民用建筑结构设计过程中存在问题浅析论文_刘金松

民用建筑结构设计过程中存在问题浅析论文_刘金松

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摘要:有分析报告部分数据显示,国内经济持续高速增长促进了民用建筑行业的长期成长。但随之产生的问题除了建筑施工过程不符合规范,建筑结构不合理是影响建筑质量的最重要问题。民用建筑结构设计和工程质量的好坏,直接关系到人民的生命财产安全,因此,对民用建筑结构设计过程中存在的问题进行分析和有效解决是现代建筑行业的重中之重,基于此,本文主要对民用建筑结构设计过程中存在问题进行分析探讨。

关键词:民用建筑;结构设计过程;存在问题;浅析

1、前言

民用建筑结构设计的过程,就是设计师将自身的设计理念和样式用图纸和数据表达出来的过程。由于民用建筑由于其功能丰富,用途广泛,比工业建筑复杂得多,高质量的建筑结构设计不仅能充分使用有限的土地资源,更能提高人们的生活水平,保障民众人身财产安全。

2、民用建筑结构设计中存在的问题

2.1部分结构设计缺乏科学的合理性

有些结构设计存在很大的安全隐患,比如抗震功能设计缺乏。根据国家《建筑抗震设计规范》中有规定,建筑的底部抗震墙结构、砌体抗震墙和底部框架梁应对应或基本对齐。而一些设计为了扩大底层的空间,节约建筑的本身的空间使用,只在底层设计极少的抗震墙。导致上部与底部抗震墙不对应,使得建筑的整体结构就上重下轻,不符合力学原理。这种设计就极易导致建筑物的坍塌。在一些混凝土构件设计,特别是其中的悬挑构件,最小配筋率不能达到相关的规范要求,相差数值大的甚至达不到一半。在结构设计中,由于需要遵循的标准有许多,因此在设计过程中难免忽视某个标准。但标准的设计是国家根据长期以来的研究、经验总结制定的,因此不能为了获取多余的利益而忽视国家规定的设计标准。

2.2设计深度不符合要求

图纸的设计中,部分设计人员为了个人的方便,减少工作量,从以往的老旧设计图纸上截取内容,再对尺寸和外形进行一定程度的修改,便应用到施工过程中,结构设计的东拼西凑最终导致建筑物的整体结构并不契合。而有些设计人员的问题则是设计十分粗糙简单。按照规定,施工图中应包含有系统图和大样图以及剖视图,但由于设计人员偷工减料,使得这些图示漏失,并且还对应当在图纸中反应出来的问题仅用“见图集”来表示,更有甚者直接将责任推给设备厂家。另外在设计中按照规定应当把建筑的设计依据、安全等级、设计参数和耐火等级防火消防处理等进行解释说明,但常常被忽略。因此建筑结构设计工程就不能全面展示出来,对后期施工带来极大麻烦,而最终影响的则是整个建筑本身的质量。

2.3结构计算问题

在建筑物的结构设计中,对于结构计算问题应该注意好以下几个方面:第一,对于底部的框架砌体结构,在对其进行演算的时候要注意,只有刚度较均匀的多层结构才能使用底部剪力法,如果是结构中有薄弱层的话,就必须考虑其在塑性变形中造成的影响。第二,对于荷载的取值不当,例如,对于民用多层框架建筑,在采取其独立基础时,其地基的受力部分没有黏土层时,建筑物的高度在八层以下,高度没有超过24米,作为一般的民用房屋建筑,没有必要演算其地基的抗震承载力,但是在设计基础时要考虑到风荷载,无论其是否高层建筑,或者是处于地震区,都必须保证风荷载的输入。

2.4地基设计和承载柱截面高度设计问题

地基是建筑结构设计的基础,优秀的地基设计对建筑结构的设计方向有直接的影响。如果对修建民用建筑的地址情况进行充分的勘察便进行建筑结构的设计,极有可能导致后期施工过程中出现地基软弱、承载力不够使工程出现安全问题。在对民用建筑进行设计时,荷载值的计算不去根据规范的折减系数,则直接导致计算结构的准确率十分低。这一系列的地基设计问题常常是建筑结构设计问题中容易被忽视掉的。

承载柱截面高度设计问题常出现在六度抗震设防区域。设计人员为在受力分析计算中简单一些,刻意缩小设计截面高度。这样做使得柱顶的抗弯强度不合格,建筑骨架———柱子因此产生裂缝,最终结果则是降低了建筑的耐久性。一旦遭遇地震,建筑极易垮塌,危及人们的生命财产安全,影响生活质量的提升。

3、解决措施

3.1结构计算中应当注意以下问题

第一要注意荷载取值的恰当。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆民用多层(八层以下)建筑在设计过程中采用独立基础时,其地基要主要受力部分一般没有软弱的黏性土层时,建筑物的高度低于24米,同时用于一般的民用建筑,就不需要计算地基的抗震承载力。但无论建筑建设的地理位置是否处于地震带或者是高层建筑,却必须要考虑风荷载的作用。第二是底框砌体结构设计验算时,如果采用底部剪力法,必须是建筑建在刚度较均匀的多层结构建筑。当建筑中有脆弱层,则要考虑到建筑结构塑性变形而导致的影响。第三是建筑结构周期折减系数的确定。由于建筑的框架结构有填充墙,使得其建成的实际刚度大于通过计算得出的刚度值,但是实际的周期又要比计算周期小。通过这个规律,在计算时得到的地震剪力基本上偏小。

3.2投入新技术,推广钢结构建筑

随着时代的发展,科技的进步,新技术的投入使建筑设计也必须做到与时俱进。新式的钢结构和钢筋混凝土结构投入建筑工程,不仅降低了建筑成本,提高了投资效益,还提高了建筑工程的质量,因此,在建筑工程中,加大新技术的投入与应用,是发展民用建筑的有效手段。

3.3推广预应力大板结构的应用

所谓预应力大板结构就是在柱之间布置一些明梁。这种大板的使用不仅在建筑整体的稳定上有很大程度的提高,而且更大限度的提升了楼层的净高,使楼头获得更大的空间,这民用建筑中可以说是一个质的提高,随着预应力技术的成熟,不断被应用到建筑工程中,现在已得到广泛重视。

4、新疆地区民用建筑结构设计分析

鄯善位于吐鲁番盆地东侧,县城南临库尔塔干沙漠,西临火焰山余脉,东西两侧均为戈壁,鄯善则是戈壁上的一片绿洲。由于远离海洋,群山环绕,地貌复杂,形成了独特的自然气候。鄯善历史悠久,是古代丝绸之路上的重要节点,自古以来这里就是多民族聚居活动,多种文明交汇的故地。鄯善县政府委托设计“新楼兰居住街区规划建筑设计”,项目建设用地面积20.81hm2,定位为政府解困房和廉租房,以解决县城住房紧张为目的,主要面对的居住对象是城市中低收入人群,其中90m2以下住宅占总住宅开发面积的70%以上。新居住建筑只能建集中式紧凑型住宅,与传统民居中独门独院形式大相径庭。

4.1高架棚的演变

民居中高棚架下的空间实际上是居民生活日常的内容由室内向室外的延伸,只要不是严冬时节,凡休息聊天、烹饪餐饮、母子嬉戏、节日宴请等都在棚架下进行,几乎容纳了家庭日常生活和亲友社交的一切活动。

4.2凉房的演变

原来多用于阴凉风干葡萄,后在民居中也常见,炎热季节时作为居室或餐厅使用。多建于高大开阔便于四面通风处。凉房形式以晾房以东西长向为宜,优点是吐鲁番盆地东西风多,同时可减少早晚阳光斜射入内的面积和时间。晾房墙壁使用土块或砖块砌成的花孔墙,其作用是既利于通风,又避免阳光直照。设计中将凉房的空间元素运用到街道骑楼拐角上方的公共活动室。形式多样,既丰富建筑立面效果也增添街巷中的可识别性。

4.3居室空间的传承

传统民居中基本由一明两暗三间房组成,它中间小,两厢大并承担着起居和卧室的重要功能。以此组合为一个基本单元,一户人家可以由13个这样的单元组成。新楼兰街区中受面积限制,普遍为两居室,空间相对紧凑。户型设计遵循动静分开、干湿分开的基本原则,以起居室为中心,采用大客厅、小寝室的设计,保证户内具有良好的通风,并充分考虑空调、管线布置的合理性及隐蔽性,厨卫空间均为自然采光与通风,结合厨房设计生活阳台。

4.4设计感悟

笔者通过鄯善新楼兰街区从设计到投入使用后市民的反映情况,对于西部干旱炎热少数民族地区现代居住建筑规划设计有如下总结:1)宜从城市尺度入手分析使用者在炎热气候中对空间尺度的需求,合理布置绿化、服务以及遮阴设施。2)建筑群体或单体形态尽量缩减外部尺寸,减弱热量、风沙的影响,利用构造、造型等手段强化通风与遮阴。3)建筑外部相对封闭度高,内部开放形成舒适小环境,可解决炎热、风沙、安全的不利环境因素。

由于受到解困房、廉租房面积的限制,设计中以一、二居室为主,而忽视了少数民族地区每户能生两个孩子的政策。二居室对于4口之家还是不够用,导致二期调整了户型。这也是在这次设计中得到的经验教训。

5、结语

在各类建筑设计中,结构设计是重中之重。一定要严肃设计态度、加强科学认知,规范设计流程,尽量避免设计中常见问题的发生,多思考、多分析、多探究。以减少建筑结构问题发生为前提,保障建筑的整体工程质量,尽量做出经济、适用、美观的结构设计。

参考文献:

[1]张磊.建筑结构设计过程中常见问题探讨[J].建筑工程,2011,(10):211

[2]张桂霞.浅谈建筑结构设计中的常见问题[J].工程技术,2012,(06):183

[3]黄彦计.建筑结构设计的常见问题及对策[J].中国房地产业,2012,(11):364

论文作者:刘金松

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年3月下

论文发表时间:2017/7/13

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