简析房屋建筑结构设计存在问题及解决方法

来源:期刊VIP网所属分类:建筑设计发布时间:2013-03-20浏览:

  摘要:本文结合笔者的工作经验,主要探讨了在建设结构设计中存在的常见问题,并针对这些问题提出一些切实可行的解决对策,以不断提高建筑结构设计的安全性和时效性,满足人们对建筑设计形态的要求。

  关键词:结构设计,原则,问题,解决方法

  1、建筑结构设计的原则

  1.1适用性

  建筑结构设计适用性原则是指未来的建筑结构在正常使用过程中,应具有良好的工作性能。任何一个建筑物,都有一定的建造目的,该原则说明,在建筑结构设计阶段要充分考虑到未来建筑物的建筑功用,即要满足建筑物的功能要求:如蓄水池能够蓄水,如果底部有裂缝,则蓄水池就失去了蓄水功能。当然,在建筑结构设计阶段,考虑建筑物适用性的同时,还要综合考虑到我国现阶段的施工技术水平、建筑材料、地理环境、用户对建筑物的外观要求等因素。

  1.2 安全性

  建筑结构设计的安全性原则是指建筑物在正常施工和正常使用的条件下,应该能够承受苦难出现的各种荷载和变形作用而不发生破坏,在偶然事件发生条件下,这里的偶然事件多指自然灾害如强震、剧烈爆炸、强风等,结构仍能保持必要的整体稳定性。如在建筑结构设计中用到的杆件,对其安全性要求就要考虑杆件的材料、压杆的截面形状与大小、压杆的长度和压杆的支撑情况等内容。作为一个建筑物在保证适用性的同时,也要保证安全性。

  1.3 耐久性

  耐久性是指建筑结构具有一定的寿命,在设计时应考虑到结构和所用材料保证建筑物有一定延续时间。

  1.4经济性

  经济性原则指的是在建筑结构设计过程中要考虑到经济因素。这里有两个层面的经济性,一方面是说建筑物在满足适用性和安全性的条件下,造价经济、划算,另一方面说的是在耗费造价一定的条件下,产生收益最大化,这里的收益也就是效用最大化。

  1.5美观

  对于建筑美观的追求没有止境,它会随着时代的前进而不断的发生变化,因此,建筑结构设计师应考虑美学因素。就是要求建筑设计师在建筑结构设计时既要做到保证建筑物的安全性、适用性、耐久性的前提,还要融入时代的美观因素,才能使得设计的建筑物在满足使用要求的同时,也满足了人们对建筑物在美观方面的要求,满足了建筑物所赋予人们在精神上的感受。

  1.6施工方便

  建筑结构设计对施工难度影响很大,优秀的建筑结构设计师要时刻想到自己的设计是否便于施工,施工者不满意的设计就是一个失败的设计。在设计过程中这些经验是可以汲取的:设计过程中尽量减少截面种类,免得制模麻烦;各结构构件混凝土强度等级能统一尽量统一;要充分了解使用功能,把握业主的要求,可避免后来业主要求的变更;必要时可实地踏勘,对基础设计很有必要;钢筋排放不宜过密,太密捣砼的振动棒不好操作、梁柱节点处施工难度大,特别是顶层与边柱或角柱相连的梁负筋不宜配双层,因为钢筋都要锚入柱内,配双层对浇筑砼影响很大;梁、柱、基础编号时,尽量归并;配置板钢筋时,板钢筋间距不要太多;注意有些结构做法,在施工图上看起来可行,觉得没什么不妥,但不一定能在现场施工,或很难进行施工;对一些复杂的建筑,应考虑它周边的建筑环境,还有和其他建筑物的关系以及施工队的装备情况。

  2、 建筑结构设计方法

  2.1建筑结构设计基础方法

  建筑结构基础设计过程中,我们应该注意我们所要选择的混凝土的标号必须要和建筑结构的耐久性相互符合,建筑结构基础所配的内筋必须要适合最小的配筋率,在条基交叉的部位基底的面积不能够进行重复的使用,并且要注意不断的对基础宽度进行调整,此外,当我们在基础图中所绘制构造柱的定位不明确的时候,我们必须要对其进行准确的定位。

  2.2建筑大样详图设计

  想要保证建筑大样详图设计的质量,就必须要建立在建筑详图绘制准确这一基础之上,建筑大样详图绘制的工作不仅仅能够在这一基础上面直接进行,同样能够在对那些已经完成了的详图修改这一基础上面来进行绘制。在这一过程中,需要我们注意的就是我们必须要对建筑外形进行保证,并且在这一前提下尽自己最大努力使建筑结构受力更加合理化,使建筑施工方便简单,在建筑外形以及标志高度规格方面,必须要和建筑专业相互一致。

  2.3建筑屋顶结构图设计

  当我们所设计的建筑是坡面时,我们所进行的结构设计应该使用两种方法,这两种方法主要包括折板式和梁板式。在通常情况下,折板式往往在梁板式相反建筑结构中应用,而梁板式往往被用在建筑面不规整,板跨度也比较大的坡屋面。折板式和梁板式这两种结构设计方法的板往往都是偏心受拉构件,这就要求板厚度不能够小于一百二十毫米,此外,进行梁板式钢筋设置时,我们必须要绘制出大样示意图,设计和绘图过程中,最为重要的就是设计人员必须要把建筑结构十分熟悉,同样要具备一定的空间感,这样能够保证建筑结构设计人员对建筑图纸进行正确的理解。

  2.4建筑平面结构图设计

  当建筑的地点在六度抗震设防烈度区时,我们必须要根据相关建筑抗震设计的规范来进行设计,我们在进行建模时,可以不使用建模软件,但是,我们所进行的建模必须要符合有关抗震措施最为基本的要求。对于那些砌体结构建筑物,并不需要进行软件建模,我们可以对其进行直接的设计,但是,我们在对其进行设计时,必须要对建筑物局部受压和整体受压问题进行充分的注意。在其时问比较充分这一情况下,我们还是应该对其进行软件建模,在这里,需要我们注意的是,如果我们所进行的建筑物地点在抗震设防烈度七度以上,包括七度时,我们就必须要利用软件来进行准确的建模计算工作。

  3、建筑结构设计存在问题与解决措施

  3.1低含钢的追求

  近些年来,建筑商工程的数量与日俱增,因此,建筑商就对建筑材料低含钢率进行盲目的追求,有些建筑商把含钢率标示在了设计合同上面,这种情况为建筑结构设计人员施加了很大压力,所以,建筑结构设计人员必须要采用一切办法,在进行建筑结构设计时,将含钢率降低,有些建筑设计人员在建筑工程的计算书上面做了很多文章,这样也就对建筑结构在地震发生过程中的安全性产生了影响。单纯的看建筑结构含钢率这一问题,我们可以在不影响建筑质量这一背景下尽自己最大可能做到节约、经济。因此,我们必须要根据不同建筑地区和不同建筑结构的实际情况来进行含钢率的确定。

  3.2建筑悬挑梁梁高度选用小

  有一些建筑结构设计人员经常对梁饶度计算这一环节进行忽略,在对建筑物进行正常使用这一状态下,梁高的选用往往都比较小,这也就造成了建筑物梁截面受压区应力过高,梁截面受压区也就产生了非线性的徐变。伴随着进行建筑物使用时间的不断推移,梁饶度也就不断加大,建筑物挑梁变形也就导致了建筑物梁板出现了裂缝,因为建筑物挑梁变形情况不断加大,裂缝的宽度也就伴随着挑梁的变形不断的变宽,这也就对建筑物正常使用产生了影响。如果我们进一步发展挑梁变形,梁支座的截面上部的受拉区也就经常会出现一些竖向裂缝,这些竖向裂缝的跨度也就比较大。受到了支座附近剪弯作用影响,竖向裂缝也就不断的向下延伸,进而成为了斜裂缝,这时,建筑物的梁也就已经接近了毁坏的程度,建筑物裂缝在梁支座位置的斜向延伸,那些靠近上部的缝宽度也就越大。

  3.3 独立基础结构设计中荷载取值不合理

  那些钢筋混凝土结构多层框架的房屋往往都采用柱下独立的基础,如果在地基主要的受力范围里面,没有粘性的涂层,那些高度在二十五米以下的建筑物就不需要对基础和地基验算其抗震承载力。这一情况也就说明了,在八度地震区,很多钢筋混凝土框架房屋完全可以不对其基础和地基验算其抗震承载力,但是,就这些特地区域内的建筑物而言,我们在进行建筑物基础设计时,应该对其风荷载力影响进行充分的考虑。以上的种种情况,往往会导致建筑物设计过程中基础设计尺寸比较小,配筋的数量也比较少,从而会影响到建筑物基础本向和上部结构的安全。

  4、结语

  建筑结构设计就实质而言,分为两个层面,一方面是建筑设计,另一方面是结构设计。建筑设计侧重于建筑物的功能方面的设计,如建筑物的外观形态、建筑风格等等;结构设计侧重于建筑物的结构安全性能方面的设计,如建筑物的抗震能力、建筑物防风能力等等。就我们经常说的建筑结构设计而言,其实侧重于第二个侧面,即建筑物的结构设计。就是建筑结构设计师用结构语言把自己所要表达内容完整无误的表达出来。其中设计用到的结构语言就是协助建筑结构师把自己的建筑结构思想表达出来所用到的语言符号,或者是设计专业图纸中所用到的结构元素。故此,建筑结构设计就是建筑结构设计师用特定的结构语言符号或者结构元素把建筑的结构体系表达出来。

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