河北 074000
【摘 要】房屋结构设计在整个房屋建造的流程中起着至关重要的作用。房屋设计必须本着安全、经济、适应性强和美观的原则,但是设计中难免会出现少许错误。因此笔者就房屋结构设计中存在的主要问题出发,着重探讨房屋结构设计优化策略。
【关键词】房屋建筑;结构设置;优化设计;解决对策
一、现行的基本房屋结构设计方法
(一)房屋结构的平面图设计
该平面图的设计是依据房屋具体的施工位置和房屋的施工手段相结合,运用与之接近的设计图纸和相关的设计方法,在设计过程中要遵守和符合建筑法律法规的相关规定,完成房屋的结构设计。如今的房屋结构设计相当复杂,不仅仅需要专业的设计人员,计算机辅助制图也是必不可少的,如CAD这样的设计软件也必须熟练掌握。
(二)房屋结构基础设计
房屋的结构基础设计首先要保证房屋的牢固性,完成房屋结构设计以后,要按照设计图纸并且遵照相关的法律法规,来确定所使用的混凝土的标号。房屋的结构基础设计最重要的是要保证房屋经久耐用、坚固牢靠。设计人员亦应该考虑房屋建筑的实际施工情形,优化设计,将设计和实际相结合。
(三)屋顶结构设计
房屋的屋顶有平缓和较陡之说,当坡面较陡的时候,设计人员应该结合实际,适当的调整房屋结构的规整程度,调整板跨度、屋顶的坡度角,适当的降低屋脊转折端的转折复杂程度,用梁板式或者折板式来处理屋顶结构。设计者在进行设计时要在头脑中存在一个立体的房屋,清楚明白的表达自己的设计意图,使施工人员心领神会,顺利进行施工。
(四)大样详图的绘制
设计人员直接参阅正确的详图绘制进而进行大样详图的绘制工作,详图的绘制必须保证房屋结构不变,逐步把细节具体化,在具体的绘制过程中要注意,高度和尺寸必须遵守相关法律法规的规定,结构简单化,受力强度较好,这样才能使房屋的结构设计符合心意。
二、房屋结构设计中存在的相关问题
(一)承载柱截面高度的设计过小
承载柱截面高度的设计过小一般常出现六度抗震设防的区域里,这种设计情况下的房屋,在正常使用的情况下,会直接影响房屋使用的耐久性。而且,一旦在该区域内发生地震,这样的房屋安全系数急剧下降,很可能会直接倒塌。而设计者做出这样的设计大致有以下几方面的原因:第一,对六度设防概念理解错误。有的设计者可能认为六度设防就是不用设防。第二,增加梁柱的线刚度比,以铰支梁代替相应的梁,便于相应结构的受力分析。在简化的受力分析中,设计者将梁柱之间的刚结作用、相应的约束弯矩均忽略不计。之后,在承载柱横截面和柱截面的配筋都较小的情况下,结构的承重能力下降,其中隐含的危险不言而喻。
(二)房屋高度和高宽比不符合相关规范
根据房屋建筑结构设计的相关规定,房屋的最大使用高度和相应的高宽比的比值都有最大限制值。但是,仍有部分房屋结构设计会出现最大使用高度和房屋的高宽比超出相关规定的极限值的现象。这样现象的发生势必会对屋主的使用安全造成威胁。这是因为房屋建筑结构的高度还会直接或间接影响到涉及房屋安全的其他方面的因素。所以,在设计房屋结构的高度和高宽比时,要考虑到房屋的实际使用情况以及相关因素。
(三)房屋建筑结构布置不合理
房屋建筑结构的布置主要是考虑其结构的规则性,因为房屋的规则程度直接影响到房屋的抗震能力。房屋结构布置的越规则,房屋也就越合理,其安全性能也就越可靠。但是,由于就目前来看,我国对建筑设计的规则还没有进行统一的规定,再加上部分设计人员对房屋建筑结构的把握不是很到位,如,建筑平立面的外形尺寸、承载力分布以及抗侧力构件布置质量分布等,导致房屋结构的设计很不规则。
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(四)在楼层平面刚度设计时存在的问题
某些设计人员缺乏基本的结构概念和基础的结构布置知识,只是盲目的利用计算机系统来计算楼板变形的数据,由计算机计算得来的数据在数学力学模型是成立的,但这只是一种理想的状态,无法真正得出楼板的形变数据。一味的根据计算机得出的数据设计楼层结构,其设计定然存在不安全成分或者某些部分设计的抗变形能力要比实际需求大得多,造成安全储备过剩。
(五)房屋的地基设计不符合规范
地基是整个建筑的基础,如果地基不稳固,房屋就好比建在半空之中,没有安全性可言。地基的设计关乎到整个建筑的安全,地基的设计不合理会给房屋的建筑施工留下严重安全隐患,房屋建筑建成之后,地基问题就会随着时间的流逝日渐凸显,主要表现为房屋的倾斜,房屋出现裂缝,严重的还会发生倒塌,使人们的生命财产遭受损失。房屋地基的设计应该对房屋周围的环境影响因素进行评价,不仅仅要满足现今的要求,还要考虑长远,要在地基周围预留出一部分地基应对建筑承重不断增加的情况。
三、房屋建筑结构设计常见问题策略
(一)结构平面图
在绘制建筑结构平面图时,相关规范对其是否需要进行建模做了一定的说明。标准规范里的原意如下:如果抗震设防烈度只有6度,那么就不需要对抗震截面进行相关验算。但是,就砌体结构而言,省略掉建模步骤时,在设计阶段要考虑到整体受压或者局部受压的情况。如果抗震设防烈度在7度及其以上,则必须对其进行建模。
(二)屋顶结构图
对于坡屋面的建筑物,对其结构的处理有两种形式:梁板式和折板式。梁板式和折板式是两种截然相反的处理方法。梁板式常用于屋面脊线相当复杂,板的跨度相当大的不规整的坡屋面,折板式应用条件与之相反。由于两种板式都是偏心受拉,所以,在拉力抵抗的时候要将部分板负筋拉通或者全部拉通。板的厚度要大于 120。梁板折角处的钢筋要体现在大样示意图上。而坡屋面的平面图,应辅以剖面示意图以加深理解。
(三)大样详图
在建筑详图准确无误的情况下,绘制出来的大样详图才有意义。当然,也可对原来的建筑详图做局部的改动以代替大样详图。在绘制大样详图时,不仅要考虑到建筑的外形尺寸和标高,还要考虑到其与建筑专业的协调性和一致性。
(四)基础
对基础的设计,最基本的应注意到基础配筋率必须要满足最小配筋要求。除此之外,还有四点需要注意:第一点,根据规范的标准图或详图设置钢筋在条基交换的位置。第二点,在不能重复利用条记交叉处的基底面积的情况下,可以通过适当的调整基础的宽度来达到设计目的。第三点,对局部墙体存在较大荷载的情况,设计者也可通过调整基础的宽度来提高其承受荷载的能力。第四点,如果定位结构柱的位置无法确定,可以通过调整基础的宽度寻找其准确位置。
(五)增强砌体房屋的刚度及整体性
从定义上讲,房屋是由横向纵向的承重结构,四周的围墙,楼盖组成结构体系。其抗震刚度主要取决于房屋的空间刚度和整体稳定性,所以房屋结构抗震能力强弱由房屋的空间刚度和整体稳定性决定。楼盖保持一定刚性才能保证各个抗侧力构件按照刚度合理分配倾覆力矩的关键。现在一次浇筑成型的混凝土楼盖整体稳定性好,水平刚度大,可以满足刚性楼盖的要求,是理想的抗震组件。另外,采用混凝土楼盖还可以适当放松对墙体的要求。
对于房屋建筑结构的设计,设计者需要在兼顾到各种因素的情况下做出切合实际的设计。对设计中可能出现的问题,设计者应在明确相关房屋建筑的概念的基础上,对其中的问题分析做到了然于胸。对相应的解决方案的提出,设计者可从出图纸的各角度结合具体施工操作灵活运用自己的经验。
参考文献:
[1]段媛.房屋结构设计中存在的问题与解决策略探讨[J].山西建筑,2014,33
[2]滑林.房屋建筑结构设计常见问题及措施研究[J].门窗,2014,01
[3]刘妍.浅谈房屋建筑结构设计中的常见问题与解决对策[J].四川水泥,2014,12
论文作者:陈兵
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第9期
论文发表时间:2016/8/15
标签:房屋论文; 结构设计论文; 详图论文; 结构论文; 刚度论文; 大样论文; 地基论文; 《低碳地产》2015年第9期论文;