠度不断增大,挑梁由于长期不堪重负而逐渐变形,而梁板也会随之出现裂缝,而随着挑梁形变的加重,梁的各个层面都将出现不同程度的裂缝,这时如果再遇上地震一类的自然灾害,梁在内在与外因共同作用下很容易就失去原有的抗震作用,而出现崩裂,倒塌的现象。因此在现代房屋建筑梁的结构设计中,梁挠度成为继梁强度,抗倾覆之后第三项重要指标。
6 房屋建筑中楼板的结构设计
楼板作为建筑结构中最基本的承重构件,同时也是建筑完工后用户主要的活动场所,这两项因素使楼板的设计成为了整个房屋建筑结构设计中,对其他构件影响最大的设计。楼板的主要功能就是将楼面的荷载整体转送到四周的墙体,构造梁上,因此楼板的设计同时影响到梁,墙体,柱的设计,可谓牵一发而动全身。所以在设计楼板的受力状态时,应该根据实际情况该设计成为双向板的时候,不能将其简化为单向板,因为这样的简化设计将会使得设计受力值与实际受力状态出现偏差,在实际施工时就会引起构造配筋的混乱,致使配筋分布不均,而使楼板出现裂缝。而对于在房屋建筑中常常出现的非承重隔墙而言,通常应该将这些非承重墙的线荷载折算成等效的均布荷载,再进行合理楼板配筋计算,而不应该贪图简单,就将其总荷载附以板的总面积,这样的方法看似简便,实则很容易得出错误的结论,常常会给建筑物留下些难以预计的安全隐患。另外,在进行双向板的设计时,应该注意到双向板会在两个不同的方向产生弯矩,因而应将钢筋纵横叠放,将短跨方向的钢筋放置于最下面,而长跨方向的钢筋则应该放置于短跨钢筋的上面,在进行设计计算时,应该充分考虑两个不同方向的各自有效高度,在配筋计算时将其分开计算,这样就不会出现配筋不合理,既避免结构不合理的质量隐患,同时也节约了建筑成本,提高了工程质量。
7 结束语
房屋建筑结构设计是一项系统复杂且又比较全面的工作,在进行设计工作时,不仅仅需要深厚的理论功底,还要求设计人员思维要灵活,能够突破旧有设计思路,而又不能偏离基本的技术规范及设计规程,工作态度更是要求以严谨认真。特别在这个科学技术全面发展,日新月异的新时代,如何站在时代的前沿,将行业内最新的发展动态,设计新思路,合理地结合到建筑结构设计中,用以不断提升设计水平,及自身的业务素养,并最终达到突破自我,勇于创新,从而达到超越以往普通结构设计的目的。
参考文献:
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[8]中国地震局GB/T19428-2003.地震灾害预测及其信息管理系统规范2004.
当前我国城乡居民收入的提高,满足物质生活需求的基础上对房屋建筑的需求量日益上涨,促进建筑业的兴起与发展。在进行房屋建筑结构设计时可遵循刚柔并济、低碳环保、多层建筑关注人文环境等原则,设计人员严谨工作态度,在设计时需依据相关规章制度,结合建筑要求及功能作用,对建筑的地理位置、抗震防裂、类别及高度等方面作出相关研究分析,以便展开设计工作。
一、房屋建筑结构设计的标准
改革开放政策的有效落实,使我国经济发展取得一定的成果,建筑行业的发展较为快速。而其中的房屋建筑结构设计环节在建筑公司发展过程中起着重要作用,并直接影响住户的人身财产安全。因而在进行房屋建筑设计时需设计人员遵循一定的设计标准,确保设计的房屋建筑安全稳定,满足住户要求。一般而言,房屋建筑设计的标准主要内容是:在进行设计工作时需依据现有的建设结构,不能对其产生破坏,以设计的建筑为主体,合乎常理、科学性的进行结构设计工作,避免超出设计能力范围,给施工者带来麻烦。在判断房屋建筑结构设计的合理性时,可从建筑的安全性、效益性、美观性、实用性、易于施工性等方面进行综合评价工作。当这些方面均满足相关要求时,将表明此建筑结构设计较为合理,反之表明该设计方案存在缺陷,需改进或者重新制定新的设计方案。
二、房屋建筑结构设计方法
(一)建筑结构相关部分的设计方法
在对房屋建筑结构进行设计时需注意结构平面图、屋顶结构图、大样详图的设计绘制,以及建筑楼梯、基础的设计方法。绘制建筑结构平面图需考虑相关的抗震影响因素,可减少计算机软件建模环节,设计人员可直接进行建筑结构设计;若通过计算机相关软件进行建模,则需全面考虑建筑结构的受压和局部受压情况,合理使用计算机编程计算出房屋结构荷载值,确保设计出的建筑结构方案贴近结构实际受力情况。绘制屋顶结构图可采取折板方式和梁板方式。前者可应用在跨度较小的房屋建筑结构,后者则可在不规则房屋平面以及跨度较大的房屋建筑结构使用,结构图中还应标明房屋梁板折角钢筋的位置。结构相对较为抽象,为让施工人员能更好的理解图纸意思,设计人员可将一定的空间概念融汇其中,并增强建筑图纸和示意图的理解能力。大样详图的绘制可以建筑详图为基础,并可对原有详图进行局部修改操作,以便在保持建筑外形时实现结构受力和易于施工的目的,并保证建筑结构标高和外形尺寸与建筑专业的一致性,以便能规避施工过程中出现的风险隐患。
建筑楼梯的设计时需侧重其挠度,规范梯梁的梁下净高度,上下楼层的梯梁位置需保持一样,若出现异常情况,可采用折板楼梯进行弥补。折板楼梯钢筋需考虑结构局部应力情况,可自相关折角处将其断开锚固。梯梁的梁下净空需求以及梁板宽度需依据相应的结构标准进行合理的设计,以确保其符合要求。在第一段梯板设计时需考虑其基础沉降是否满足相关要求,进而考虑是否加筑梯梁。设计建筑基础需慎重考虑,因其质量水平对上层整体建筑质量有重要影响。进行基础混凝土浇筑时需考虑混凝土配料、程序等问题,并在基础配筋比上需严格按照图纸标记进行配置,以便实现最小配筋比率;对建筑基础图纸上还应标明构造柱的位置。设计整个建筑结构时应考虑建筑结构抗震能力,以便增强建筑结构的坚固程度。
(二)结构设计成果检测
在对结构设计成果进行检测验算时需不同结构分别采用不同方法进行验算。多层结构建筑的砌底可应用底部剪力法,混合结构建筑则注意塑性变形集中化造成的不利情况。在双向板查表验算时可结合材料泊松比的意义进行验算活动,在进行结构验算时必须依照相关规范标准开展,严格核对相关数据,以保障工程施工质量。当前住宅建筑大多采用多层建筑结构设计方法,对此在进行结构设计时避免楼梯间出现在房屋尾部与转角处,进行纵横墙设计时需采取对称处理。框架和抗震墙可进行双向布置,并注意控制屋顶的比例及抗震墙刚度,以确保房屋整体的安全稳定。
三、房屋建筑结构设计应注意的问题
(一)房屋建筑地下室外墙设计需注意的问题
在对房屋建筑地下室外墙设计时需综合考虑影响因素,确定外墙混凝土等级以及外墙厚度。普遍看来,地下室需采取防水措施,外墙抗渗等级以及钢筋配比均需采取相关对策进行管理控制。在进行房屋建筑结构设计时需以实际情况为基础,全面考虑分析影响因素。
(二)建筑基础底板设计需注意的问题
进行建筑基础底板设计时需注意钢筋摊铺的均匀度,防止钢筋重叠现象,有效利用天然地基优势。设计人员在进行基础底板设计前可实地搜集相关数据,充实设计资料,进而完善建筑结构设计方案。在处理软弱地基状况时可采取换土垫层的设计,设计者只凭借经验进行处理将会造成建筑危害,不能达到安全、经济的目的。在砖混结构房屋设计中需考虑墙体的坑剪能力,有效防止墙体出现裂缝现象,并能增强建筑结构的抗震性。
结束语
综上所述,房屋建筑结构设计方法需多方面考虑,设计人员可实地考察,搜集确切数据,以防止设计过程中出现失误,造成损失。以建筑质量为落脚点,重视设计细节,设计人员需提高技术水平、充实专业知识、积极积累实践经验,以便进一步完善房屋建筑结构的设计方法。
参考文献:
1引言
在社会不断进步以及经济发展基础上,房屋建筑数量越来越多,城市化脚步的加快,更是进一步对房屋建筑提出要求。人们的生活观念不断升华基础上,房屋建筑越来越重视对建筑结构设计的提高,同时为了更好的帮助房屋建筑结构适应社会以及市场的发展需要,在房屋建筑结构优化设计方面开始深入研究,不断提高建筑结构优化设计水平,更好的帮助其建立适合市场发展以及需求的房屋建筑。
2房屋建筑结构设计优化方法浅析
房屋建筑结构设计是房屋建筑中非常重要的步骤,对于房屋建筑结构设计来讲,需要不断从实际建筑上进行经验总结以及根据房屋建筑基本理论为参照,积极探索研究,不断对房屋建筑结构进行优化,积极分析房屋建筑结构中的建筑理论,同时深入对房屋建筑的认知,能够从基础上实现对房屋建筑质量的提升。在进行房屋建筑结构优化设计期间,是保证房屋能够得到更好的优化,设计更加完善,质量能够不断提升【1】。在进行房屋建筑期间,需要不断提高对房屋建筑结构优化的重视,积极控制房屋建筑结构设计期间的重要环节,在进行房屋建筑设计期间,尽量缩短房屋建筑中质量中心以及房屋建筑中的刚度变化,这样能够保证房屋建筑结构的质量,能够实现房屋建筑的对称以及规则。保证以上要求也是满足房屋建筑基本要求的重要基础,只有房屋建筑中的各种结构设计合理,才能实现对房屋建筑质量的优化。在此基础上,房屋建筑结构的设计要求还包含对房屋建筑质量以及承载力等方面的优化,特别是在房屋建筑期间,不断优化房屋建筑的设计结构,能够很好的扭转房屋建筑的承载力,增强房屋的实用性。在结构设计期间,一定要保证建筑相应的功能发挥,重视对建筑功能的设计,并且还需要保证建筑自身能够上下协调,竖向以及横向都能够相对应。房屋建筑结构设计期间,减少结构设计中的难度设计,积极实现建筑结构设计的经济型,尽量防止应用转换层结构的设计方式,这样会提升结构设计中的成本费用。房屋建筑设计中的竖向设计,一定要保证其刚度设计要求,这样能够保证房屋建筑结构设计符合建筑设计的需要,不会突然出现建筑问题,同时还能够提高房屋自身的承受力。
3房屋建筑结构设计优化的重要意义
房屋建筑结构设计对房屋建筑具有重要意义,不仅是保证房屋建筑顺利实施的重要基础,同时也是提高房屋建筑质量的重要保障。对房屋建筑结构设计需要随着城市化建设要求的提升进行优化,不断提升房屋建筑中的美观设计,同时还可以帮助房屋建筑展开更加合理的工程造价。在房屋建筑过程中,建筑部门或是建筑企业一直在积极探索能够保证工程建筑质量基础上,尽量减少或是降低建筑成本,同时这也是工程造价的重要目标【2】。为了更好的实现这方面的要求,就需要对房屋建筑的基本结构详细了解,能够掌握科学的房屋建筑设计原理,在不断调整房屋建筑成本基础上,能够更好的保证房屋建筑的安全性以及可靠性。房屋建筑结构设计的传统设计方式存在一定的缺陷,在不断发展改善基础上,积极探索新的房屋建筑结构设计方式,更加科学合理的对房屋建筑进行设计,能够很好的保证房屋建筑中工程造价的合理性调整,并且对房屋建筑中的每个单元以及功能区实现合理分配,不断提升房屋建筑的科学性以及实用性。
4房屋建筑结构设计中的优化方式分析
对于房屋建筑结构设计来讲,需要不断对房屋建筑结构设计进行优化,针对当前的房屋建筑结构设计发展需求不断完善,作者根据相关分析探索总结出以下几点,希望能够更好的促进我国房屋建筑结构设计的发展。4.1房屋建筑设计中的前期设计环节。在房屋建筑施工之前,需要进行前期准备环节,不断提升在前期准备环节中的房屋建筑设计,提高房屋建筑设计优化,增强对房屋建筑设计结构的控制,同时提高工程造价的调整。制定科学合理的房屋建筑结构设计方案,对房屋建筑设计制定科学合理的设计规划,并且保证规划能够顺利实施,全面凸显出建筑结构中的优化设计中心,对结构设计中经常出现问题的地方展开详细设计,降低房屋建筑设计中存在的风险以及安全隐患。帮助房屋建筑结构设计实现真正的经济化、社会化,房屋建筑结构设计能够更加高效。4.2房屋建筑结构设计中的细部结构设计。房屋建筑结构设计不仅包含一些大范围的结构设计,同时还包含很多细化的结构设计,房屋建筑结构设计中的任何细节都会影响到房屋建筑质量,所以在进行房屋建筑结构设计期间,需要重视对很多细部结构的设计。房屋建筑结构设计中,特别是细部结构设计需要保证房屋建筑质量以及房屋自身的稳定性。本身在房屋建筑结构设计期间,就没有实体性的物体进行参考,结构设计数据等都需要自己计算,所以经常会产生一些结构设计误差的存在,这样会严重影响到房屋结构建筑的质量【3】。需要不断提高对房屋建筑细部结构设计的控制,能够保证细部结构设计得到更理想的改进,达到更加理想的效果。同时对房屋建筑中经常出现的错位、分裂等质量问题提高注意,这样才能从根本上实现对房屋建筑安全性以及经济型的提升。
5结束语
总上所述,对于我国的房屋建筑结构设计来讲,需要不断加强对建筑结构设计的优化,积极从全方面的房屋建筑结构设计中提高设计手段,增强对房屋建筑结构设计中的细部结构设计优化,保证房屋建筑结构设计能够达到更加理想的效果,不断提高房屋建筑的质量。
作者:马莉 单位:湖北省襄阳市第二建筑设计院
中图分类号:TS958文献标识码: A
引言:
建筑结构设计作为每个工程项目建设的基础,是项目开展的重要前提工作。现阶段,建筑功能出现了多元化发展,建筑结构的意义得到了更好的体现。在建筑设计方面,对建筑项目的特征进行体现主要是通过结构设计来进行实现,建筑结构在设计过程中经常会出现很多的问题,对建筑项目的安全性以及经济性产生了很大的影响。为了能够对建筑结构设计的质量和水平进行提高,针对出现的问题可以采取相应的措施,促进建筑项目设计得到更好的发展。
一、建筑结构设计中存在的问题
(一)建筑结构设计图纸过于简单
在建筑项目施工中,建筑结构设计图纸的作用至关重要,要想使图纸能够更加完善和合理,要在进行设计时对每个细节问题都进行重视,在建筑结构设计方面要对建筑结构类型、建筑结构抗震设计、建筑结构抗震等级、建筑结构防裂等问题进行重视。但是,在现在的建筑结构设计中,存在着很多的设计环节不规范的情况,在设计方面采用的标准不规范,设计图纸中对很多事物的标高等重要信息没有进行明确,导致建筑项目在施工中出现了很大的随意和混乱问题,对建筑项目的质量产生了很大的影响。
(二)建筑基础选型不够合理
建筑结构在基础选型方面对建筑的安全性、实用性、科学性以及合理性问题要进行重视。现在,很多的高层建筑项目在基础选型方面出现了不合理以及不科学的现象,地基的承载能力不足导致建筑项目出现变形的问题。不合理的建筑基础选型会导致建筑项目地基出现不均匀的沉降问题,对建筑的安全系数有很大影响,建筑质量无法达到要求,对建筑项目的使用寿命也将产生很大的影响。
(三)地下室外墙设计不够科学
在建筑结构设计中,地下室外墙设计占据非常重要的地位,其也是建筑结构设计中非常容易出现问题的部分。地下室外墙设计对地下室建设有很大的影响,对整个建筑项目的承载能力也有很大的影响,因此,在设计方面比较严格。但是,地下室外墙设计在整个建筑结构设计中并没有得到很多人员的重视,在施工中也出现了很多的问题,比较常见的问题就是地下水位的高低、地下层数、地上负载等因素,这些因素对建筑项目的安全系数都有很大的影响,对建筑项目的质量也有很大的影响。
(四)房屋建筑中变形缝的设计不够重视
在房屋建筑工程中,考虑到房屋所处位置的气候环境因素,以及当地的冷热差,要在房屋设计中加入变形缝的项目,以免因温度变化造成房屋出现损伤,对于变形缝宽度的计算与设计,是考验房屋建筑结构设计工程师专业素质的一项难题。现如今我国部分房屋结构设计师习惯在设计过程中忽略变形缝的重要性,而选择在施工过程中用后浇带来解决变形缝的问题,后浇带虽然有一定的效果,但是在房屋的使用过程中寿命较短,而且不能进行二次修复,与变形缝相比,使用价值较低。因此房屋建筑结构设计工程师要加强对变形缝的认识,进行精准的变形缝设计。
二、强化房屋建筑结构设计的措施
(一)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。
(二)提高房屋建筑框架结构设计的质量
在房屋建筑结构设计中,对于框架结构设计,坚决不运行设置钢筋混凝土楼电梯小井筒。同时,在选择框架结构参数时,既要考虑楼层地震剪力系数、楼层的侧向刚度比等因素,还要考虑其他指标对点算结果的验算。另外,在结构配筋的设计上,对配筋率的最大或最小限值也必须进行充分考虑。严格按照相关规范要求,以确保在各个部位的钢筋都能满足延伸、长度、强度及搭接等方面的要求,以使建筑设计满足强度要求,尤其是在发生地震时,建筑物就会出现一定的延性,有利于提高建筑的安全性。对于房屋顶层部分,也必须要根据规范标准进行设计,避免因屋面温度应力问题而导致墙体出现裂缝问题。
(三)建筑主梁的设计
在现代房屋建筑结构设计中,主梁的设计是非常重要的。主梁作为建筑物的构件及支撑骨架,是保证建筑物稳定性与安全性的关键,因此建筑主梁一般不存在问题。主要的问题多出现在主梁处有次梁的设计方案中,因此必须要在有次梁处增加箍筋。通过在主梁有次梁处的两侧增加箍筋,以提高主梁及次梁的抗压、抗剪及抗震能力,从而提升建筑物的稳定性及安全性。
(四)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。
(五)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,并相应增加横墙的轴压力,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。
(六)对建筑材料加以统筹安排与利用
在工作人员展开建筑结构设计工作的过程当中,对于各类建筑材料的选取同样是关键的工作内容之一。对于建筑材料的选择需要充分考虑的指标包括:建筑材料的受力特征;建筑材料的工作环境。同时,所选择的建筑材料应当在保障材料使用性能的基础之上,最大限度地降低建筑材料的损失与浪费问题。此过程当中需要特别注意的是, 建筑结构设计人员需要结合项目设计的实际情况,设计多种建筑材料的选取方案,通过综合对比的方式,选择经济优势、以及性能优势最为突出的建筑材料设计方案。
三、结束语
房屋建筑工程行业仍在不断发展过程中,新的房屋建筑工程也在不断进行,为了保证房屋建筑工程的质量和减少房屋建筑中的问题,就必须要对房屋建筑结构设计加强,重新带入房屋建筑中。并且在进行房屋建设的过程中,在实现提高建筑结构设计水平的同时,不断发现探究可能出现的问题,并及时解决,保证房屋建筑结构设计革新与建筑施工的同步进行,推动我国整体房屋建筑结构设计水平的提升。
参考文献:
[1]张鹏. 探讨房屋建筑结构设计中的常见问题[J]. 中国建筑金属结构,2013,20:84.
中图分类号:TS958 文献标识码: A
引言
随着国家经济的发展,各行各业对于建筑房屋的需求和人们对建筑的观念改变,使得我国的建筑行业突飞猛进地发展起来。然而高层房屋建筑结构设计方面存在诸多问题,造成设计过程中安全性和经济性不能有效的把握。我们必须重视这些问题,并探寻恰当的解决方法,以促进我国高层房屋建设工作的稳定发展。
一、建筑结构设计的特点
(一)结构设计的延性特点
在建筑物使用的过程中,由于受到地震、风力以及沉降等因素的影响,建筑会发生一定的变形,尤其是一些高层建筑。为了避免高层建筑由于变形而发生损坏甚至倒塌现象,我们在对建筑结构设计的时候,需要采取一些措施使建筑物具有一定的结构延性,从而确保建筑结构的安全性。
(二)结构设计的水平荷载问题
一般来说,在对一些低矮的建筑进行设计的时候,我们主要考虑的是竖向的荷载因素,而在一些高层建筑中,虽然竖向的荷载控制非常重要,但是,水平荷载则起着主要的决定性作用。鉴于此,在对一些高层建筑结构进行设计的时候,我们不仅要考虑竖向的荷载控制,更要注重水平荷载的影响,通过提高建筑结构水平荷载能力,进而增强建筑结构的稳定性和安全性。
(三)结构设计的抗震特点
近年来,由于受到多种因素的影响,地震动发生频率增多,对建筑造成了严重伤害。因此,现代建筑对抗震性能的要求也比较高。在这种形势背景下,为了顺应时展潮流和满足现实发展需要,我们在对建筑结构进行设计的时候,还要考虑抗震要求,使建筑结构的质量达到小震不坏和大震不倒的标准,通过提高建筑结构的抗震性能,从而减少地震等自然灾害对建筑的毁坏。
(四)结构设计的侧移变形问题
目前,为了节约有限的土地资源,高层建筑已经成为现代建筑发展的一种趋势。高层建筑的水平荷载比较大,并随着建筑高度的增加而增加,在一些因素的作用下,高层建筑就会发生一定的变形,使建筑的安全性大大降低。因此,在建筑结构设计的时候,我们要提高建筑的强度,使它具有良好的强度和刚度,有效控制侧移变形的发生。
二、建筑结构设计中的重点
(一)混凝土结构设计
在建筑工程施工中,钢筋混凝土是主要的施工材料,因为其承重效果好并且性价比较高,所以得到了广泛的应用。在进行混凝土结构设计的过程中,如果设计的不够合理,在施工的过程中可能会出现裂缝,影响到建筑结构的稳定性。此外,如果初期的设计比较合理,但是在结构说明中并没有对数据进行确切的标注,在后期施工中也会影响到结构的稳定性,这是混凝土结构设计中的重点。
(二)基础结构设计
基础结构包括地基以及其它基础构件,基础工程的质量直接决定了上层建筑的质量,因为基础结构需要承受整个建筑物的荷载,并且基础结构属于隐蔽工程,所以结构设计水平非常关键。在基础结构设计阶段,要对施工现场进行详细的地质勘察,获取准确的数据资料,对于土质状况进行详细的研究,然后科学合理的制定出结构设计方案,为整个建筑打下坚实的基础。
(三)砌体结构设计
砌体结构较为常见,且种类繁多,针对于各种不同的砌体,其设计重点也有所不同。一般而言,对于混合承重结构,其砌体主要为底层框架结构,其组织体系的动力性能不同,因此抗震性能较差,如果应用于横墙承重,需要保证横墙具有一定的刚度;而应用于纵墙承重,则需要保证纵墙的抗弯能力。以上所列举的,仅仅是建筑结构设计中的部分重难点,为了有效提高建筑结构设计的水平,我们除了要保证在钢筋混凝土结构、基础结构、砌体结构的设计上按照标准开展工作,还应该通过以下的措施,全面提升业务素质能力。
三、提高建筑结构设计水平的有效措施
(一)在房屋建筑施工前进行严密的房屋结构设计
在房屋建筑的具体施工前夕,需要进行专业的房屋建筑结构设计,要对房屋建筑地点的地形及地貌进行勘探,对当地的岩层及水文情况也要做到了解与把握,对地质的特殊问题要进行避免与修正,保证房屋建筑结构设计的严密性,使房屋建筑结构设计图纸对施工能够产生巨大帮助,推动接下来的房屋建筑施工的有条不紊。对于房屋建筑工程师来说,一份好的结构设计是完美建筑的基础,是其建筑设计专业素质的最好体现,在进行施工前的结构设计有利于房屋施工的顺利进行,对我国房屋建筑结构设计技术的发展也有着帮助。
(二)钢筋锚固问题的分析
解决钢筋的锚固是为了增强混凝土与钢筋的连接,将钢筋包裹在混凝土中使建筑物更为牢固。钢筋的锚固长度一般是指梁、板、柱等构件的受力钢筋伸入支座或者基础中的总长度,钢筋锚固中既需要严格规范其长度,又对其强度进行了严格的要求。由于钢筋锚固与剪力墙的施工质量直接相关,就需要将剪力墙的设计与钢筋锚固,结合在一起,将二者放在一起加以分析,找到同时有利于二者的施工条件与施工手段。钢筋锚固问题的解决可以实现剪力墙与钢筋锚固的完美结合,使其基本不会出现问题。
(三)做好计算结果的分析
目前结构设计多为软件计算,且种类比较多,不同的软件易和不同的计算方法都会导致不同的结果。设计前应全面了解程序的适用条件和范围,熟悉设计规范,让计算机作为辅助设计。设计过程中容易出现错误,如人工输入错误;软件本身有缺陷;结构的实际情况和程序的不符等,都会导致计算结果不准确,所以设计师计算完成后,应对电算结果认真分析审核,做出准确的判断。
(四)回填土质量控制
回填土是指在完成基本的地下建筑工程后,在其空余的部分填入的土。对于回填土的使用需要考虑其最大粒径、含水率及虚铺厚度等,而且必须要达到设计及施工要求规范。在填土过程中还需要对其施工条件加以控制,根据施工工程特点、填土方土料的种类等确定回填土工程中的一些参数;在填土前应当做好验收,确保前期工程已经完成并且不会出现任何质量问题;在开始施工时需要做好水平高程标志的布置,以便更好的确定填土位置及填土进行的程度。这一过程在整个建筑结构设计中占据着极其重要的地位,而且只有回填完成后才可以进行下一步工序。
(五)建筑物超高问题
高层建筑物最明显的特征就是楼层多,建筑物本身高。但是,随着建筑物高度的不断加大,在抗震性能和建筑质量方面都面临着更严峻的问题。出于高层建筑抗震性能的较高需要,建筑规范对建筑物的高度作出了严格的规定,在高度设计方面要确保满足抗震的实际需要。在目前的高层建筑市场中,仍然存在着严重的超高问题。针对建筑物的超高问题,建筑规范逐渐将限制的高度设为)级高度,还在一定程度上细化了高度规则,增加了B级高度。这种较为明细化的建筑物高度规范使得高层建筑结构设计的方法和措施有了一定的改进。
(六)建筑结构体系设计和选取
在选取结构体系时必须针对所设计的建筑实际情况进行评估分析,只有正确选取结构体系才能设计出经济合理的结构,目前高层建筑多采用钢筋混凝土结构,其结构体系主要有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等,对于高层建筑来说主要以剪力墙结构和框架剪力墙结构为主,对于低层建筑则多采用框架结构,框架剪力墙结构体系中以剪力墙作为主要抗侧力构建,而承受绝大部分水平荷载;而框架部门则主要承受竖向荷载,框架剪力墙结构中框架和剪力墙两者共同受力,合理分工,而剪力墙布置应均匀设置在建筑物的周边、电梯间等部位,由于该结构以框架结构为主,剪力墙为辅助,这种结构体系适用于25层以下的建筑,最高不宜大于30层,剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱的,剪力墙作为竖向承重和抵抗侧力的结构,全部承受结构的竖向和水平力,这种结构体系通常采用平面布置形式,由于剪力墙受竖向荷载和水平荷载共同作用,剪力墙应双向或多向布置,同时由于该结构全部由剪力墙组成,其刚度要比框架剪力墙结构更好,该结构体系常用于40层以下的高层住宅建筑等,而且该结构高宽比不宜大于6,其高度也应考虑抗震要求。
结束语
在我国的建筑结构设计中,需要严格按照国家的建筑标准与法规来进行。建筑工程设计人员需要深入了解各种标准要求的实质,严格按照规定进行设计,而且后期施工也不可以偏离建筑设计成果。此外,还需要对建筑结构设计进行经验总结,结合实际情况灵活的对其进行应用。建筑结构设计是建筑工程施工过程中的重要的一个环节,会直接地影响到建筑质量与经济消耗,所以对于建筑结构设计中有关问题的探讨是十分有必要的。
参考文献:
引言
“百年大计,质量为本”。质量,对于房屋建筑是至关重要的,它关系到人民的生命财产安全。而一个质量高的房屋建筑又得助于科学、合理的房屋建筑结构设计。可以这样说,做好房屋建筑结构设计是一项关乎建筑、经济以及人民安居乐业的重要工作,也是我们每位房屋建筑结构设计者所要倾心的一件大事。以下主要结合了笔者自身的工作经验,首先对房屋建筑结构设计的基本原则进行介绍,然后提出当前时期下房屋建筑结构设计过程中需要注意的问题,最后介绍了在房屋建筑结构设计中的典型实例。
1 房屋建筑结构设计遵循的基本原则
1.1 建筑结构刚和柔相结合
一个合理的房屋建筑结构体系应该是需要具备一定的刚度和柔度的,即刚柔相济。如果房屋建筑结构刚性太强的话,那么变形能力就越差,当一个强大的摧残力(如地震)在一瞬间袭击时,房屋建筑需要承受的应力相当的大,首先房屋建筑结构局部破坏,最后整体全部毁灭;而太柔的房屋建筑结构虽然具有很好的形变能力,可以很好地削减外力,但容易造成形变过大而无法使用甚至全体倾覆。对于一个房屋建筑结构体系而言,刚度和柔性要保持适中的比例,这需要具体问题具体分析,需要综合考虑各种因素,如当地的地质、水文、气候等因素。
1.2 建筑结构需要遵循抓大放小的原则
我们知道,建筑结构设计中的两个十分重要的概念――强柱弱梁和强剪弱弯。在一个整体的结构中,每个构件很协调地组成一体,但是在协调中也存在着不协调的因素,因为各个构件所承担的任务和角色不尽相同,其重要性也具有轻重之分。如果一个不可预料的破坏力量突袭时,这些构件之间就会共同的协作抵抗这些外部袭击,这样做的目的就是为了防止最主要的构件不被破坏或是摧毁。如果平均用力,可能会“玉石俱粉”,损失便更大。在建筑结构中,要以最大限度减少可能出现的损失,关键是要分清主次,抓大放小,也就是要取大舍小。
1.3 多种方法综合的原则
在结构平面图方面。在绘制结构平面布置图时,首先要输入结构软件进行建模。如果一个房屋建筑地处于抗震设防烈度为6°的地区时,根据现有的房屋建筑抗震设计规范,截面抗震验算这一步是可以忽略的,但是要求有相关的复合规范的抗震措施。砌体结构就是一种可以抗震6°的房屋建筑结构,它可以不需要在软件中进行建模,直接设计即可,但设计中需要注意受压和局部受压的问题。
如果时间来的及的情况下还是输入建模较好,如方便就是可以利用在软件上进行荷载的导算何乐而不为呢?需要注意的是,当建筑地处抗震设防烈度为6度级以上时是一定要输入软件建模计算的。在屋顶结构的图方面,当建筑是坡屋面时,结构的处理方式也应有梁板式和折板式的两种方法。前者适用的情形主要包括:(1)梁板横跨较大;(2)屋面坡度以及屋脊线复杂;(3)建筑平面不规整。后者适用的情形则恰好相反。此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。至于坡屋面板的平面画法,通常都使用剖面示的意图来加大样详图的表示方法,这样更便于施工人员能正确理解图纸。科学正确的建筑设计及绘图是需要设计人员真正做到心中有数、胸有成竹,他们需要具备很好的空间概念,并能够正确地理解建筑图纸和意图。这样,才能使设计出的图纸让施工人员明白。
2 房屋建筑结构设计的问题分析
根据笔者的实际经验,在房屋建筑结构设计过程中,往往会存在一系列问题,具体而言,包括如下几个方面。
2.1 抗震设防不当
在近年来,城市上出现可这种形式的高层建筑,即将一楼作为商场,以上作为写字楼或是居民住宅。这种结构的特点为底层柔、上面刚,存在的缺点就是对于抵御地震的侵袭极为不利。这就需要在建筑结构设计时,外加抗震墙,将底层不能做成纯框架的砖混结构,因为这样会在地震区存在着问题。除此之外,此类建筑还有超高和超层问题。如某农贸市场设层为高3.3m的“半地为下室”1层(南面开敞,在地面以上,北面可埋入土内),市场部分层高为5.5m,并在周边可设置夹层(实际应算来作两层,而其中间的部分为1层,结构上按复式的框架考虑),其上为6层2.8m高的住宅,因此总高度达26.5m。总层数为8~9层,超过《建筑抗震设计规范(GB50011―2001)》(以下简称《抗规》)中此类建筑七度地震区总高度≤22m和总层数≤7层的规定。
2.2 结构布置不合理、不规则
由于引起结构不规则的因素太多,特别是对于复杂的建筑体型,很难一一用若干简化的定量指标来划分不规则程度并规定限制范围。因为缺乏规范的相关依据与相应的设计规定,再加之对结构抗震概念的设计缺乏应有的了解,有些设计人员往往对结构的规则性把握不准确,导致工程中出现了规则性较差、对结构抗震也十分不利的建筑。这主要体现在以下几点:
2.2.1 平面扭转不规的问题。如框架一剪力墙的结构中,纵横剪力墙布置较过分集中和仅布置在房屋的一端,使结构刚度中心严重的偏离质量中心。
2.2.2 最常见的一种情况就是平面凹凸不规则。
2.2.3 高层建筑带有明显薄弱层,又没有采取有效的抗震以及防震的措施。
2.2.4 当一个建筑物为高层建筑时,需要同时采用两种或两种以上的复杂结构。这样的结构形式也多种多样,如带转换层结构、错层结构、连体结构、多塔楼结构等。然后再根据房屋建筑物抗震规范的要求,高层建筑物不适合采用如上两种以上的复杂结构。
2.2.5 楼层错层问题。高层建筑中带有比较大范围的错层,会使楼层的楼板不连续,对结构抗震也十分不利。
3 房屋建筑结构设计中的技术实例
3.1 混凝土房屋建筑结构裂缝控制技术
混凝土房屋建筑结构出现裂缝是必然。根据房屋建筑规范中关于规定相应结构的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值,以及相应的裂缝宽度验算的方法,防止梁板结构的裂缝。具体而言,可以从如下几个方面进行分析:
3.1.1 由于变形会引起屋面板的裂缝如果不影响承载力,只需要把裂缝补好防止钢筋锈蚀,且在板面涂上一层柔性的防水材料。
3.1.2 提高混凝土材料的抗裂能力和减少材料的收缩。对大跨度屋面,尽量避免使用收缩性较大的矿渣水泥配制混凝土,减小水灰比,选用含泥鼍小的骨料等。另外,适当的提高混凝土强度等级与含钢率,尽量减小钢筋直径,加密间距等都是有较好的措施。
3.1.3 防止较大温差的出现对于防止钢筋混凝土的屋面裂缝,是相关重要的条件之一。钢筋混凝土的屋面都具有一定的抗裂能力,只要加强养护,保持好湿润,及时做好隔热与保温的处理方法,冬季施工时还要注意保暖。有害裂缝是完全可以避免的。
3.1.4 采取后浇缝法也是特大跨度的屋面板防止裂缝的有效措施。
3.2 房屋建筑结构设计中的加层技术
今年来,随着我国城市化进程地不断深化,城市房屋建筑用地日益紧张,某些已经建成的建筑物已经完全不能够适应日趋繁荣的物质和文化需求,而且其使用功能也受到极大的限制。由于城市住房非常紧张这一严峻形式,就必须采取增加有效住房面积等措施。在这样的条件下,采取建筑加层技术不失为一种上上之策。这样就可以在原有的旧的建筑物之上加层,不占用或者占有较少的土地,从而减轻了当前城市住房紧张的严峻形势。在加层技术中,框架柱与钢柱连接为十分关键的一步。
参考文献:
1房屋建筑结构设计在我国的发展趋势
根据目前我国房屋建筑行业的发展现状,城市化进程不断加快,房屋内部设计问题不断增多,建筑质量出现波动等现象,房屋建筑行业在未来要发展为环保节能型建筑,保证在建筑市场形成环境友好型的建筑设计。在这种发展形势下,不仅能实现资源的合理配置,提升建筑结构的设计水平,还要设计出适合现代社会发展的、具有高质量设计水平的房屋建筑设计,从而保证我国房屋在未来经济发展与社会发展都能满足时代的发展需要。
2房屋建筑结构设计中常见的问题
2.1对房屋设计重视度不足
房屋设计是建筑施工过程的主要部分,也是施工的根本依据,因为房屋设计质量的好坏决定了房屋建筑质量高低。但我国目前在建筑行业发展中,建筑企业并没有形成对房屋建筑的设计认识,反而以经验型理念进行施工,利用之前建筑中总结的施工经验实施策划、施工[1]。在传统的施工形式下,不仅不能设计出独特的建筑风格,在房屋建筑施工过程中也会面临较大安全风险。而且,虽然有些建筑企业已经设计了施工图纸,但在实际建设期间,并没有根据图纸严格施工,图纸的设计只是施工建设的一种形式。一般情况下,建筑企业设计图纸只是将图纸当作政府检查的相关依据,在施工过程中,并没有按照图纸信息施工。
2.2图纸结构设计不合理
只是利用施工图纸还不能完全实现建筑的规范施工,房屋建设的图纸设计并不是随意设计的,房屋图纸不仅仅体现了整个建筑的房屋设计理念,还是房屋建筑在外部、内部结构设计的整体搭配以及合理规划。但目前我国很多房屋建筑设计中,对图纸的设计并不科学,设计者只是将房屋建筑的外部美观理念作为重点,忽视了房屋建筑的内部结构;还有在建筑设计中,扩大了实际的占用面积,减少了建筑存在的内设问题。
2.3结构缝设置不合理
结构缝的设置无论在房屋建筑设计环节,还是在房屋施工环节都是重要的技术难题。由于不同地区形成的自然条件、气候变化对建筑形成的影响程度不同。因此,在对房屋建筑进行设计与施工过程中,就要对房屋结构缝问题进行综合分析,但我国建筑行业在实际设计与施工过程中,并没有对结构缝问题进行严格考虑,很多建筑企业在完成施工后,只是利用灌浇方法解决结构缝,在这种施工条件下,不仅影响了建筑的设计美观、降低建筑的使用年限,在以后房屋维护过程中也会带来较多困难。
3解决房屋建筑结构设计的措施
3.1严密设计房屋结构
在设计过程中,不仅要对建筑区域的自然环境、气候变化、地理位置等要素进行调查、分析,还要了解当地容易发生的自然灾害、地质灾害等因素,并利用相关措施严加防范,根据对这些因素的调查、分析,将相关要点设计在建筑图纸上。房屋建筑在设计期间,一定要保证设计图纸的严密性、精确性以及完整性,根据设计图纸中的相关内容才能构建合理的房屋结构,并完成有效的房屋建筑施工。因为确定房屋建筑图纸是房屋建设施工的根本条件,为了体现房屋建筑的有序实施,构建一份质量高、无误的房屋建筑图纸不仅能够保障施工建设的有利实施,还能为建筑施工提供指导性意见与保障措施。
3.2合理遵循房屋图纸
建筑企业在房屋设计过程中,要改变传统的“经验型”设计理念,保证房屋建设中的每个环节、每个步骤都能按照已经设计好的图纸严格实施,并在根本上降低房屋施工中出现的误差。如果在实际建筑施工过程中没有按照设计的图纸严格施工,只是根据自己的经验理念实施房屋建设,将会造成严重后果。因为房屋在建设期间利用图纸严格施工,不仅会明确建筑在各个方面的数据精确性以及规范执行,还能体现出我国建筑行业中各个技术指标与执行要求的合理界定。因此,如果不利用设计的图纸严格施工,不仅会导致已经完成的房屋建筑与预期的房屋标准不符,还会引发施工期间出现一些安全问题。所以说,在房屋建筑施工过程中,要严格按照设计好的图纸规范施工,不仅要以房屋建筑的设计图纸作为施工依据,还要在实际施工过程中加强监督与管理,并保证设计图纸应用期间产生最大效果。
3.3重视结构缝设计
结构缝设计是整个建筑施工的重要问题,由于施工人员在建筑设计以及施工环节忽视结构缝问题,并没有对该问题及时处理,导致房屋在建设完成后出现整体偏移、倒塌等现象。因此,在施工设计结构时,还要重视施工缝问题[2]。对房屋建筑进行设计期间,设计人员首先应对建筑施工地的自然条件、地理条件以及气候等条件进行合理判断,特别是对建设地区四季变换的温度、水温以及太阳辐射条件进行调查、了解,然后各专业设计人员相互探讨,根据不同的建筑地区提出不同的设计方案,以保证建筑项目的有利实施。一般情况下,如果对结构缝设计不合理,房屋就会出现渗漏水现象,因为结构缝位于施工接茬处,若处理不好,很容易发生施工缝现象,而且,由于我国受经济条件制约,在各种处理问题上都容易产生渗漏水现象,施工缝常规留置方法,主要在混凝土强度较低、剪力与弯曲最大处产生的渗漏水现象。
4结束语
房屋建筑是人们生活、社会发展的一部分,随着新兴建筑的不断优化,为了提高房屋建筑的设计质量与安全,避免房屋建筑在施工期间存在的安全隐患,就需要在设计阶段,优化技术手段、实施规范标准,同时不断推动建筑改革,做到精确建设,以保证房屋建筑设计的完整性。
参考文献:
前言:
现今社会已经步入知识经济的时代,人们的生活水平也不同程度的得到提高,房屋建筑设计技术也随之而得到发展。人们生活水平的提高,也对我们建筑技术提出了更高的要求,在我们不断钻研和完善房屋建筑结构设计技术的时候也会遇到许多不同的问题,房屋建筑结构设计技术可以说是在问题的解决过程中得到进步的。下面就实践中遇到的问题和应对策略在下文中展开论述。
1 房屋建筑结构设计的基本方法
房屋建筑结构设计是房屋建筑的基础,建筑工人都是根据这些设计图纸进行施工的,因此设计人员对此必须要有严谨认真的态度,从而做到对设计图纸的规范而合理的要求。大致上,我们可以把房屋建筑结构设计的方法分为5种。
1.1 绘制结构平面图
在绘制这类平面图时,对于是否需要输入结构软件,进行楼体建模,关键取决于建筑物所在地抗震设防烈度的大小。若抗震设防烈度值为6时,那么根据有关规范,是可以不进行界面抗震验算的,但设计仍必须符合有关的抗震措施要求。当然,如果设计的时间允许,最好还是可以建模,因为软件有一个优点,就是可以进行荷载导算。如果抗震设防烈度为7度以上,那么建模就是必须的。
1.2 绘制屋顶结构图
绘制建筑屋顶结构图,是便于施工人员更好地理解和把握建筑的方法。因为当建筑物呈现不同的形状时,其结构的处理方法也不同,主要有梁板式与折板式两种。对于建筑平面不规整,板跨度较大、屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡面采用梁板式较好;相反,则适宜采用折板式。结构设计者必须对空间概念有一定的把握,争取理解建筑图纸的设计意图,才能设计出有利于施工的图纸,提高工程的质量。
1.3 绘制大样详图
大样详图可以建立在准确无误的建筑详图基础之上,也可以利用以前的详图来进行局部改制。这一阶段需要设计者在保持建筑外形不变的前提下尽量使结构合理和施工方便。标高和外形尺寸也一定要和建筑专业协调一致。
1.4 绘制楼梯图纸
楼梯图纸的绘制中,要注意梯板和梯梁的位置处理。要注意控制梯板的挠度,梯梁的梁下净高度要满足建筑的要求,局部不合适应该采用折板楼梯,使用这段楼梯的时候应该要注意其钢筋在内折角处要断开并且分别锚,以防止局部的应力集中。此外,还要注意一下楼梯下的净空、梯板宽度以及首段梯板可能沉降的问题等。
1.5 绘制基础图纸
混凝土的标号选择,必须要符合结构耐久性的要求;基础配筋也应该满足最小配筋率的要求;条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。基底面积不能重复使用,注意调整其宽度。
2 建筑结构设计的类型与基本内容
2.1建筑结构的类型
建筑物有各种不同的使用功能要求,因此有许多类型及分类方法。根据建筑物的用途,可以分为工业建筑与民用建筑。根据建筑物的层数,可以分为单层、多层、高层和超高层建筑。建筑物根据所使用的结构材料可以分为:木结构、砌体结构、混凝土结构、钢结构和混合结构等。建筑物根据其结构形式,可以分为排架结构、框架结构、剪力墙结构、筒体结构等。
2.2建筑结构设计的基本内容:
2.2.1结构设计的程序。建筑物的设计包括建筑设计、结构设计、给排水设计、暖气通风设计和电气设计等。每一部分的设计都应围绕设计的四个基本要求:即功能要求、美观要求、经济要求和环保要求。建筑结构是一个建筑物发挥其使用功能的基础,结构设计是建筑物设计的一个重要组成部分,主要包括以下四个过程:方案设计结构分析构件设计绘施工图。
2.2.2建筑物结构设计的要求。为保证建筑结构的可靠度达到设计要求,在设计中,必须遵循以下要求:(1) 计算。内容:结构构件应进行承载能力极限状态的计算和正常使用极限状态的验算,如直接承受动力荷载的构件应进行疲劳强度验算;(2)结构上多种作用效应同时发生时,应通过结构分析分别求出每一种作用下的效应后,考虑其可能的最不利组合;(3)抗震设计:我国的抗震设防烈度为6至9度,建筑结构根据所在地区的烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级。对应不同的抗震等级,有不同的计算和构造要求。
3 应对策略
3.1 对于房屋建筑结构设计中,最主要最核心的就是设计人员,因此要提高房屋建筑结构设计的水平,设计人员首当其冲。相关设计人员对于国家现行的设计规范、规则以及技术标准等有相当程度的了解和把握,并且不断提高自身专业水平和道德素质修养。在经济高速发展的今天,不可避免的有那么一部分设计人员为了追求高效益、赶进度而忽视了质量的要求,在设计过程中不断地出现或有意放纵错、漏、碰、缺等问题。为此,应该要加强对于房屋建筑结构设计专业人员的对我国该行业里相关法规的学习,并且严格落实设计人员的考核工作,从图纸上把好技术关。
3.2 在工程实施的过程中,相关的设计人员一定要进行定时定量的实地考察,设计人员所设计的建筑方案必须要满足当地的实际建筑条件,采用先进准确的科学技术来设计房屋建筑的框架结构,设计时应注意避免采用不规则的结构设计。如果遇到特殊要求或者特殊条件,不得已采取不规则结构设计时,也应该要尽量使该设计符合建筑物结构的实际受力要求,并且通过构建建筑模型进行受力分析,也相对应地采取有效的手段加强抗震设防的力度,保证工程的安全性。
3.3 尽管现代高速发展的经济社会对于高层建筑结构有着迫切的追求,但是企业不能随波逐流,盲目地去追求高的经济利益,而忽视建筑设计的安全和质量。在房屋建筑设计的实际操作时,要遵循实事求是、具体问题具体分析的原则,而不应为了企业个人的利益,而设计建造一些危险建筑,罔顾人民群众的生命财产安全。在设计现行比较热门的异形柱结构时,更要格外注意对于房屋高度的计算,要使得所设计的建筑尽可能地保持规则性和注意保证房屋的抗震性能。
3.4 在设计房屋的框架结构时,要明白结构是影响房屋抗震性的主要因素之一,若在设计时,单纯地考虑建筑物纵向框架结构的设计和发展,将会致使实际操作中出现建筑物梁的支座负筋、跨中纵筋和箍筋的配筋值均不足等的现象出现,故此,设计人员在设计图纸时要注意把握建筑纵向横向的框架结构的协调性,不应过分注重某一方面的发展,而使得建筑的平衡和安全性出现隐患。
房屋建筑结构设计问题
房屋建筑结构设计过程中往往会产生很多问题,本文仅对钢筋混凝土承重结构体系问题和楼板设计问题这两个基本问题进行讨论分析。
1.1钢筋混凝土承重结构体系问题
房屋建筑方面的相关规定明确给出了房屋最大适用高度和宽度的比限值,但在实际工作中,建筑高度和高宽比确不符合规定限值,最重要的是在设计时没有可靠的依据,设计过程中也没有明确给出有效的防震措施。以上诸多原因造成了房屋建筑结构存在严重的质量问题。
房屋的抗震设计,结构的合理布置是非常重要,它包括了建筑的平面外形尺寸、建筑的立面外形尺寸,抗侧立质量分布等。由于引起房屋建筑结构设计不规范的因素很多,特别是建筑体型较复杂的更为严重,划分不规则程度很难用若干简化定量指标来进行。在实际设计中,缺乏规范的设计依据以及对抗震结构设计的了解,有些设计人员往往很难把握结构规则,为了满足业主和建筑师的要求,有时不顾结构规则的要求,这样对结构抗震非常不利。
1.2楼板设计问题
楼板是房屋建筑中沿水平方向分隔上下空间的结构构件。楼板不仅要具有能够承受并传递垂直荷载和水平荷载的能力,而且应具有足够的强度和刚度,确保使用安全正常外,还应具有一定程度的隔声、防火、防水等能力。如果在楼板设计时有任何问题的话,设计质量很容易产生问题,甚至导致更严重的质量隐患。通常情况下在进行楼板设计时有以下问题存在:
(1)计算问题。在楼板设计时,由于设计人员为了方便计算或者设计人员知识水平有限,不能够真正认识板的受力状态,从而在计算时将双向板按照单向板的方法来进行,导致计算假定状态与实际受力状态不一致,进而使楼板的一个方向受过大的力,而另一方向所受力不足,楼板裂缝现象发生。
(2)楼板承受线荷载时弯矩计算问题。在房屋建筑时,通常将一些非承重隔墙布置在楼板上,因此在楼板设计时,在计算楼板配筋之前,需要将楼板的线荷载算成等效的均布荷载。但是实际设计时,有些设计人员为了方便自己,将隔墙的总荷载附以该板块的总面积,这种做法是错误的,这样非承重隔墙分布宽度内配筋量就会表现出不足,而其他部分配筋又非常足,甚至过大,这样也会使隔墙处楼板裂缝现象产生。
(3)双向板有效高度值过大。在钢筋上双向板放置状态是纵横叠放的,应在其下面放置短跨方向的跨中钢筋,在短跨钢筋的上面放置长跨方向的跨中钢筋,计算时应将两个方向的各自的有效高度都用上。一般情况下,与短向的有效高度相比,长向的有效高度较小,要小d(短向钢筋的直径)。在实际设计时,有些设计者为了省事,在配筋计算时取两上方向的有效高度一致来进行,那么很明显,长向有效高度较大,使得配筋降低,导致在结构构件质量方面存在问题,进而裂缝现象产生。
2、房屋建筑结构设计措施
2.1 房屋建筑按照规范、程序设计
作为设计工作者,我们应该以科学、严谨的态度对建设房屋进行科学的设计。一般情况,为了防止常识性的错误,房屋设计都有一定的规程和作业规范,我们只有严格把握这些规则,才不会犯工程大忌,发生因为设计原因而造成的工程质量损失与经济损失。对于设计人员来说,为了更好的避免发生设计问题,我们首先应该做的是认真学习领会规范、规程规定,并将这些规则,并在具体的作业中实施,在工程设计中杜绝随意,保证设计的合符规范要求,提高房屋建筑的质量保障。
2.2房屋结构设计的计算合理性
房屋建筑的设计检验过程,其实是对底框砌体结构的验算过程,在进行该类计算时,我们应该注意以下几点:
1)对底框砌体结构进行力分析计算时,需要考虑计算方法的适用范围,比如底部剪力法不适宜用于薄弱层的混合结构的力学计算,其主要应用在钢度较匀称的多层结构,如果将其应用到薄弱层混合结构,应考虑该结构的塑性影响。
2) 对底层框架混合结构进行剪力分配计算,需要从框架抗震墙、框架按钢度两个方向进行力学计算。因为在计算工程中,大家容易考虑到前者,而忽略了框架按钢度特性。在计算过程中,我们应该由抗震墙来承担主要剪力计算,而使用框架按钢度比例来参于计算部分剪力。
3)对底层框架柱受力进行计算的时候,应该考虑地震作用情况下产生的倾覆力矩而引起的附加轴力。除此之外,在计算过程中应该避免不正确方法的使用,比如在楼板计算过程中,不应该使用单向板计算连续板剪力。
2.4加强房屋工程资料整理
建筑工程的规模较其它项目而言都比较大,无论是建筑前期,还是后期,都会产生大量的资料,比如说建筑工程勘察资料等都是建筑设计的基本依据,像这些重要文件都需要专门的工作人员负责整理。除此之外还应该制定相应的借、阅制度。对于工程项目中的资料应该及时归档处理,妥善保存,以备查阅。在工程施工完成后,要按照工程档案管理相关规定,与施工档案一起,及时呈报、上交有关档案专业管理部门或机构,不能因为某些原因,擅自销毁工程文件。
参考文献:
1.1多层框架房屋建筑结构设计研究现状框架结构主要是由钢筋混凝土梁、柱、节点和基础作为主框,同时还包括楼板、填充墙和屋盖等共同构成的结构形式,通过将楼板、横梁及柱共同边结在一起,使其成为一个主体,这样基础能够有效地承担起较大的荷载,而且力的传递路径也较为明确,能够起到较好的承重作用。在建筑施工中,针对房屋结构形式运用的情况可分为框架结构或是纯框架结构。在框架结构设计中可以根据房屋布局和空间使用要求来将框架分为等跨和不等跨,而且层高可以相同也可以不相同,在具体应用中可以存在缺梁或是缺柱的框架。房屋建筑结构中的墙体具有较好的围护和分隔作用,在框架结构中,由于承重构件及围护构件之间分工较为明确,因此建筑物的内外墙可以灵活进行处理,能够为建筑提供非常灵活的使用空间。对于框架结构来讲,由于其构件截面不大,这也使框架结构自身的承载力和刚度都不大,因此当楼层越高时,框架需要承受来自于纵向和横向两个方向较大的水平力。这也决定了框架结构属于柔性结构的特征,在合理的设计下,框架结构具有非常好的延展性,具有较强的抗震性能。
1.2多层框架房屋建筑结构设计优缺点分析
1.2.1钢筋混凝土框架结构的主要优点在房屋建筑结构中利用钢筋混凝土框架结构,不仅能够灵活对空间进行分隔,而且结构自身的重量不大,能够实现材料的节约。钢筋混凝土框架结构与建筑平面在配合上具有较好的灵活性,在对空间结构具有较大要求的建筑结构中具有较好的适用性。而且框架结构中所使用的梁和柱构件容易达到标准化和定型化,更便于采用装配整体式结构,有利于缩短工期。另外在钢筋混凝土框架结构应用过程中,具有整体性好、刚度大及抗震效果好的特点,同时梁和柱的截面形状可以根据自身的实际需要来进行浇筑。
1.2.2钢筋混凝土框架结构的缺点钢筋混凝土框架结构属于柔性结构,应用较为集中,侧向刚度较小,在强烈地震作用下非结构性破坏较为严重,因此在具体设计过程中适用于非抗震性设计。而且钢筋混凝土框架结构对于钢材和水泥的使用量较大,需要较大数量的构件,在施工过程中需要多次进行吊装,接头工作量较大,工序较多,而且受季节性影响较大,这也导致钢筋混凝土框架结构在高层建筑中不具有适用性。
2多层框架房屋建筑计算方法
2.1竖向荷载作用下内力计算在对多层框架房屋建筑进行设计时,需要对竖向荷载作用下的结构内力进行计算,通常情况下会采用分层法和弯矩二次分配法来对竖向荷载作用下的内力进行计算。利用分层法对内力进行计算时,则需要将上、下柱远端的弹性支承进行改变,使其变为固定端,而且在具体分层计算时,底层柱除外,其他各层柱的线刚度需要与系数0.9进行相乘,同时柱的弯矩传递系数也需要改为1/3,而底层柱的线刚度不变,同时各层梁的线刚度也保持原来的数值,而且弯矩传递系数也保持不变仍为1/2。而在利用弯矩二次分配法对内力进行计算时,则需要先分配各节点的不平衡弯矩,分配完成后才能不对各杆件的远端进行传递。利用这两种方法来对内力进行计算时,有效地确保了计算精度的提高,在工程设计中应用具有较好的效果。
2.2水平荷载作用下内力计算可以采用D值法和反弯点法来对水平荷载作用下的框架结构内力进行计算。这两种方法有效的确保了计算的精度。D值法中的D值作为层间柱相对侧移时所需要施加的水平剪力,在框架结构的侧移计算中具有较好的应用,同时也可以将其应用在各柱间的剪力分配上,D值与实际情况具有非常好的接近度。在水平荷载作用下对内力进行计算时,柱上和下端的约束条件会对柱反弯点高度产生较大的影响,而且当柱两端的约束刚度不一样时,也会导致柱端转角处于不相等的情况,这时反弯点则会向转角相对较大的一侧进行移动,根据这种规律来确定D值法中柱的反弯点位置。框架结构在水平荷载作用下,各层之间会有层间剪力和倾覆力矩的产生,而且在层间剪力作用下,梁和柱会出现不同程度的变形。而在倾覆力矩作用下,会导致框架柱轴向拉、压变形的产生。因此当框架结构房屋高度较大或是具有较大的高度比时,这时则需要对柱轴向变形给框架结构侧移带来的影响进行综合考虑,确保结构的牢固性。
2.3软件辅助计算在手算之前,需要利用电算来对初选方的各个方面进行计算,对重要环节进行有效掌握。当电算没有通过时,则需要对截面的尺寸进行变换,当其通过后则可以继续进行手算。另外还可以利用数值分析软件来作为计算的辅助工具,完成对设计方案相关数值的计算工作。
3多层框架房屋建筑结构设计步骤
3.1建筑设计部分建筑设计主要以平面设计、剖面设计和立面设计为主,需要对平面柱面的尺寸进行合理确定,有效地满足室内采光和通风的要求,合理对层高进行确定,同时还要确保建筑的造型上具有较强的时代感,富有创意,确保完成的建筑施工图内容的全面性和完整性。
3.2结构设计部分一是结构选型:根据建筑设计方案及设计原始资料,选择适当的结构体系。二是结构布置:确定柱在平面上的排列方式,一般柱网有内廊式和等跨式两种,选择承重方案,框架结构的平面布置形式非常的灵活,框架结构按照承重方式的不同分为三类:横向框架承重方案;纵向框架承重方案;纵横向框架混合承重方案。合理布置结构构件,初步确定材料强度等级及构件截面尺寸。三是结构内力分析及构件设计:根据现行国家设计规范,计算结构荷载及地震作用;手算完成结构一个主轴方向的内力分析,进行框架梁、柱的内力组合,完成构件截面设计;同时,可采用工程设计软件PKPM计算结构内力及配筋,并与手算结果进行对比分析。完成楼梯的计算和配筋,完成板的配筋计算。四是绘制结构施工图。