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房屋建筑结构设计中常见问题及对策分析

2021-09-10邓小辉

家园·建筑与设计 2021年2期
关键词:常见问题房屋建筑结构

邓小辉

摘要:城市化建设进程的加快,为建筑行业发展提供了条件,随着建筑项目的增多,对建筑施工也有了更高的要求。结构设计是房屋建筑施工重要环节,科学的设计可以保证施工质量,要结合力学、工学、美学多方面的考虑,工程设计的复杂性也需要解决更多的问题。本文对房屋建筑结构设计中常见问题及解决对策进行研究,仅供参考。

关键词:房屋建筑;结构;设计;常见问题;对策;

我国对基础建设投入了大量的资金,城市化规模扩大,土地限制等因素都会影响建筑形态,低层到高层设计转变已将占地由小面积占用转变成大规模集群,从简单砖瓦转变从水泥浇筑,从简单可以居住转变成舒适。这些都使结构设计不断丰富,设计丰富就会提高建筑的使用功能,涉及内容较多,涉及到的问题也就越多,需要设计人员充分考虑相关问题,提出优化解决方案,以此提高房屋建筑质量,保证居住安全。

1. 房屋建筑结构设计中常见问题

研究发现,房屋结构设计常见问题有地基、楼板、梁高、桩、框架、承重柱等多个问题,分析如下。

1.1地基问题。地质、设计参数都涉及到地基问题,很多房屋建设都缺乏地质勘查报告,设计时参考其他区域报告、施工主体口述经验、地形资料,就开展建设施工图设计,使设计工作缺乏很多细节[1]。耐力容许值取小,认为小数值可以保证设计安全,可是,地耐力值仅为一个因素,其他土质力学指标、地下水物理化学性质、旧坑道及地表浅层应力变化,均会引起严重的不良后果。换土垫层处理软弱基,对土垫层设计不严格,凭经验选择,会增强地基承载力,可是垫层厚度、宽度均为不可验证,无法保证安全性,还易引发地基出现不均匀的沉降,如图1。

1.2楼板问题。楼板受力和承载相关,与墙面、梁、柱均有关系,使楼板设计时出现问题,例如:只考虑楼板承载力,未考虑整体,不能满足承载要求,发生裂缝,引起风险。计算楼板变形时主观因素过大,对计算过程简化发生错误。涉及双向板不能处理两个方向高度,导致高度值过大,双向板计算成单向板,使方向配筋偏大。

1.3梁的问题。梁的问题是梁高、连续梁设计,当梁高过小,重视梁强度、刚度,而没有重视挠度。梁稳定性受时间影响,时间长梁挠度大,发生变形,产生裂纹,随着裂纹扩张,变成危房。受震动影响会导致坍塌。梁高小会影响延性,梁脆性断裂会发生坍塌。为简化力学计算会忽略边梁负荷小的问题,单梁处理减少负筋配筋量,使受拉区出现裂纹。温度变化使溫差过大,拉伸前裂纹,发生风险。

1.4框架的问题。重视横向框架设计,忽略纵向框架因素,抗震设计按主轴设计,抗震承受各构件,会分散震动效果,强化横向框架,导致纵筋、箍筋配比不符合构造的要求,使其结构不稳定,丧失抗震性能。

1.5构造柱、承受柱的问题。构造柱承担承受柱功能,构造柱受力,会影响构造柱约束力,房屋震动时构造柱承担外力,出现应力集中效应。构造柱无法约束拉结作用,使其变成房屋薄弱的环节。底部硬件无法发挥力学抗剪切功能,发生问题后会导致墙体破裂,使裂纹扩大,如图2。

2.房屋建筑结构设计的优化对策

2.1优化地基问题。作为房屋建成基础的地基,可以决定房屋稳定性。设计人员要保证设计准确,要准确勘查作业地点,设计者本人在现场勘查,了解周围地理条件、受力条件,使设计报告和施工现场吻合。合适勘查设计和方法,处理勘查数据,确保结果准确。设计人员要充分考虑本地和其他区块融入,避免本地建设使其他区块稳定性受到影响。

2.2优化楼板问题。房屋建筑最重要的是稳定性,建筑体自身稳定,才能使人、设备顺利开展施工作业,保证工程进度、工程质量。楼板设计时设计人员一定要摒弃主观意向,按行业标准、准则开展工作,充分考虑楼板结构受力后进行设计,楼板结构设计要考虑到承载力、径向力、横向力、弯矩和扭矩等多方面问题。考虑非承受部分对楼板压力,楼板配筋,适量增楼板厚度,能预防承受力过大导致的裂纹。设计楼板时要充分考虑刚性,避免平面变形,已有建筑结构如果不能满足刚性需求,就要改为变形平面功能[2]。

2.3优化梁的问题。梁体受压力具有持续集中的特点,设计时要考虑梁体应力分布问题,梁体结构的设计,要加强应力集中处的性能,以此提高负载力。结构设计合理,合理计算、规划梁结构,和现场施工方有效沟通,才能保证设计准确。合理设计梁高,分析梁受挠度的影响,分析建筑使用寿命、周期等时间问题,才能准确设计梁高。考虑屋外环境变化对室内影响,保证设计的安全值,受力变化区域要计算疲劳度,合理选择,使建筑完整性、安全性得到保证。

2.4优化框架的问题。框架设计对横向、纵向的设计要等同考虑,根据行业抗震规范计算,保证每部分无人为因素削弱。规范自我行为,确保构造节点,按标准执行,保证建筑稳定。结合横、纵梁,把框架视为一个整体,保持纵向设计意识,全避考虑空间布局,将横梁、纵梁结合,保证安全性,同时要考虑到建筑体实用度与美观性。

2.5优化构造柱、承重柱的问题。设计人员要充分认识构造柱和承受柱,了解承受柱不可替代,无论大厦或小建筑都要先设计承受柱。构造柱要看淡承载功能,削弱承重功能,构造柱只作为简单构造部分,发挥整体加固功能。不能为计算简便削弱承得柱截面,要将承重柱设计偏向更高界值,以此提高建筑稳定。

3.小结

总之,房屋建筑结构设计中存在的问题,通过优化处理,综合考虑到力学、工学和美学等方面因素,设计时要明确建筑体功能,才能保证居住安全。

参考文献:

[1]罗远明.房屋建筑结构设计中的常见问题与解决措施探究[J].居舍,2021(03):92-93.

[2]胡洁.房屋建筑结构设计中的常见问题与解决措施探究[J].科技创新与应用,2020(33):86-87.

南京长江都市建筑设计股份有限公司 江苏南京 210000

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