摘要:随着我国经济的快速发展,建筑也取得了飞速的进步,并且取得了很大的成就。房屋也逐渐的由单层、多层向高层发展,并且房屋的结构也逐渐变得复杂和多种多样。针对当前的主要建筑结构设计还存在一些需要解决的问题。所以,加强对于房屋建筑结构设计诸多问题的分析具有很大的现实意义。文章主要对于建筑结构设计常见的问题进行了分析,并分析了错误的原因及其后果,并且给出了一些实质性的建议。
关键词:房屋建筑;工程结构;设计
1 房屋建筑设计的基本方法
1.1屋面结构图
在房屋建筑设计中,若房屋建筑工程为坡屋面,则其结构处理方式主要为梁板式与折板式。一般来讲,梁板式主要应用于建筑平面不规则、板跨度大及屋脊线复杂的坡屋面;折板式则与之相反。在坡屋面板的绘制中,设计人员通常使用剖面示意图与大样详图进行标示,方便施工人员阅读。这就要求设计人员能够具备较强的空间意识,确保图纸绘制的准确性。
1.2结构平面图
在绘制这类平面图时,对于是否需要输入结构软件,进行楼体建模,关键取决于建筑物所在地抗震设防烈度的大小。若抗震设防烈度值为6时,那么根据有关规范,是可以不进行界面抗震验算的,但设计仍必须符合有关的抗震措施要求。当然,如果设计的时间允许,最好还是可以建模,因为软件有一个优点,就是可以进行荷载导算。如果抗震设防烈度为7度以上,那么建模就是必须的。
1.3大样详图
大样详图可以建立在准确无误的建筑详图基础之上,也可以利用以前的详图来进行局部改制。这一阶段需要设计者在保持建筑外形不变的前提下尽量使结构合理和施工方便。标高和外形尺寸也一定要和建筑专业协调一致。
1.4楼梯
楼梯是实现楼层间连接的重要通道,在设计时要考虑坡度问题以及承重性。而且在一般的楼体建筑结构中,上下层间楼梯的位置和尺寸都是相同的,设计时要注意其一致性,对于有特殊楼梯结构要求的设计,要做好楼梯之间衔接的尺寸设计工作。
2 建筑结构设计的类型与基本内容
2.1建筑结构的类型
建筑物有各种不同的使用功能要求,因此有许多类型及分类方法。根据建筑物的用途,可以分为工业建筑与民用建筑。根据建筑物的层数,可以分为单层、多层、高层和超高层建筑。建筑物根据所使用的结构材料可以分为:木结构、砌体结构、混凝土结构、钢结构和混合结构等。建筑物根据其结构形式,可以分为排架结构、框架结构、剪力墙结构、筒体结构等。
2.2建筑结构设计的基本内容:
2.2.1结构设计的程序
建筑物的设计包括建筑设计、结构设计、给排水设计、暖气通风设计和电气设计等。每一部分的设计都应围绕设计的四个基本要求:即功能要求、美观要求、经济要求和环保要求。建筑结构是一个建筑物发挥其使用功能的基础,结构设计是建筑物设计的一个重要组成部分,主要包括以下四个过程:方案设计→结构分析→构件设计→绘施工图。
2.2.2建筑物结构设计的要求
为保证建筑结构的可靠度达到设计要求,在设计中,必须遵循以下要求:(1)计算。内容:结构构件应进行承载能力极限状态的计算和正常使用极限状态的验算,如直接承受动力荷载的构件应进行疲劳强度验算;(2)结构上多种作用效应同时发生时,应通过结构分析分别求出每一种作用下的效应后,考虑其可能的最不利组合;(3)抗震设计:我国的抗震设防烈度为6至9度,建筑结构根据所在地区的烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级。对应不同的抗震等级,有不同的计算和构造要求。
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3 建筑设计中经常出现的问题及解决方法
3.1在设计时对于地基承载力缺乏考虑
建筑物地基薄弱是房屋施工中经常出现的问题,对于建筑物地基施工的设计,要以前期工程测量和勘探数据作为设计基础,对于施工现场图层较弱的情况,要进行地基的加固施工设计,包括对于土层的更换和压实以及打桩固定的方法等等,土层更换的厚度和数量是设计者要计算出来的。设计者要充分考虑到地基设计不科学的所带来的巨大危害,严把地基施工的第一道关口。
3.2建筑超高超宽的情况
建筑物设计的总体高度和面积要符合建筑设计原理和标准。在实际操作中,施工企业有时会为了提高建筑物的利用率,私自将建筑面积或高度扩建,造成了建筑设计的严重违规,而且建筑高度不符合总体建筑比例还有可能降低建筑物的抗震级别,应该在设计时给予高度重视。
3.3特殊形状的建筑结构稳定性不足
随着经济的快速发展,近些年来,我国的住宅建筑中,特别对于高层建筑,有很多采用了异形结构。当前我国的建筑在异形柱的结构设计中出现了很多的问题。这些问题很突出,表现为异形柱结构的房屋体型不规则、高度超高、结构的布局不合理、抗震的结构措施也不是很完备。当前我国对于异形柱的节点承载力、受剪承载力和结构延性等试验都不足,对于异形结构的抗震性能还不是十分的了解。在这种形势下,我们的设计工作人员在进行设计异形柱结构时,需要对于房屋的高度、抗震措施和结构规则性严格把握。
3.4建筑控温措施不科学
对于超长建筑物,为了能够更好的减少温度变化对于结构的不利影响,设计人员必须对于伸缩缝进行很好的设置,这是十分必须的。但是有些设计人员利用后浇带来代替伸缩缝时,存在着一些问题。因后浇带仅仅的能对混凝土材料干缩的影响进行减小,无法解决温度变化的影响。对不便或不能设置温度伸缩缝的超长结构,除了留设施工后浇带以外,还必须采取其他的构造来加强措施,比如加强对于顶层屋面的保温隔热措施,对于受温度影响较大的部位需配置一些温度钢筋。
3.5建筑设计缺乏抗震性
这类情况大多数是发生在六度抗震设防区。大多数设计者单纯的认为六度设防就是不设防,为了方便结构计算,会把柱子的截面高度设计的过小,把梁简化为简支梁。这样做虽然便于结构的受力分析,但是却给房屋的结构安全埋下了极大的安全隐患。人们在使用该结构时,柱子便已开始带铰工作,这样会使房子的耐久性大大减弱,且引起了住户的恐惧心理。更严重的是,假如发生地震,那么该结构抗震性能较差,这极大的违背了现行的抗震设计原则。
3.6承重梁高度和承重设计缺陷
一般设计者只是对于梁的抗倾覆进行了测算,并没有对梁的挠度进行测算。假如梁高选用的太小,那么将会引起梁截面的受压力区的应力过高,梁截面会产生非线性的徐变。挑梁的变形也会引起梁板裂缝的出现,从而影响房屋的正常使用。根据调查研究,这种挑梁变形到后期时,梁截面的上部会出现比较大的竖向裂缝。竖向裂缝不断的延伸,从而发展为斜裂缝,这时的梁已经接近破坏。
3.7忽视楼板的重量和作用
楼板的设计主要存在以下问题:楼板承受线荷载时弯矩的计算问题。一般在民用建筑当中,会经常在楼板上布置一些非承重的隔墙,经常在设计时将该部分线荷载换算成等效的均布荷载,来进行配筋计算。但是有很多的设计人员却错误地将隔墙的总荷载去除以楼板的总面积。此外,楼板上的隔墙处理顶部经常使用立砖斜砌并且顶紧上面的屋面板,从而给上部的板增加了中间的支撑点,支撑点上方出现了负弯矩,但是在板的设计当中并没有考虑到该部分的影响,使板顶产生了裂缝。
4 结束语
总之,房屋建筑结构的设计是个全面而又系统的工作,它需要设计人员具有全面的设计理论知识和不断创新、不畏艰苦的精神。在实际工作中,要认真总结经验,不断提高自己的综合素质和不断加强自身业务能力,让自己设计的作品既满足各方面的要求,还能体现自己的风格。
参考文献:
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[3]孙传凯.房屋建筑工程结构优化设计分析[J].居舍.2018(28)
论文作者:左云龙
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第11期
论文发表时间:2019/1/3
标签:结构论文; 建筑物论文; 房屋论文; 建筑论文; 结构设计论文; 建筑结构论文; 荷载论文; 《建筑细部》2018年第11期论文;