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      房屋建筑結構設計范文

      時間:2023-09-03 14:47:42

      序論:在您撰寫房屋建筑結構設計時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。

      房屋建筑結構設計

      第1篇

      關鍵詞:房屋建筑;結構設計;問題;措施

      中圖分類號: TU2 文獻標識碼: A

      一、房屋建筑結構設計的基本方法

      在房屋建筑結構設計過程中,基礎設計是否符合相關標準,不僅決定著房屋建筑今后施工狀況,同時還決定著房屋建筑今后的整體投入使用。在整個基礎設計的過程中,設計人員首先應對工程的地基進行實地考察,以便在基礎設計的過程中能夠真正做到科學、合理、經濟、適用。此外,設計人員在地基設計的過程中,除了結合當地的地理環境外,還應結合著相關部門提供的地質勘查資料,確保在施工之前將基礎工作打牢,此外,在房屋地基設計的過程中,設計人員還應及時的對房屋建筑的整體結構做到“心中有數”,只有這樣才能保障房屋建筑設計的整體性。

      設計人員在設計房屋建筑結構的過程中,除了受當地的地理環境影響外,還在一定程度上受到多種不規則因素影響。針對工程結構較為復雜的建筑結構,設計人員很難對其進行一一定量劃分,同時也無法確定工程各個部分的實際建筑范圍。

      二、從建筑結構設計中總結注意的問題和處理措施

      1、建筑結構計算中出現的問題和解決的方向。

      1.1 樓板計算。

      建筑結構設計當中經常會出現不正確的樓板計算,經常會出現一些這樣那樣的誤區。問題存在于:誤以為單向板這樣的計算方法可以代替連續板的計算,最終只能得出錯誤的結論;誤以為使用雙向板查表方式計算的時候,可以完全忽視材料泊松比方面的影響,但實際得出的數據往往存在錯誤,原因是未能及時調整“跨中彎矩”,使計算結果偏小。對此要采取的措施是根據實際情況運用合適的運算方式,切莫因為貪一時輕便,而導致整體結構設計的失敗,因小失大。

      1.2 荷載計算。

      在建筑結構計算中,要注意防止荷載方面的計算出現明顯錯誤,比如忽略計算荷載、又或者少算了荷載,不當折減活荷載,還有一種情況就是實際計算與建筑物用料的情況不相符,最終造成基礎底板多算了,或者少算了土重,不管是多算還是少算,最終都會導致建筑結構在實際施工中造成不理想的實施效果。對此要采取的措施是要事先做好荷載的情況調查,要將計算方式與荷載實際情況緊密結合起來,才能確保計算出來的數據落到實處。

      1.3 電算結果。

      有些時候建筑結構進行電算的時候,不注意正確的操作性,最終導致電算結果不正確,一旦根據錯誤的電算結果投入到進一步的工作中,就會導致接下來計算結果的分析和評價出現偏差和明顯的錯誤,就會導致一步錯,步步錯的糟糕情況。對此要采取的措施是樹立重視電算技巧的意識,牢記電算結果的正確與否直接關系到整個工程的評價工作和投入工作。為了不造成損失,我們應當引進有保障的電算技巧,再根據正確的結果進行判斷、分析,這樣的話才能最終為施工圖的設計提供科學的數字依據。

      2、建筑結構設計構造角度出現的問題和解決的方向。

      2.1 配筋率的設計問題。

      配筋率對于建筑結構的設計具有很大的參考作用,它對鞏固建筑體具有不可忽視的作用,建筑結構設計中有時候缺乏一種重視的意識,往往會草率、馬虎的計算得出不夠精確的最大和最小的配筋率,將這樣的結果使用到實際設計當中,后果可想而知。對此,我們要通過實踐經驗總結出精確的配筋率在最大和最小的范圍,這樣才能夠保證建筑結構在發生外部震動或者突發損壞的時候具備一定的延展性,同時又能夠滿足配筋的最小限值。

      2.2 鋼筋的規范使用。

      鋼筋在搭建整個建筑結構中是不可或缺的重要施工材料,有些施工單位為了圖方便、圖便宜,購買了質量不過關的鋼筋,最終在施工建筑的檢驗中過不了關,或者在日后的建筑使用中留下了巨大的安全隱患,得不償失。因此涉及到鋼筋的質量問題,設計圖紙中應明確規定所使用鋼筋的強度、質量要求,在設計層面上控制材料的質量,保障建筑物的安全。

      2.3 溫度的調節體系。

      任何的建筑建設必須將耐溫性考慮到內,這樣才能延長它的使用壽命,一些建筑設計師在設計建筑的時候并沒有過多關注房屋溫度的調節,最終設計出來的建筑盡管外觀大方美觀,但是卻經不起時間的考驗。對此,設計師的設計建筑物結構的時候要加入通風融熱的功能,避免房屋使用中出現因為溫度高而導致墻體開裂,最終造成事故的發生。

      三、從建筑的抗震設計中總結要注意的問題和處理措施

      在建筑設計中加入抗震元素,是必要的一個步驟,應當置放于將建筑物的整體設計當中統籌規劃,抗震的設計需要融入到整棟建筑的建設當中。國內已經出臺了最新建筑設計的抗震規定和要求,尤其指出在地震頻發的地區,抗震設計要成為結構設計中的重中之重,建筑的設計不論是采用框架剪力墻的結構,還是采用多層磚混的結構,都必須克服技術難關,從抗震的角度出發,實施二階段設計,達到設防要求三個水準??拐鹪O計應當及早地安放到建筑結構的整體概念的設計當中,設計人員要有意識參與到結構設計隊伍中,這樣才能確保整體的建筑結構設計科學合理,一旦是后來才添加上的抗震設計,不能保證后來的抗震設計能夠很好地融入到整體結構建設體系中。一是多層砌體式的建筑結構的抗震技巧實施注意要點。首先要做好承重的方案設計,可以考慮橫墻承受重量,也可以考慮縱墻、橫墻能夠共同承受重量。但要注意的事項是確保布置縱橫墻時要均勻而對稱,平面和豎向的布置規則不一樣,平面的話內部要對齊,豎面的話要上下連接。二是面對鋼筋砼多、高層結構的住宅,我們可以考慮做到:(1)雙向布置抗側力結構,從而確保能夠承擔平行于該抗側力結構的地震力度。(2)針對框剪體系的各個部位的側力結構,要將各個結構融合一起共同工作,發揮整體結構作用。這個除了要注意一些細節,比如測量樓蓋、屋蓋的長度和寬度、測量抗震墻的剛度等,還要采取固定措施,比如是否穩固連接抗震墻、有沒有確保樓蓋、屋蓋的整體性設計。(3)規則設計的原則。一般能夠使用規則結構,就能夠比較省心。但是面對復雜的結構,除了要采取特殊設計,還要考慮設置適合于復雜結構的防震縫。

      四、從建筑結構建設遵循的原則中總結注意事項

      1、遵守“抓大放小”的原則。

      在建筑界中,設計結構一直流傳著“弱梁強柱”、“弱彎強剪”的機構設計理念。在建筑結構設計中要實現各個部位平均用力的可能性不大,畢竟結構建設是一個整體統籌問題,存在著輕重之分,因此設計人員首先確定什么是重要,什么是次要的概念,也就是抓大放小的概念,將更多的精力放在重要的部位,少些精力分到次要的結構。

      2、遵守“柔硬適度”的原則。

      建筑結構體系并不過于講究設計要達到怎樣的剛性效果或者柔性效果,剛柔有怎樣的標準測量,目前還沒有一定的答案。但是可以確定的一點是,結構設計不能偏于兩極化,太剛的結構容易導致形狀變化效果差,承受外來破壞力的能力有限,容易在突發外力的承受下,造成局部或者全部的破損。相反,太柔的結構風格,盡管可以很少的承受外力,具有一定彈性,但是卻容易造成受外力明顯變形,嚴重的話甚至會出現全體倒塌的事故,危險性可想而知。因此,設計專家要根據建筑的實體情況,通過觀測、考察、實踐確定具體建筑設計結構的柔硬度。

      五、結束語

      建筑結構設計在建筑工程整體設計當中是必不可少的重要部分,缺乏了科學合理的建筑結構設計將會導致建筑工程不扎實,為日后的使用留下巨大的后患。對此,設計工程師要從整體的設計入手,不斷反思總結實踐中出現的問題,從設計計算、設計角度、抗震設計等方面入手,嚴格遵循建筑結構設計的原則,找出合理解決問題對策,只有這樣才能建立合格的建筑結構,不斷提高建筑工程的質量,確保建筑的成功投入。

      參考文獻:

      第2篇

      關鍵詞:房屋建筑:結構設計;異形柱:問題

      中圖分類號:TB482.2文獻標識碼:A 文章編號:

      1 連續梁按單梁結構設計中存在的問題

      這種將連續梁當作單梁來進行設計的情況大多發生在房屋建筑的陽臺邊梁設計當中,這是因為邊梁的荷載能力比較小,所以往往難以獲得應有的設計重視,而設計者為了能夠使房屋建筑的受力分析更加方便,就會狹隘的將連續梁當作單梁來展開相關的設計工作。而這樣的行為直接的違反了房屋建筑結構設計的本質,從某種程度上混淆了房屋建筑的連續梁與單梁,并且造成房屋建筑質量上的問題,比如說會引起梁上部出現受拉力影響而造成的豎向裂縫。不僅如此,如果房屋建筑的邊梁長度過長,還會引發更為嚴重的質量問題,因為陽臺上的邊梁是直接暴露在室外的,而室外環境的變化會直接造成對邊梁的影響,比如說梁會因此而產生收縮應力造成房屋建筑的裂縫等等,從容降低了整個建筑工程的安全系數,直接的影響到建筑的安全使用。

      2 樓板結構設計中存在的問題

      樓板是房屋建筑工程結構設計中的重要內容,是劃分建筑空間、層面的關鍵,不僅如此,樓板的存在能夠將建筑的荷載有機的傳遞給建筑的墻、梁,從而形成穩固的、安全的房屋建筑承載系統。正是因為這樣,必須做好對房屋建筑結構樓板的設計工作,因為這不僅僅關系到施工過程中的安全,更影響到建筑建成后的使用以及安全,如果在展開工作的過程中,沒有對細節做好考慮,那么就會出現質量上的問題,從而為建筑工程埋下安全隱患。就目前的現狀來看,樓板結構設計中的常見問題包括了以下幾點:①雙向板的有效高度取值過于偏大;② 板承受線荷載的時候彎矩計算出現問題;③ 在設計的過程中為了計算方便或者是因為對樓板受力狀態的認識不足,簡單的將雙向板作用按單向板作用進行計算。

      3 地基結構設計中存在的問題

      地基是房屋建筑的基礎,特別是對于高層建筑來說,地基的好壞直接的關系到整個房屋建筑工程能不能夠獲得順利的展開以及順利的完成,正是因為這樣,房屋建筑結構設計中的地基設計必須全面的做到合理、適用以及安全,這樣才能夠從根本的基礎上保障建筑工程的施工以及后續工作的展開,也才能夠從本質上確保整個工程的質量。就現狀來說,地基結構設計過程中存在的常見問題包括了以下幾點:①對于房屋建筑工程的中柱、基礎以及梁的負荷沒有嚴格的按照具體的規范乘以折減系數;②沒有正確的認識到軟弱地基的危害,不僅僅沒有展開相應的設計工作,甚至沒有進行嚴密的科學計算,僅靠自身的經驗來處理。

      結構工程師在設計方案時,通常都會把地基與基礎設計作為一項重點工作,這是因為一方面,該階段設計過程的好與壞決定了后期設計的設計模式,另一方面,地基基礎會影響到整個工程的造價。所以,如果在這一階段,任何設計方面的紕漏都可能造成無法估量的經濟損失。

      在地基基礎設計中,要認真對待地方性規范的問題。我國土地面積大,地質條件比較復雜,如果僅以國家出臺的《地基基礎設計規范》為標準,它并不能把全國各地的地基基礎多囊括進去,也不可能對每個地區的地基基礎都進行明文的規定,地方地基基礎設計規范標準是建立在國家標準之上的,它根據當地的實際地形,結合一些成熟的經驗描述,針對性的各地方的地基基礎類型和設計處理方法都進行了詳細的規定。因此,結構工程師在進行地基基礎設計前,要了解地方的規范,把握好地基基礎設計的方向。

      4 板一柱結構設計中存在的問題

      板一柱結構的節點連接非常薄弱,不利于抗震。如某高層建筑,設計采用板一柱抗震墻結構(中央為核芯筒,四周為板柱結構),設計層數達到21層,房屋高度超過75m。顯然該工程設計的承重結構選型是不合適的。

      5 異形柱結構設計中存在的問題

      近年來,在我國的住宅建設中,特別是高層或小高層住宅,有些采用了異形柱結構。由于缺少相應的設計依據和規定,目前在異形柱結構設計中存在的問題很多,也比較突出。異形柱在低周反復荷載作用下,受粘結破壞的影響,受剪承載力比單調荷載作用下降低。試驗表明,在反復荷載的施加作用下,異形柱會出現彎剪裂縫,隨后存腹板內出現粘結裂縫,裂縫沿柱高進一步發展,混凝土保護層剝落,部分縱筋、箍筋,縱筋與混凝土間出現相對位移,翼緣與腹板縱筋問混凝土酥裂,喪失承載力。

      另外,其存在的問題還表現在異形柱結構房屋的高度超高、結構布置不合理、體型小規則、抗震構造措施不當等方面。因此,在設計異形柱結構時,對房屋高度、結構規則性及抗震措施等方面,應嚴格把關。

      應當說,目前國內對異形柱的受剪承載力、節點承載力和結構延性等方面的試驗研究還不多,對異形柱結構抗震性能的認識還不夠充分。在這種情況下,設計異形柱結構時,對房屋高度、結構規則性及抗震措施等方面宜從嚴掌握。

      6 伸縮縫結構設計中存在的問題

      對于超長建筑物,為減少溫度變化對結構的不利影響,合理地設置伸縮縫是必要的。有些設計人員提出用后澆帶代替伸縮縫,我認為此種做法并不一定妥當因為后澆帶僅能減少混凝土材料干縮的影響,不能解決溫度變化的影響。后澆帶處的混凝土封閉后,若結構再受溫度變化的影響,后澆帶就不能再起任何作用了。對于不能或不便設置溫度伸縮縫的超長結構,除留設施工后澆帶外,還應采取其它構造加強措施,如加強頂層屋面的保溫隔熱措施,對受溫度變化影響較大的部位適當配置直徑較小、間距較密的溫度筋,或采用預應力混凝土結構等。

      地下室結構宜盡量不設縫。有些設計人員常在高層建筑地下室與裙房地下室之間設置沉降縫,這雖可解決兩者間的差異沉降問題,但地下室設縫會帶來一系列的問題,如地下室底板和外墻在沉降縫處的節點處理非常復雜,施工困難,易出現滲漏水等質量問題,另外還常會導致高層部分的基礎有效埋深不足。因此,對地下室結構宜盡量不設縫,而采取其它技術措施來解決差異沉降問題,如采用樁基,使絕對沉降和差異沉降控制在允許范圍內,或在主裙樓之間留設施工后澆帶,待主樓封頂后再連成整體。

      地下室埋于土中,建成后受溫度變化的影響相對較小,因此對長度較長的地下室可采取留設后澆帶、采用補償收縮混凝土、局部提高配筋率等措施來解決混凝土干縮和溫度應力的影響。地下室底板和外墻的混凝土強度等級不宜太高。目前普遍采用商品混凝土,一般來說,混凝土強度等級越高,水泥用量越大,混凝土的收縮量也越大。對需要抗震設防的建筑,其伸縮縫、沉降縫的寬度均應符合防震縫寬度的要求。

      4 轉換層的設計

      轉換層結構的功能主要是在結構轉換的樓層設計水平轉換構件,使得整個建筑符合其使用功能。因在建筑物中設置轉換層可使其豎向剛度發生突變,降低了結構的抗震能力,為了防止這種情況的出現,應遵循以下設計原則:在設置轉換層時,應盡量選用直接落地的豎向構件,因為需結構轉換的豎向構件能夠引起剛度突變,影響結構的抗震能力;另外,應在高層建筑豎向位置較低的地方設置轉換層結構,把握宜低不宜高的原則;對轉換層結構進行優化,保證選用的換層結構型式具有明確的傳力路徑,有利于結構分析設計和保證施工量;轉換剛度不可過大,在考慮建筑物安全和經濟的前提下,堅持宜小不宜大的方法。

      第3篇

      Abstract: This paper analyzes the conventional structures design nowadays, at the same time, proposes opinions combined with the characteristics and requirements of the times.

      關鍵詞: 建筑結構;設計;時代特色;見解

      Key words: building structure;design;characteristics of the times;opinion

      中圖分類號:TU318 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)35-0128-02

      0 引言

      現代房屋建筑結構設計發展至今天,除了必須要滿足的安全性,適用性,耐久性以外,隨著時代的發展,作為房屋擁有者的業主的個性化需求越來越被作為設計主要的因素,成為設計者必須考慮的重要因素。而要讓建筑工程能夠順利開工并按時按質竣工,房屋建筑結構設計就必須滿足如下幾個重要的建筑因素。

      1 房屋建筑的地基考量

      建筑地基的地質勘探必須真實詳細,而不能任憑建設單位單方面的說明,或者僅以附近的建筑物參考,不做實地勘探,僅借用地質類似的建筑物基礎資料為參考而進行的施工設計圖。在這樣的施工設計圖之上做出任何設計都是不嚴謹,不規范的。房屋建筑的地基考量與設計必須得一步一步按照技術規程及操作規范,按程序進行,將安全保質永遠放在第一位,而這樣資料必須得建立在現場實地的地質勘察之上,然后再以些為基礎將基礎類型以及上部結構等重要加入進去進行系統,綜合的考量,而且不能想當然地依靠地耐力來完成這些考量,也不能將地耐力容許值人為地進行降低,這樣的做法都是違反操作規程,嚴重時會給工程質量帶來不可預計的安全隱患。

      在地基勘探后,對于地基地質較弱的,在設計時要采用換土墊層法進行處理,對于地質軟弱的地基如果處理不當,其造成的影響將是災難性的。因此在處理軟弱地基地時,不能僅僅依靠砂墊層的方式來加強承載力,從而忽略了對墊層的寬度及厚度進行科學計量,因為忽略這兩項重要參數,帶來的不僅是安全隱患,同時也造成了資源浪費增加了建筑工程的成本。

      2 房屋建筑中構造柱的設計

      房屋建筑中的構造柱是結構設計中的比較重要的部分,構造柱的運用不但能夠提高建筑墻體的抗剪能力,還能夠與圈梁聯合運用,能夠有效地對建筑中的砌體形成良好的約束作用。通過這樣的結構運用,可以有效地限制墻體發生裂痕現象,或者即使因為不可抗原因發生裂痕后,也能夠有效地控制裂痕,使之不繼續擴大,從而很好地維持豎向承載力,達到增強整體結構抗震水平的作用。另外,在設計構造柱時,應該嚴格地將構造柱與承重柱區別開來,而不要因為節約成本的目的,將構造柱設計用作承重柱,因為這樣的設計將導致構造柱提前受力,從而極大地影響了其對建筑物內砌體的約束作用,在建筑物遭遇自然災害,比如地震一類的災害作用時,其破壞力將集中受力于構造柱,這樣構造柱就難以承受住地震強大的破壞力,從而最先遭到破壞,這樣的設計使得構造柱根本起不到原有的承力作用,而成為結構設計中的無用設計。

      3 房屋建筑中承重柱的設計

      承重柱在房屋建筑中起到的是承重及抗震的作用。因此在對承重柱進行結構設計時,要特別注重承重柱的受力分析設計,不能將承重柱的截面高度設計得太小,因為這樣的設計會使得柱體的線剛度比過大,在結構受力時,由于柱頂抗彎強度達不到技術要求,通常就會使承重柱在梁底周圍產生裂縫,這樣的裂縫會讓使用中的業主難以接受。并且裂縫在遭遇地震時,原來的安全隱患極有可能形成災難性的倒塌。因此在設計承重柱時,特別應該注意避免不符合抗震規程的設計,堅決杜絕出現抗震性差的承重柱設計。

      4 房屋建筑中框架結構設計

      在磚混結構逐漸淡出行業視線的今天,框架結構成為了時代的新寵兒,目前新修建的房屋建筑中框架結構自然而然地成為了主體。而時下的框架結構設計中,首要考慮的就是其要符合最新的抗震設計規范,依據抗震規范,將框架結構中的各個抗側力構件,需要同時應對來自各個方向的地震作用,通過這樣的設計能夠極大地增強建筑物的抗震效果。而要達到這一目的,就需要同時注重縱向框架結構與橫向框架相互結合。此外,在設計時必須要注意不應該將縱向框梁作為普通梁來進行設計,因為普通梁的節點,縱筋等的配置都達不到框架結構的構造要求,因此在進行設計應特別注意將其區分開來。

      5 房屋建筑中梁的結構設計

      在房屋建筑結構設計中梁的強度與抗傾覆是所有設計者都必須要注重兩項重要指標,隨著結構科學不斷發展與進步,除了上述兩項最為重要的指標外,梁撓度這一平時不受設計師注意的結構參數逐漸進入到人們的視線中。在建筑結構如果梁的截面調試過小,通常會引起梁截面的受壓區應力超出預定設計值,嚴重時會使梁產生非線性徐變,隨著時間的推移,梁撓度不斷增大,挑梁由于長期不堪重負而逐漸變形,而梁板也會隨之出現裂縫,而隨著挑梁形變的加重,梁的各個層面都將出現不同程度的裂縫,這時如果再遇上地震一類的自然災害,梁在內在與外因共同作用下很容易就失去原有的抗震作用,而出現崩裂,倒塌的現象。因此在現代房屋建筑梁的結構設計中,梁撓度成為繼梁強度,抗傾覆之后第三項重要指標。

      6 房屋建筑中樓板的結構設計

      樓板作為建筑結構中最基本的承重構件,同時也是建筑完工后用戶主要的活動場所,這兩項因素使樓板的設計成為了整個房屋建筑結構設計中,對其他構件影響最大的設計。樓板的主要功能就是將樓面的荷載整體轉送到四周的墻體,構造梁上,因此樓板的設計同時影響到梁,墻體,柱的設計,可謂牽一發而動全身。所以在設計樓板的受力狀態時,應該根據實際情況該設計成為雙向板的時候,不能將其簡化為單向板,因為這樣的簡化設計將會使得設計受力值與實際受力狀態出現偏差,在實際施工時就會引起構造配筋的混亂,致使配筋分布不均,而使樓板出現裂縫。而對于在房屋建筑中常常出現的非承重隔墻而言,通常應該將這些非承重墻的線荷載折算成等效的均布荷載,再進行合理樓板配筋計算,而不應該貪圖簡單,就將其總荷載附以板的總面積,這樣的方法看似簡便,實則很容易得出錯誤的結論,常常會給建筑物留下些難以預計的安全隱患。另外,在進行雙向板的設計時,應該注意到雙向板會在兩個不同的方向產生彎矩,因而應將鋼筋縱橫疊放,將短跨方向的鋼筋放置于最下面,而長跨方向的鋼筋則應該放置于短跨鋼筋的上面,在進行設計計算時,應該充分考慮兩個不同方向的各自有效高度,在配筋計算時將其分開計算,這樣就不會出現配筋不合理,既避免結構不合理的質量隱患,同時也節約了建筑成本,提高了工程質量。

      7 結束語

      房屋建筑結構設計是一項系統復雜且又比較全面的工作,在進行設計工作時,不僅僅需要深厚的理論功底,還要求設計人員思維要靈活,能夠突破舊有設計思路,而又不能偏離基本的技術規范及設計規程,工作態度更是要求以嚴謹認真。特別在這個科學技術全面發展,日新月異的新時代,如何站在時代的前沿,將行業內最新的發展動態,設計新思路,合理地結合到建筑結構設計中,用以不斷提升設計水平,及自身的業務素養,并最終達到突破自我,勇于創新,從而達到超越以往普通結構設計的目的。

      參考文獻:

      [1]黃棠,王效通主編.結構設計原理[M].中國鐵道出版社,1999.

      [2]邵全,韋敏才.土力學與基礎工程[M].重慶大學出版社,1997.

      [3]李國強.建筑結構抗震設計[M].中國建筑工業出版社,2002.

      [4]黃雙華主編.房屋結構設計[M].重慶大學出版社,2001.

      [5]中華人民共和國建設部GB 50011-2001.建筑抗震設計規范2002.

      [6]中華人民共和國建設部GB 50023-1995.建筑抗震鑒定標準1996.

      [7]中華人民共和國建設部GB 50003-2001.砌體結構設計規范2002.

      [8]中國地震局GB/T19428-2003.地震災害預測及其信息管理系統規范2004.

      [9]郭繼武.建筑抗震設計,2002.

      第4篇

      關鍵詞:房屋建筑;結構;設計

      中圖分類號:TU318文獻標識碼: A

      引言

      一、剪力墻結構設計中的基本原則

      1、剪力墻高和寬尺寸較大但厚度較小,幾何特征像板,受力形態接近于柱,而與柱的區別主要是其肢長與厚度的比值,當比值≤3時可按柱設計,當比值在3到5之間時可視為為異形柱,按雙向受壓構件設計。

      2、剪力墻的特點是平面外承載力及剛度小,而平面內承載力及剛度都相對很大。當平面外方向的梁與剪力墻連接時,會產生墻肢平面外彎矩,而通常情況下并不驗算墻的平面外剛度及承載力。所以應盡量避免平面外搭接,如果避免不了則應按規范采取相應措施,以保證剪力墻平面外安全。

      3、樓層層間最大位移與層高之比的調整原則

      對于普通的建筑,設計重點是樓層之間的扭轉變形和剪切變形。剪切變形的控制多以豎向構件的多少來衡量,但是如果豎向構件數量很多,就會造成剪重比偏大,導致設計不合理,造成扭轉變形過大,同樣不能有效滿足樓層間位移的需要。所以,在建筑物中應盡量減少扭轉變形,而不能單靠增加豎向構件的剛度來調整樓層之間的位移。

      4、考慮水平和豎向作用下進行結構整體分析的是墻的設計,求得內力后按偏拉或者偏壓進行斜截面受剪承載力和正截面承載力驗算,當受較大集中荷載作用時再增加對局部受壓承載力驗算。在剪力墻承載力計算中,對帶翼墻的計算寬度按以下情況取小值:門窗洞口之間的翼緣寬度;剪力墻之間的間距;墻肢總高度的1/10;剪力墻厚度加兩側翼墻厚度各6倍的長度。

      二、剪力墻結構的分類

      1、無洞口的剪力墻或者剪力墻上開有一定數量的洞口,但開洞的面積小于15%,這種剪力墻的變形主要為曲型,其就像一個整體的懸壁墻,在整個墻肢的高度上,彎矩圖既沒有彎點,也不會發生突變。

      2、整體小開口剪力墻。雖然這種剪力墻的開口比較小,但是其開洞面積已經大于15%。整個剪力墻的變形主要為彎曲型,但是整個墻肢的高度基本上沒有存在反彎點,彎矩圖的主要位置發生了突變。

      3、雙肢或多肢剪力墻。這種剪力墻一般開口較大,或者其洞口成列分布。雖然在開口上與整體小開口剪力墻不同,但是它們的受力特點卻十分類似。

      4、壁式框架。這種剪力墻洞口尺寸很大,連梁線剛度和墻肢線的剛度比較接近,其整個受力墻的變形則為剪切型,受力特點與框架結構相似。其在大多數高層建筑的樓層中會出現反彎點,彎矩圖在樓層的地方也會產生突變。

      三、剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用

      1、剪力墻合理平面布置

      1.1 剪力墻的平面布置應盡可能按照對稱、均勻原則,盡量使墻面結構的質量中心和剛度中心完全重合,從而減少扭矩,對于內外剪力墻則應盡量拉通、對直。

      1.2 對于抗震設計中剪力墻結構應該特別避免僅單向有墻的結構布置形式。

      1.3 剪力墻最好能夠沿主軸方向或其他方向進行雙向布置。

      1.4 剪力墻的抗側力剛度不宜過大。為充分發揮剪力墻的承載能力和抗側力剛度,增大剪力墻可利用空間,剪力墻的間距不宜過密,應保證結構具有適宜的側向剛度??梢赃x用經驗公式T=(0.05-0.06)n,其中n為結構層數,判斷剪力墻數量與結構側向剛度的適應程度。計算結果中的T1值與搭模計算的周期T2相比較,若T2T1則需要增加剪力墻數量。

      2、連梁設計

      2.1 連梁的作用

      實際的剪力墻的結構中,連接墻肢與墻肢的梁稱為連梁。在水平的符合作用下,使墻肢彎曲,這樣連梁的端部就會產生轉角,這樣造成連梁內力的出現。這樣會對墻肢有著一定的約束的限制,從而可以改善墻肢的受力情況,所以連梁對剪力墻結構是比較重要的。

      2.2 對連梁的剛度進行折減

      連梁由于跨高比較小,與之相連的墻肢剛度大等因素,在水平力作用下的內力一般非常大,連梁屈服時表現為梁端出現裂縫,剛度減小內力重分布。因此,在開始進行結構整體計算時,就需對連梁剛度進行折減。高規中解釋說高層建筑結構構件均采用彈性剛度參與整體分析,但抗震設計的剪力墻結構中的連梁剛度相對墻體較小,而承受的彎矩和剪力很大,配筋設計困難。通常,設防裂度低時可少折減一些(6、7度時可取0.7),設防裂度高時可多折減一些(8、9度時可取0.5),但折減系數不宜小于0.5,以保證連梁承受豎向荷載的能力。

      3、剪力墻中大墻肢相關處理

      剪力墻的結構必須具備延展性,對于呈細高狀的剪力墻(寬高比小于2)很容易被設計成彎曲破壞的延性剪力墻,這樣可以避免受到脆性的剪切破壞。在墻長度較長的情況下,為滿足每墻段的寬高比均大于2,可以通過開洞的方式分割長墻為均勻而小的獨立墻段。另外,在墻段長度較小時其受彎產生的裂縫寬度較小,能夠充分發揮墻體配筋的支撐作用。而對于剪力墻結構中,如果存在較少的長度大于8m的大墻肢,在理論計算中樓層的剪力大部分則將由這些大墻肢來承受。尤其在發生地震特別是超烈度等強烈震動時,最容易受到破壞的便是這些大墻肢。而小墻肢因為沒有足夠的配筋,使整個墻面結構會受到全面破壞。為了防止發生這種不利現象,根據不同情況,對于長度超過8m的墻肢,可以采取開計算洞和開施工洞處理方法,對于開計算洞,即在進行結構計算時設有洞,開始施工時仍為混凝土墻,從而加強其它小墻肢的配筋能力;而對于開施工洞,就是在施工過程中使墻上留洞,施工結束時砌填填充墻,從而把長墻肢分成短墻肢。

      四、認真分析剪力墻結構體系特點,采取有效措施優化結構設計

      1、剪力墻結構體系特點

      作為建筑結構中不可或缺的構件,剪力墻有著自身獨特的特點。在建筑的設計中,逐漸發現了剪力墻的優缺點,其具有承載力和平面內剛度大的優勢,但是剪切變形相對來說較大,且平面外較薄弱,加上開動后剪力墻形式復雜多變,受力非常繁瑣,這些都阻礙了建筑結構中剪力墻作用的有效發揮。剪力墻在承受水平荷載和豎向荷載的能力方面都比較強大。其優點是側向剛度大,并且整體性較好,水平力作用下的側移相對較小,加上剪力墻設計中沒有梁和柱等的外露與突出,所以非常方便房間的內部設置。

      2、剪力墻優化設計的有效措施

      在優化剪力墻結構的設計中,為了使受力達到均衡,應當采取有效恰當的措施。剪力墻結構的安全可靠度非常好,每一個結構能夠同時發揮最大作用,這樣能夠達到經濟合理的目的。所以在剪力墻的優化設計中首先應該考慮到工程的造價和安全性,結合這兩項因素合理調整剪力墻的布置能夠促進建筑結構設計中剪力墻結構的優化。另外,為了節省工程造價,可以從技術手段和原材料的應用兩方面著手。在工程的實施中,將含鋼量控制在一定范圍內,既不損害建筑的安全性也能充分發揮原材料的最大用途是優化設計的最佳方案。

      結束語

      房屋建筑的結構設計,是整個工程展開以及實施過程中的重點內容,為滿足建筑的安全性、適用性和耐久性等可靠性要求,設計要做到平面布局和結構選型合理,因此要高度重視建筑結構設計方面常見問題,在工作實踐中嚴格遵照設計規范、標準進行。設計要做到平面布局和結構選型合理,荷載取值準確且無遺漏,嚴格遵守有關設計規范、國家標準,以保證建筑質量。

      參考文獻

      [1]雷春蕾,張書強.房屋建筑結構設計的常見問題[J].技術與市場,2011,(08).

      第5篇

      關鍵詞:結構設計 方法 問題

      一、結構設計中要遵循的基本原則

      結構設計的目的是使建筑物安全并能夠適應使用的要求,因此我們在結構設計中要保證和遵循這樣四個基本原則:①抓大放小。②多道防線。③剛柔相濟。④打通關節。打通關節保持平衡的目的其實就是使其永遠處于原始的靜態,當力量不能暢通時,構件與構件之間的靜態平衡被破壞,結構就會發生變化??梢娫O計者是協調者,其任務是讓所有互不相關的靜態構件相聚之后依然處于靜態(也就是使其保持常態),或者是處在相對的靜態之中。

      二、房屋建筑結構設計的基本方法

      2.1 結構平面圖在繪制結構平面布置圖時,是否要輸入結構軟件進行建模呢?當建筑地處抗震設防烈度為6 度區時,根據建筑抗震設計規范,是可以不用進行截面抗震驗算的,但必須符合有關的抗震措施要求。因此對于砌體結構來說可以不用在軟件中建模,直接設計即可,但設計中需要注意受壓和局部受壓的問題。當然,如果時間允許的情況下還是輸入建模較好,有一個便利就是可以利用軟件來進行荷載導算,何樂而不為呢?需要注意的是,當建筑地處抗震設防烈度為7 度及以上時,是必須要輸入軟件建模計算的。

      2.2 屋頂(面)結構圖當建筑是坡屋面時,結構的處理方式有梁板式及折板式兩種。梁板式適用于建筑平面不規整,板跨度較大,屋面坡度及屋脊線轉折復雜的坡屋面。折板式適用于相反的條件。兩種形式的板均為偏心受拉構件。板配筋時應有部分或全部的板負筋拉通以抵抗拉力。板厚基于構造需要一般不宜小于120 厚。此外梁板的折角處鋼筋的布置應有大樣示意圖。至于坡屋面板的平面畫法,通常使用剖面示意圖加大樣詳圖的表示方法,這樣更便于施工人員正確理解圖紙。正確繪圖和設計的關鍵是設計人員真正的心知肚明,結構設計者必須要具備一定的空間概念,正確理解建筑圖紙和意圖。設計的圖紙方能讓施工人員明白。由于屋面的起坡會造成閣樓層的部分墻體超高,要結合門窗頂設置圈梁來降低墻的計算高度。

      2.3 大樣詳圖在建筑詳圖的準確無誤的基礎上,大樣詳圖的繪制可在建筑詳圖的基礎上直接繪制,也可在以前做過的詳圖的基礎上來局部改進繪制。這階段需要注意在保持建筑外形的前提下盡量的使結構受力合理和施工方便。在標高和外形尺寸上一定要和建筑專業協調一致。

      2.4 樓梯樓梯梯板要注意撓度的控制,梯梁要注意的是梁下凈高要滿足建筑的要求,梯梁的位置盡量使上下樓層的位置統一。局部不合適處可以采用折板樓梯。折板樓梯鋼筋在內折角處要斷開分別錨固防止局部的應力集中。注意梁下的凈空要求,并要注意梯板寬度的問題。首段梯板的基礎應注意基礎的沉降問題,必要時應設梯梁。

      2.5 基礎基礎要注意混凝土的標號選擇應符合結構耐久性的要求。(通常情況下可采用C25)基礎的配筋應滿足最小配筋率的要求(施工圖審查中心重點審查部位)。條基交接部位的鋼筋設置應有詳圖或選用標準圖。條基交叉處的基底面積不可重復利用,應注意調整基礎寬度。局部墻體中有局部的較大荷載時也要調整基礎的寬度?;A圖中的構造柱,當定位不明確時應給予準確定位。

      2.6從結構計算和構造上進行合理設計①底框砌體結構驗算時應注意:a.底部剪力法僅適用于剛度比較均勻的多層結構,對具有薄弱層的底層框架混合結構,應考慮塑性變形集中的影響。b.底層框架混合結構的剪力分配不能簡單地按框架抗震墻的方法。因為底框架結構中只有底層框架抗震墻,應采用雙保險的方法,抗震墻承擔全部剪力,框架按剛度比例承擔剪力。剛度計算時,框架不折減,抗震墻折減到彈性剛度的20%~30%。c.應考慮底層框架柱中地震作用產生傾覆力矩所引起的附加軸力。②避免樓板計算中不正確方法。a.連續板計算不能簡單地用單向板計算方法代替。b.雙向板查表計算時,不能忽略材料泊松比的影響,否則,由于跨中彎矩未進行調整,將使計算值偏小。③避免荷載計算的錯誤。諸如漏算或少算荷載、活荷載折減不當、建筑物用料與實際計算不符,基礎底板上多算或少算土重。

      三、當前房屋建筑結構設計中的常見問題

      3.1 樁間距過小樁間距過小,不滿足規范對樁的最小中心距的規定。特別是試樁、錨樁之間的間距,往往被設計人員忽視,這直接影響了試樁結果的正確性。

      3.2 樁身鋼筋籠長度不足對擠土灌注樁,樁身鋼筋籠長度沒有穿越軟弱土層的層底深度,不能滿足樁基規范第4.1.1.2 條“對于沉管灌注樁,配筋長度不應小于軟弱土層層底深度”的規定,這也是工程設計中常見的問題。

      3.3 承重磚基礎采用多孔磚砌筑根據多孔磚墻體結構構造,地面以下或室內防潮層以下的基礎不得采用多孔磚砌筑。

      3.4 房屋高度、高寬比超過現行規范、規程的限值現行的規范、規程給出了房屋的最大適用高度和高寬比限值。某些高層建筑房屋高度超過最大適用高度或高寬比超出規定限值,甚至個別建筑高度和高寬比均超出規定限值。在結構設計過程中,對于房屋高度、高寬比和體型復雜程度超過現行規范、規程的高層建筑,應按超限高層建筑進行設計。同時,另一點不容忽視的問題是,房屋適用高度除與結構體系類型及抗震設防烈度有關外,還與場地類別與結構是否規則等因素有關,當位于Ⅳ類場地或結構平面與豎向布置不規則時,其最大適用高度應適當降低(一般降低20%)。

      3.5 結構布置不合理、不規則結構盡可能規則,結構的布置才能更趨于合理,這是結構設計中十分重要的環節,這里的“規則”包含了對建筑的平立面外形尺寸,抗側力構件布置、質量分布,直至承載力分布等諸多因素的綜合要求。由于引起結構不規則的因素太多,特別是對于復雜的建筑體型,很難一一用若干簡化的定量指標來劃分不規則程度并規定限制范圍。由于缺乏規范依據及相應的設計規定,加之對結構抗震概念設計缺乏應有的了解,有些設計人員往往對結構規則性把握不準確,導致工程中出現了規則性較差、對結構抗震十分不利的建筑。

      3.6 異形柱結構設計中存在的問題近年來,在我國的住宅建設中,特別是高層或小高層住宅,有些采用了異形柱結構。目前在異形柱結構設計中存在的問題很多,也比較突出,主要表現在異形柱結構房屋的高度超高、體型不規則、結構布置不合理、抗震構造措施不當等方面。應當說,目前國內對異形柱的受剪承載力、節點承載力和結構延性等方面的試驗研究還不多,對異形柱結構抗震性能的認識還不夠充分。在這種情況下,設計異形柱結構時,對房屋高度、結構規則性及抗震措施等方面宜從嚴掌握。

      3.7 結構縫設置不合理,縫寬度不足對于超長建筑物,為減少溫度變化對結構的不利影響,合理地設置伸縮縫是必要的。有些設計人員用后澆帶代替伸縮縫,其實這種做法存在一定的問題。因為后澆帶僅能減少混凝土材料干縮的影響,不能解決溫度變化的影響。后澆帶處的混凝土封閉后,若結構再受溫度變化的影響,后澆帶就不能再起任何作用了。對于不能或不便設置溫度伸縮縫的超長結構,除留設施工后澆帶外,還應采取其它構造加強措施,如加強頂層屋面的保溫隔熱措施,對受溫度變化影響較大的部位適當配置直徑較小、間距較密的溫度筋,或采用預應力混凝土結構等。

      第6篇

      關鍵詞:房屋建筑結構;設計;方法

      當前我國城鄉居民收入的提高,滿足物質生活需求的基礎上對房屋建筑的需求量日益上漲,促進建筑業的興起與發展。在進行房屋建筑結構設計時可遵循剛柔并濟、低碳環保、多層建筑關注人文環境等原則,設計人員嚴謹工作態度,在設計時需依據相關規章制度,結合建筑要求及功能作用,對建筑的地理位置、抗震防裂、類別及高度等方面作出相關研究分析,以便展開設計工作。

      一、房屋建筑結構設計的標準

      改革開放政策的有效落實,使我國經濟發展取得一定的成果,建筑行業的發展較為快速。而其中的房屋建筑結構設計環節在建筑公司發展過程中起著重要作用,并直接影響住戶的人身財產安全。因而在進行房屋建筑設計時需設計人員遵循一定的設計標準,確保設計的房屋建筑安全穩定,滿足住戶要求。一般而言,房屋建筑設計的標準主要內容是:在進行設計工作時需依據現有的建設結構,不能對其產生破壞,以設計的建筑為主體,合乎常理、科學性的進行結構設計工作,避免超出設計能力范圍,給施工者帶來麻煩。在判斷房屋建筑結構設計的合理性時,可從建筑的安全性、效益性、美觀性、實用性、易于施工性等方面進行綜合評價工作。當這些方面均滿足相關要求時,將表明此建筑結構設計較為合理,反之表明該設計方案存在缺陷,需改進或者重新制定新的設計方案。

      二、房屋建筑結構設計方法

      (一)建筑結構相關部分的設計方法

      在對房屋建筑結構進行設計時需注意結構平面圖、屋頂結構圖、大樣詳圖的設計繪制,以及建筑樓梯、基礎的設計方法。繪制建筑結構平面圖需考慮相關的抗震影響因素,可減少計算機軟件建模環節,設計人員可直接進行建筑結構設計;若通過計算機相關軟件進行建模,則需全面考慮建筑結構的受壓和局部受壓情況,合理使用計算機編程計算出房屋結構荷載值,確保設計出的建筑結構方案貼近結構實際受力情況。繪制屋頂結構圖可采取折板方式和梁板方式。前者可應用在跨度較小的房屋建筑結構,后者則可在不規則房屋平面以及跨度較大的房屋建筑結構使用,結構圖中還應標明房屋梁板折角鋼筋的位置。結構相對較為抽象,為讓施工人員能更好的理解圖紙意思,設計人員可將一定的空間概念融匯其中,并增強建筑圖紙和示意圖的理解能力。大樣詳圖的繪制可以建筑詳圖為基礎,并可對原有詳圖進行局部修改操作,以便在保持建筑外形時實現結構受力和易于施工的目的,并保證建筑結構標高和外形尺寸與建筑專業的一致性,以便能規避施工過程中出現的風險隱患。

      建筑樓梯的設計時需側重其撓度,規范梯梁的梁下凈高度,上下樓層的梯梁位置需保持一樣,若出現異常情況,可采用折板樓梯進行彌補。折板樓梯鋼筋需考慮結構局部應力情況,可自相關折角處將其斷開錨固。梯梁的梁下凈空需求以及梁板寬度需依據相應的結構標準進行合理的設計,以確保其符合要求。在第一段梯板設計時需考慮其基礎沉降是否滿足相關要求,進而考慮是否加筑梯梁。設計建筑基礎需慎重考慮,因其質量水平對上層整體建筑質量有重要影響。進行基礎混凝土澆筑時需考慮混凝土配料、程序等問題,并在基礎配筋比上需嚴格按照圖紙標記進行配置,以便實現最小配筋比率;對建筑基礎圖紙上還應標明構造柱的位置。設計整個建筑結構時應考慮建筑結構抗震能力,以便增強建筑結構的堅固程度。

      (二)結構設計成果檢測

      在對結構設計成果進行檢測驗算時需不同結構分別采用不同方法進行驗算。多層結構建筑的砌底可應用底部剪力法,混合結構建筑則注意塑性變形集中化造成的不利情況。在雙向板查表驗算時可結合材料泊松比的意義進行驗算活動,在進行結構驗算時必須依照相關規范標準開展,嚴格核對相關數據,以保障工程施工質量。當前住宅建筑大多采用多層建筑結構設計方法,對此在進行結構設計時避免樓梯間出現在房屋尾部與轉角處,進行縱橫墻設計時需采取對稱處理??蚣芎涂拐饓蛇M行雙向布置,并注意控制屋頂的比例及抗震墻剛度,以確保房屋整體的安全穩定。

      三、房屋建筑結構設計應注意的問題

      (一)房屋建筑地下室外墻設計需注意的問題

      在對房屋建筑地下室外墻設計時需綜合考慮影響因素,確定外墻混凝土等級以及外墻厚度。普遍看來,地下室需采取防水措施,外墻抗滲等級以及鋼筋配比均需采取相關對策進行管理控制。在進行房屋建筑結構設計時需以實際情況為基礎,全面考慮分析影響因素。

      (二)建筑基礎底板設計需注意的問題

      進行建筑基礎底板設計時需注意鋼筋攤鋪的均勻度,防止鋼筋重疊現象,有效利用天然地基優勢。設計人員在進行基礎底板設計前可實地搜集相關數據,充實設計資料,進而完善建筑結構設計方案。在處理軟弱地基狀況時可采取換土墊層的設計,設計者只憑借經驗進行處理將會造成建筑危害,不能達到安全、經濟的目的。在磚混結構房屋設計中需考慮墻體的坑剪能力,有效防止墻體出現裂縫現象,并能增強建筑結構的抗震性。

      結束語

      綜上所述,房屋建筑結構設計方法需多方面考慮,設計人員可實地考察,搜集確切數據,以防止設計過程中出現失誤,造成損失。以建筑質量為落腳點,重視設計細節,設計人員需提高技術水平、充實專業知識、積極積累實踐經驗,以便進一步完善房屋建筑結構的設計方法。

      參考文獻:

      [1]彭延標.探究房屋建筑結構設計的原則與方法[J].山西建筑,2012,29:71-72.

      第7篇

      關鍵詞:房屋建筑,結構抗震,承載力

      Abstract: this paper mainly in view of the current housing construction in the structural design of some common yet often neglected problems are analyzed, and gives some reasonable design Suggestions and structural requirements.

      Keywords: housing construction, structure seismic, bearing capacity

      中圖分類號: TU318文獻標識碼:A 文章編號:

      引言

      隨著國民經濟的不斷發展,人民生活質量不斷提高,我國建筑業也得到了快速發展,取得了巨大的成就,但同時也存在一些問題。建筑工程設計工作中,因為設計周期大大縮短,設計人員參差不齊,常常發生設計方面概念和方法上的差錯,這些差錯的產生,有的是由于設計人員對一般工程尤其是多層建筑的設計沒有引起足夠重視,盲目參照或套用其他的設計圖紙的結果;有的則是由于設計者對設計規范和設計方法缺乏理解;還有的是由于設計者的力學概念模糊,不能建立正確的計算模式,對結構電算結果缺乏判斷正確與否的經驗。

      1 基礎埋深問題

      根據國家規范基礎應該要有一定的埋置深度。一般情況下,埋深可以從室外地坪一直算到基礎底面,對于獨立的高層建筑而言,基礎埋深比較容易確定,但當今多數高層建筑與地下車庫都是相互連接的,當地下車庫基礎采用筏板基礎或設有防水底板的獨立基礎(防水底板不宜太?。r,高層建筑的基礎埋深可從室外地坪算起,此時高層建筑地下室頂板及地下車庫頂板應按嵌固層要求設計,地下車庫應有足夠的側向剛度作為高層建筑的側限。假如不滿足以上條件的時候,高層建筑的基礎埋深應該要從地下車庫地面算起。

      高層建筑通常設地下室來滿足埋深要求,主要有以下幾點優勢:

      1.1提高地基承載力。當高層建筑采用天然地基時,地基承載力可進行修正。隨著基礎埋深的增加,修正后的地基承載力隨之增大,從而可滿足高層建筑對地基承載力的要求。

      1.2滿足基礎埋深的要求,有利于高層建筑上部結構的整體穩定。高層建筑地下室外墻一般采用鋼筋混凝土墻,地下室頂板厚不宜小于160mm;作為上部結構嵌固部位的地下室樓層的頂樓蓋應采用梁板結構,樓板厚度不宜小于180。地下室具有較大的層間剛度,同時地下室外墻周邊土也提供了很大的側向剛度和約束。因此設地下室除了滿足建筑功能使用的要求外,有利于協調結構整體變形,調整地基不均勻沉降。

      高層建筑有關基礎埋深的具體要求可參考《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ3-2010第12章“地下室和基礎設計。

      2 樓板設計常見問題

      樓板將樓面、屋面的荷載傳給其周圍的墻和梁上,再通過梁傳遞到柱上,由墻柱傳遞給基礎。而樓板結構的設計經常不被重視。樓板受到的荷載復雜且千差萬別,往往由于配筋不夠造成樓板開裂給用戶帶來很多不便和煩惱。如果對樓板設計不完善的話,很容易出現設計質量的漏洞,有可能還會存在嚴重的質量隱患。通常樓板設計中常見如下幾個問題:

      有的設計人員在進行樓板設計時為了計算方便或者因為對樓板的受力狀態認識不夠,就簡單地把雙向板作用按照單向板進行計算。這樣樓板的實際受力狀態與計算假定狀態不符,導致樓板的一個方向受力過大,而另一方向受力不足,致使樓板出現裂縫。

      雙向板有效高度取值偏大。雙向板的鋼筋是縱橫疊放,短跨方向的跨中鋼筋應放在下面,長跨方向的跨中鋼筋置于短跨鋼筋的上面,計算時應用兩個方向的各自的有效高度。一般長向的有效高度比短向的有效高度小d(d為短向鋼筋的直徑)。有的設計者為圖省事或對板受力認識不足,而取兩上方向的有效高度一致進行配筋計算,致使長跨有效高度偏大,配筋降低,致使結構構件存在的質量隱患,甚至可能出現開裂現象。

      樓板承受線荷載時彎矩計算問題。在民用建筑中,常因使用需要在樓板上布置一些非承重隔墻,故樓板設計中,通常將該部分的線荷載換算成等效的均布荷載后,進行樓板的配筋計算。有些設計人員圖省事,錯誤地將隔墻的總荷載除以該板塊的總面積進行配筋。這樣會造成非承重隔墻分布寬度內配筋量不足,而此板塊其它部分配筋過大,這樣隔墻處樓板會出現裂縫。正確做法應按《混凝土結構設計規范》GB50010-2010第6.6.2條有關公式進行局部受壓承載力計算。

      近年來由于施工圖審查及最小配筋率限制,大大的提高了板的配筋率,樓板開裂得到了

      有效的控制。

      3 結構設計中要遵循的基本原則

      房屋結構設計的主要目的是確保建筑物安全和盡量滿足房屋使用的要求,所以設計人員在結構設計時要保證并遵循這三個基本原則:1結構合理,受力明確:包括平面規整,柱距合理。2抗震設防宜有多道防線:如框架結構適當增加剪力墻來抵抗水平力;3剛柔相濟:即能受力又能卸力;也就是強柱弱梁結構體系,地震發生時,能起到卸力降低建筑物的受損程度??傊?,一個合理的結構體系,能保持建筑物的平衡,使房屋處于原始的靜態。而一個不合理的結構體系,當受到諸如地震,颶風破壞時,房屋的結構體系無法協調工作,內力不能暢通傳遞,構件和構件之間的靜態平衡會被破壞,隨之整個結構破壞。由此可見,設計人員應該努力提高自身的素養和設計水平,把建筑結構設計得既經濟又合理,使建筑的所有構件合理有序的組合在一起,變成一個有機的整體。

      4 房屋建筑結構設計的基本方法

      4.1結構平面設計

      在繪制結構平面布置圖時,設計人員在設計前,應該對房屋地處進行考察,如果房屋地處抗震設防烈度6度或者6度以上時,設計人員在設計時應輸入軟件建模進行結構計算。

      首先估計梁柱的合理截面,柱的截面由軸壓比控制,筆者認為軸壓比略低于規范規定的軸壓比最好。柱是最重要的受力構件,應適當留有余地。主梁截面一般按跨度的1/8~1/10

      確定。

      4.2按實際情況準確輸入荷載

      在施工圖審查中,經常發現少輸入或者漏輸入荷載的情況。荷載輸入錯誤造成構件受力和實際不符,這是十分危險的,設計人應充分重視這個問題。

      4.3帶坡屋面的屋頂結構圖

      當房屋是坡屋面時,坡屋面的結構的處理方式有梁板式和折板式。梁板方式適合用于房屋平面不規則,房屋板跨度較大,屋面坡度和屋脊線轉折比較復雜的坡屋面。而折板方式適合用于相反的條件。這兩種方式的房屋板都是偏心受拉構件。房屋板在配筋時應該有部分或者全部的板負筋拉通以抵抗拉力。板厚基于構造需要一般不宜小于120厚。另外,房屋梁板折角處的鋼筋的布置應該有相應的大樣圖。關于坡屋面板的平面畫法,設計人員通常采用剖面示意圖和大樣詳圖的表示方法相結合,這種方法使施工人員更加準確理解圖紙。正確的繪圖和設計的關鍵是設計人員對設計知識的掌握程度和設計時的原則,所以結構設計者首先要具備一定的空間概念和正確理解建筑圖紙及構造做法。有時屋面的起坡會使閣樓層的部分墻體比較高,所以設計人員要結合門窗頂設置圈梁來降低墻的計算高度。

      4.4大樣詳圖

      在建筑詳圖的基礎上,大樣詳圖的繪制可在建筑詳圖的基礎上直接繪制,也可在以前做過的詳圖的基礎上來局部改進繪制。這階段需要注意在保持建筑外形的前提下盡量的使結構受力合理和施工方便。在標高和外形尺寸上一定要和建筑專業協調一致。

      4.5樓梯設計

      樓梯平時是建筑物的垂直通道,災害發生時又是逃生通道。汶川地震中,由于樓梯設計不合理先于建筑物坍塌,造成了許多血的教訓。梯板受力十分復雜,是一個同時受彎受扭受剪的構件。設計時除了選擇樓板合理的厚度注意樓梯撓度的控制,以應改變以往的分離式配筋為雙層配筋,加強支座連接錨固。梯梁的高度要注意梯間盡空的要求,位置也要盡量和上下樓層相統一。如果加梯梁后不滿足梯間的盡高要求可以使用折板樓梯。

      對框架結構,樓梯構件與主體結構整體現澆時,梯板起到斜撐作用,對結構剛度,承載力,結構整體規則性的影響比較大,應參與結構整體抗震計算。對于剪力墻結構,框架-剪力墻結構,樓梯構件項對于主體結構影響較小,可不參與整體計算。

      4.6基礎設計

      房屋基礎的混泥土強度選擇必須符合相關規范符合及房屋的結構耐久性的要求。一般不應小于C20。另外,基礎的配筋也要滿足最小配筋率,在進行條基交接部位的鋼筋設置時,設計人員應該畫出詳圖或者是選用標準圖,便于施工人員理解。需要注意的是,條基交叉處的基底面積不能反復的利用,并需要注意調整基礎的寬度。當房屋局部墻體中有較大荷載時也需要調整基礎的寬度。在設計基礎圖中的構造柱時,應當在基礎平面圖中標示清楚。

      5 結語

      工作中,建筑結構設計人員應該努力學習專業知識,熟悉國家規范及地方相關規范。明確自己的責任,提高對結構設計質量安全問題的認識,多向經驗豐富的同行學習,積累結構設計的工作經驗,精益求精,努力提高施工圖的設計質量,使設計圖紙更加干凈整潔,清楚明了,安全,合理。

      參考文獻:

      [1]徐國華. 建筑結構設計的基本方法及注意事項[J].科技咨詢導報,2007(11).

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