房屋建筑工程中的结构设计探讨论文_秦臣浪

房屋建筑工程中的结构设计探讨论文_秦臣浪

广西大通建设监理咨询管理有限公司 广西桂林 541002

摘要:建筑物结构设计的科学性和安全性是建筑企业和设计者应该考虑的首要问题,建筑质量的好坏,是否坚固耐用取决于建筑结构的前期设计是否符合建筑物的设计标准。在日常生活中,经常会出现由于结构设计的问题导致工程事故的发生,严重者还会引发人员的伤亡和财产的损失,也会给企业带来负面的社会影响。所以,建筑设计工作要严格依照设计标准进行,考虑问题时要做到面面俱到,以追求理想的设计效果。

关键词:房屋建筑;结构设计

一、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

随着信息技术在建筑工程结构设计中的应用,设计人员在绘制结构平面图时,需要一定的软件辅助来进行建模,通过软件建模能够对建筑物的荷载力进行计算,以此来保证建筑物的抗震性能。

1.3 大样详图

在绘制房屋建筑工程结构图时,大样详图多建立在建筑详图上,或者在先前做过的详图基础上结合着工程的实际设计图进行局部改进,需要注意的是,大样详图的绘制必须在建筑外形的前提下,确保建筑结构受力合理。

1.4 楼梯

在楼梯设计中,梯梁位置设置应满足上下楼层位置统一,若局部位置不合适时,设计人员可以采用折板楼梯,但要注重楼下梯梁的净空要求与梯板的实际宽度。此外,针对首段梯板出现的沉降问题,设计人员可以设置梯梁来解决此类问题。

二、房屋建筑结构设计过程

在房屋建筑结构设计中,大体分为结构方案设计阶段、计算阶段及施工图设计阶段。在整个结构方案设计阶段中,主要是结合着建筑物的抗震性能、工程地质勘查报告、建筑场地的类别及建筑的高度层数来确定建筑物的结构形式,如:砖混结构、框架结构、筒体结构等等。并在结构形式确定后结合着不同结构形式的特点与要求布置与之相符的承重体系与受力构件。

在结构计算阶段中,其计算内容主要体现在以下几个方面:①荷载计算。荷载包括外部荷载与内部荷载,外部荷载多指风荷载、雪荷载、施工荷载等,内部荷载则指结构自重荷载及装修荷载等。在对这些荷载进行计算时,需要设计人员结合着荷载规范中的实际要求及规定,通过不同的组合

值系数和准永久值系数来进行不同工况下的组合计算。②构件试算。设计人员依据计算出的荷载值及构造措施等要求,通过计算手册上推荐的试算方法初步确定构件截面。③ 内力计算。即设计人员依据确定的构件截面及荷载值开展内力计算,如弯矩、剪力、扭矩、轴心压力及拉力等。④构件计算。设计人员依据计算出的结构内力及构件的相关要求,对构件试算的最终结构进行检验,若构件试算结构无法满足相关规范要求,则需对构件截面进行调整或重新布置,直到满足要求为止。

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三、当前房屋建筑结构设计中的常见问题

当前房屋建筑结构设计中的常见问题主要有,桩间距过小,桩身钢筋笼长度不足,承重砖基础采用多孔砖砌筑,房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值。桩间距过小,不满足规范对桩的最小中心距的规定,特别是试桩、锚桩之间的间距,往往被设计人员忽视,这直接影响了试桩结果的正确性。桩身钢筋笼长度不足,对挤土灌注桩,桩身钢筋笼长度没有穿越软弱土层的层底深度,不能满足桩基规范。承重砖基础采用多孔砖砌筑,是根据多孔砖墙体结构构造,地面以下或室内防潮层以下的基础不得采用多孔砖砌筑。房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值,就现行的规范、规程给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。某些房屋建筑房屋高度超过最大适用高度或高宽比超出规定限值,甚至个别建筑高度和高宽比均超出规定限值。在结构设计过程中,对于房屋高度、高宽比和体型复杂程度超过现行规范、规程的高层建筑,应按超限高层建筑进行设计。

四、当前房屋建筑结构设计中应注意的问题

1 地基结构设计中应注意的问题

地基是房屋建筑的最根本的环节,也是结构设计的基础部分。地质因素是地基结构设计首先要考虑的条件。水文条件、房屋建筑的承载力情况以及地区抗震烈度等因素都要被结构设计综合考量。在认真比对的基础上,设计出合理经济的基础形式。

基础宽度小于2.5m时,要最先考虑诸如灰土条形基础、四合土条形基础等刚性条形基础。在基础宽度大于2.5m时,要采用比较柔性的基础。对于没有地下室、承载多的多层内框架结构,设计十字交叉梁条形基础可以有效的减少地基的不均匀沉降。

后浇带设计对于保证地基不均匀沉降的对应调整具有现实作用,后浇带的设计范围应该有效的限定在800-1000mm。灌注后浇带所使用的材料要选择比原构件提高一级的微膨胀混凝土,并且要确保后浇带的梁板的牢固。

2 承重墙结构设计中应注意的问题

在理论上,承重强越是多的房屋建筑,该建筑的安全质量就越好。但是,过多的承重墙应用不符合结构设计中美观大方的原则。结构设计者要在保证房屋建筑质量的安全性的基础上,尽可能的减少承重墙的设计,对于不可取代的承重墙,要提高其抗剪的强度,选用强度等级高的承重墙建筑材料,提升承重墙抗压、抗震能力。

3 地梁设计问题

在框架结构中,地梁的设计是结构工程师经常遇到的。它的作用是,地梁与基础连接,地梁对基础起拉接作用,一定程度的调整基础不均匀沉降;当基础埋置较深时,地梁与框架柱连接,降底了框架柱计算高度,地梁对框架柱内力分析有一定的影响;地梁是支撑底层墙体的受力构件。地梁的受力状态与普通的框架梁的受力状态不同,普通的框架梁在荷载作用下,梁产生变形不受其他介质约束,梁上荷载传递给框架柱;而地梁在荷载作用下,梁变形受到土的约束,一部分荷载通过梁底土的反力和梁侧土摩擦阻力传递给地基;另一部分荷载传递给框架柱。由于土反力的复杂性,目前定量确定土反力和梁侧土摩擦阻力还有困难。在工程设计中,有两种处理方法,第一种是把地梁按一层框架梁计算,不计地基土的影响,把荷载全部传框架柱。这种处理方法使计算模型与实际情况不符。地梁与框架梁不同,地梁处没有风力、地震作用,也没有水平变形,按嵌固考虑。结构电算时,往往“底层层高”不高(即地梁与基础顶面距离),形成“底层框架柱”为短柱或极短柱,使电算结果很不合理。第二种是把地梁不参与框架结构的整体计算,当作简支梁,地梁的剪力传递给框架柱,不计地梁弯距的影响。笔者认为,尽管二种方法都有缺陷,相比之下,第二种方法要相对合理些。

结束语:建筑设计工作是工程施工的依据和前提,具有极其重要的现实意义。建筑设计人员在开展房屋设计工作时要秉承安全专业的设计理念,对于设计中的任何一项细节都要考虑周全,在保证建筑施工的便利性和效率性的基础上要尽量增加建筑耐用性和安全性的措施,最大限度的平衡好经济利益与建筑安全之间的关系,为社会和人民打造更多的精品工程。

参考文献:

[1]戴国莹,李德虎.建筑结构抗震鉴定及加固的若干[J].建筑结构,2009(4).

[2]王艳霞,建筑结构设计中的结构概念应用[J].中华民居,2010(10).

论文作者:秦臣浪

论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期

论文发表时间:2017/11/13

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