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浅谈房屋建筑结构设计常见问题

2015-02-02朱群建浙江大学建筑设计研究院有限公司浙江杭州310012

中国新技术新产品 2015年3期
关键词:框架结构屋面结构设计

徐 晖 朱群建(浙江大学建筑设计研究院有限公司,浙江 杭州 310012)

浅谈房屋建筑结构设计常见问题

徐晖朱群建
(浙江大学建筑设计研究院有限公司,浙江 杭州 310012)

我国建筑行业在当前飞速发展的社会经济背景形势下也取得了突破性的发展,房屋建筑质量一直以来是社会和广大人民群众关心的重点。其中房屋建筑结构设计是确保房屋建筑建设顺利、高效实施,保证房屋建设质量的基础和关键,但是就目前房屋建筑结构设计现状来看仍然存在诸多问题。本文主要分析了当前房屋建筑结构设计中常见的几点问题,并且提出了相应的改进、完善对策。

房屋建筑;结构设计;常见问题;解决对策

现代房屋建筑行业取得了很大的发展,房屋建筑的结构越来越复杂,从单层逐渐朝着多层﹑高层建筑发展,房屋的结构形式也日益多样化,这种变化当然更能够满足现代人对于房屋建筑的多样化需求。但是房屋建筑结构设计中一些常见问题并没有得到很好解决,对房屋建筑结构的安全及其质量有很大影响。结构设计是房屋建设中的第一阶段,也是决定房屋建设质量的重要环节,如果房屋建筑结构设计不合理,不仅会导致后期施工中出现设计变更,增加工程投资成本,也会影响工程施工进度,对于建筑产品的效益会有很多不利影响。因此,如何有效规避房屋建筑结构设计中出现的常见问题,确保结构设计的科学性﹑合理性﹑安全性,从而提高房屋建筑效益,应作为广大建筑设计者思考的重点。

1 现代房屋建筑结构设计中存在的常见问题

1.1基础以及地基设计缺乏合理性。目前,有的房屋建筑在地基设计过程中,并没有深入现场进行地质勘察,并没有出具相应的研究分析报告。而有的人员对于地质勘察并不全面﹑仔细,导致设计人员对于施工现场的周边环境以及关于基础的相关资料并没有进行直观﹑全面的了解﹑掌握,这样设计出来的基础结构往往和地基实际情况存在很大差异,极易影响房屋的施工质量。我国现阶段大多数房屋结构主要是多层框架结构设计,基础是柱下独立基础,如果独立基础在外部荷载取值上出现错误,尤其是地基受力层中并没有软弱粘性土层的情况下,验算地基基础承载力的过程中,很容易出现荷载值偏小或者偏大的问题。其次,如果在基础拉梁没有经过准确计算的情况下,或者设计合理性不足的情况下,整个设计方案也会出现错误。

1.2建筑框架结构设计方面的问题。关于房屋建筑框架结构方面的设计,主要存在以下两个方面的问题:①纵向框架设计缺乏合理性。房屋建筑框架结构中不管是横向还是纵向框架都处于同等重要的地位。然而有的房屋建筑结构设计中往往会存在“重横向结构设计,忽略纵向结构设计”的观念,常常会出现跨中配筋不均匀﹑箍筋配置不均等现象。②承重柱截面高度设计缺乏合理性。有的设计人员在房屋建筑框架结构设计中为了便于进行受力分析,往往在承重柱截面高度方面的设计较小,这样会对房屋建设埋下质量安全隐患。

1.3屋面梁配筋设计问题。有的设计人员在房屋建筑结构设计过程中,为了自己的方便常常会根据下层梁尺寸直接计算屋面梁尺寸和配筋,这样可能会造成建筑屋面梁荷载偏小,从而会导致屋面梁的配筋大量减少,这样的后果是在温度应力﹑混凝土收缩等各方面因素的作用下,建筑屋面梁会出现裂缝的情况,这在很大程度上会影响建筑结构外观的美感以及结构设计的整体性。

2 解决房屋建筑结构设计常见问题的建议

2.1基础设计。地基和基础设计是房屋建筑结构设计中的重要环节,不仅要求安全性﹑合理性﹑适用性,也要求经济性,因此设计人员在实际设计过程中应综合考虑多方面因素。在正式设计之前,应安排专业人员深入现场进行实地勘察,并且出具详细﹑全面﹑准确的地质勘察资料,设计人员在充分掌握现场地基情况的前提下再设计房屋基础以及上部结构。在计算荷载的过程中,不仅应套用地基容许的承载力值以及基础设计公式,同时应严格按照相关规范对地基容许的承载力值进行修正,值得注意的是,土质不同,其承载力也会存在很大差异,因此设计人员在地基承载力计算时还需要考虑土层类型,确保计算结果的准确性。其次,在计算基础设计工程中,应严格根据设计规范进行计算,尽量减少计算误差,从而确保房屋建筑结构基础设计质量。

2.2框架结构设计。在设计房屋建筑框架结构环节,应结合楼层侧向刚度比以及地震剪力等各方面因素选择合理的框架结构参数,关于电算结果,应结合其他指标进行进一步验算。同时,在设计结构配筋的过程中,应充分考虑配筋率的最小限值以及最大限值,必须严格根据相关的设计规范要求,使各部位钢筋在强度﹑长度﹑延伸以及搭接等方面都满足相关要求。特别是在出现地震灾害时,房屋建筑物可以产生一定的延性,有助于加强房屋建筑的整体安全性。在设计房屋顶层结构时,也应严格根据相关设计规范标准要求进行设计,以防由于屋面温度应力的问题使屋面板﹑屋面梁出现裂缝。

2.3建筑主梁以及刚性楼面设计。主梁结构作为房屋建筑物的支撑骨架以及重要构件在现代房屋建筑设计中占有很高的地位,对于确保建筑物的安全性和稳定性具有极其重要的作用。值得注意的是,在设计主梁和次梁结构中,必须增加次梁处的箍筋,从而提高主次梁的抗震﹑抗剪﹑抗压能力。其次,在设计刚性楼面时,为了避免出现根本性的错误,应尽可能采用刚性楼面设计,尽量避免凹槽缺口过深﹑外伸翼块过长或者大开洞等问题。而且,应注意合理安排配筋构造以及建筑结构布置,从而确保结构的使用性能。若平面不能满足刚性楼板设计,必须在洞口边以及连系梁板之间增加暗梁边梁设计,使梁板配筋量适当增加。

2.4承重墙结构设计。矩形平面是现代房屋设计的主要布置形式,这样的形式往往横向刚度较纵向刚度偏小,为确保房屋建筑结构具有良好的抗震性能,应要求具有足够的横墙。为了确保建筑物的抗剪强度,首先应选择高强度等级的建筑材料,横墙轴压力也应相应增加,尽可能将横墙设计成有效结合隔断和承重双重性能的墙体。

结语

结构设计是现代房屋建筑设计中的核心内容,是确保建筑物整体结构稳定性及安全性的关键,设计师在结构设计时应注意一些常见设计通病,确保结构设计的科学性﹑合理性﹑经济性﹑安全性,避免后期出现设计变更或者其他质量安全问题,从而提高房屋建筑建设的效益。

[1]张华.浅议房屋建筑结构设计之中常见的问题[J].现代建筑,2012(04).

[2]刘霞.试论建筑的施工建设技术发展和建筑结构设计之中常见的问题[J].施工资讯,2013(06).

[3]周伟.浅议房屋建筑结构设计常见的问题和施工技术进步发展[J].中国房屋建筑,2011(03).

TU318

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