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摘要:随着经济的高速增长,人们生活水平的不断提高,带动了建筑业的发展。作为房屋建筑工程的重要组成部分,在房屋结构形式日趋复杂和多样化的情况下,对房屋建筑结构设计的要求也越来越高,而房屋建筑结构设计不仅关系着房屋建筑的施工质量,同时还关系着业主今后的日常生活。因此,对房屋建筑结构设计上存在的问题进行分析研究,对于房屋建筑工程具有重要的意义。本文主要就房屋建筑结构设计中的问题进行了分析探讨。
关键词:房屋建筑结构设计常见问题
一、房屋建筑结构设计的要求及原则
房屋的建筑结构是房屋能够发挥其使用功能的基础,其结构设计的优劣直接影响着房屋建筑的质量,因此,加强房屋建筑结构设计的功能性、耐久性、安全性对房屋建设具有重要的作用。
房屋建筑的结构设计主要包括方案设计、结构分析、构件设计和绘施工图几个主要的内容。在进行结构设计时,要对结构构件进行承载能力极限状态的计算,并对其正常使用的极限状态进行验算;当结构上多种作用效应同时发生时,要通过结构分析分别求出每一种作用下的效应,以此来考虑其可能的最不利组合;进行建筑结构的设计,还要根据所在地区的结构类型、房屋高度、以及烈度采用不同的抗震等级,采用不同的计算和构造要求来对应不同的抗震等级。
进行房屋建筑的结构设计时,要坚持经济合理的设计原则,根据工程项目实际情况,合理的安排使用材料,杜绝对材料的损失浪费。在有多种可选方案的前提下,应当优先选择经济合理的方案进行设计施工,避免不必要的浪费。
同时应当制定相应的制度,加强对工程资料收集整理工作的重视。工程勘察资料作为是结构设计的原始材料,也是建筑结构设计的重要依据,对于相关工程档案材料的收集、整理、保管工作,应当安排专人去负责,要将相关资料及时的进行归档,并妥善保存以备查阅,为房屋建筑的结构设计提供参考。
二、房屋建筑结构设计中常见问题
2.1基础与地基方面的问题
2.1.1对于独栋或单体数量较少的住宅,建设单位能委托地质勘察单位进行详细的地质勘察,能为工程设计提供较为详细的勘察技术资料,而成片的多层房屋建筑往往因为地勘费用的问题,地勘单位的探点不能严格按照有关技术要求布置,多栋建筑单体参考一个探点,使得实际的地质情况与地勘报告相差较大。地基与基础设计要做到合理、安全适用,设计人员必须依据详细、真实的地质勘察资料。
2.1.2在基础设计中,对于混凝土独立基础、筏板基础、条形基础,节点设计、构造设计中往往不明确应采用的具体技术参数,如锚固长度搭接长度是采用抗震的还是非抗震的,造成具体实施阶段的扯皮现象。
2.1.3在高层混凝土结构的主体结构设计中,往往梁柱混凝土的等级差别较大,那么在梁柱节点处混凝土怎么进行处理,在设计图中往往不作清楚地技术交底。梁柱节点本身就是个受力复杂的节点,而由于设计缺陷,造成此部位成为一个薄弱点。
2.2楼层平面刚度的问题
钢筋混凝土承重结构体系选型、布置及构造方面存在的常见问题
2.2.1房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值。现行的规程、规范给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。个别高层建筑房屋高度和高宽比均超出规定限值,且既无可靠的设计依据,在抗震设防区也没有采取有效的抗震加强措施,给结构抗震带来一定的隐患。
2.2.2配筋构造不合理或不符合有关规定。柱的纵向受力钢筋总配筋率大于3%时,柱箍筋没有按规范要求采用焊接封闭式。对框支柱及剪跨比续的框架柱,没有按抗震规范的要求对箍筋进行全高加密等。
2.3体承重结构体系选型、布置及构造方面存在的常见问题
2.3.1梁、柱配筋不符合抗震设计有关规定。如多层砌体结构中的构造柱箍筋没有按规定要求进行加密。根据《设置钢筋混凝土构造柱多层砖房抗震技术规程》的规定,构造柱与圈梁相交的节点处应适当加密箍筋,间距不宜大于100mm。
2.3.2多层砌体结构的房屋高度和层数超过限值。抗震规范对多层砖房包括底框砖房的层数和高度作了规定,并已列入工程建设强制性条文。有些设计人员将屋面标高刚好卡在房屋高度的限值处,却忽略了士0.000标高与室外地面的高差。
三、房屋建筑结构设计的基本方法
3.1按实际情况准确输入荷载
在施工图审查中,经常发现少输入或者漏输入荷载的情况。荷载输入错误造成构件受力和实际不符,这是十分危险的,设计人应充分重视这个问题。
3.2结构平面设计
在绘制结构平面布置图时,设计人员在设计前,应该对房屋地处进行考察,如果房屋地处抗震设防烈度6度或者6度以上时,设计人员在设计时应输入软件建模进行结构计算。
首先估计梁柱的合理截面,柱的截面由轴压比控制,笔者认为轴压比略低于规范规定的轴压比最好。柱是最重要的受力构件,应适当留有余地。主梁截面一般按跨度的1/8~1/10确定。
3.3大样详图
在建筑详图的基础上,大样详图的绘制可在建筑详图的基础上直接绘制,也可在以前做过的详图的基础上来局部改进绘制。这阶段需要注意在保持建筑外形的前提下尽量的使结构受力合理和施工方便。在标高和外形尺寸上一定要和建筑专业协调一致。
3.4带坡屋面的屋顶结构图
当房屋是坡屋面时,坡屋面的结构的处理方式有梁板式和折板式。梁板方式适合用于房屋平面不规则,房屋板跨度较大,屋面坡度和屋脊线转折比较复杂的坡屋面。而折板方式适合用于相反的条件。这两种方式的房屋板都是偏心受拉构件。房屋板在配筋时应该有部分或者全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于120厚。另外,房屋梁板折角处的钢筋的布置应该有相应的大样图。关于坡屋面板的平面画法,设计人员通常采用剖面示意图和大样详图的表示方法相结合,这种方法使施工人员更加准确理解图纸。
3.5基础设计
房屋基础的混凝土强度选择必须符合相关规范符合及房屋的结构耐久性的要求。一般不应小于C20。另外,基础的配筋也要满足最小配筋率,在进行条基交接部位的钢筋设置时,设计人员应该画出详图或者是选用标准图,便于施工人员理解。需要注意的是,条基交叉处的基底面积不能反复的利用,并需要注意调整基础的宽度。当房屋局部墙体中有较大荷载时也需要调整基础的宽度。在设计基础图中的构造柱时,应当在基础平面图中标示清楚。
结语
建筑结构设计是建筑中的重要组成部分,对于其安全实用性起到了非常大的保障作用。在建筑结构设计过程中,设计人员应当对建筑中的各种构件进行准确的把握,严格遵守设计要求,对设计规范中的内容进行准确了解,与其他专业设计有效联系。在设计过程中,设计人员要做好总结与反思工作,对设计中存在的缺陷问题进行及时的改正,从而为建筑工程事业的发展打下坚实的基础。
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