房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題與對策研究

1、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題與對策研究 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題與對策研究 【摘要】隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人們對生活環(huán)境的要求不斷提升，尤其與生活息息相關(guān)的房屋設(shè)計的要求。但是房屋的質(zhì)量與功能的設(shè)計都與人們的生命財產(chǎn)平安密切相關(guān)，對于越來越復(fù)雜化的工程設(shè)計內(nèi)容，也存在著一些重要的問題，基于此，將本論文命名為?房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題與對策研究?，首先對房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行概述，其次對房屋設(shè)計中常見問題進(jìn)行分析闡述，再次針對相關(guān)問題提出了相應(yīng)的解決對策，最后進(jìn)行全文總結(jié)。 【關(guān)鍵詞】房屋；結(jié)構(gòu)設(shè)計；對策 中圖分類號：TB482.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： 作為當(dāng)代合格的建筑工程設(shè)計師，應(yīng)該良好的把握好建

2、筑的設(shè)計細(xì)節(jié)、建筑功能的實(shí)現(xiàn)、建筑質(zhì)量的根底保障，具有強(qiáng)烈的社會責(zé)任感，職業(yè)素養(yǎng)。本論文根據(jù)自身經(jīng)驗、參考文獻(xiàn)以及調(diào)查研究，對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計常見且容易無視的問題進(jìn)行總結(jié)，提出了相應(yīng)的解決對策，為我國的建筑工程設(shè)計奉獻(xiàn)自己的力量。 1.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計概述 1.1結(jié)構(gòu)設(shè)計概念 結(jié)構(gòu)設(shè)計是指使用結(jié)構(gòu)語言傳達(dá)工程師或建筑師表達(dá)的內(nèi)容，其中結(jié)構(gòu)語言是指從建筑及專業(yè)圖紙里提煉出來的簡化后的元素，如柱、板、樓梯等。結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括根底設(shè)計、上部設(shè)計以及細(xì)部設(shè)計三方面內(nèi)容。 1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié) 結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)主要包括方案設(shè)計環(huán)節(jié)、結(jié)構(gòu)計算環(huán)節(jié)、設(shè)計施工圖環(huán)節(jié)，三方面。 1.2.1方案設(shè)計環(huán)節(jié) 按照建筑的主要功能以及

3、當(dāng)?shù)乜拐饛?qiáng)度、地質(zhì)勘查報告、場地類別、建設(shè)高度等要求確定建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計形式，并結(jié)合不同結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)要求對建筑的承重體系以及受力局部進(jìn)行布置與設(shè)計。 1.2.2結(jié)構(gòu)計算環(huán)節(jié) 一是計算荷載，荷載分為外部荷載與內(nèi)部荷載，這些荷載的計算應(yīng)該根據(jù)相應(yīng)的要求標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)系數(shù)進(jìn)行不同工程情況的計算。二是試算構(gòu)件，按照算出的荷載以及構(gòu)造要求，對構(gòu)件的截面進(jìn)行試算。三是計算內(nèi)力，按照算出的構(gòu)件的截面以及荷載對內(nèi)力進(jìn)行計算，如扭距、拉力等。四是計算構(gòu)件，按照算出的結(jié)構(gòu)、內(nèi)力、標(biāo)準(zhǔn)要求及限制，對結(jié)構(gòu)試算進(jìn)行復(fù)核，確定是否與標(biāo)準(zhǔn)的要求相符。如無法滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)該及時調(diào)整構(gòu)件截面或者布置。 1.2.3施工圖設(shè)計環(huán)節(jié) 在

4、確定好了設(shè)計方案以及核算好了結(jié)構(gòu)計算，即可開始進(jìn)行施工圖的設(shè)計。嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)比例以及核算要求進(jìn)行設(shè)計【1】。 2.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題分析 2.1地基根底方面 一是施工圖設(shè)計多層房屋過程中僅僅參考建筑地附近房屋根底的設(shè)計資料或者建設(shè)單位的口頭描述，并無詳細(xì)的地質(zhì)勘測報告作為參照，這種不科學(xué)的方式已經(jīng)成為了現(xiàn)在建筑設(shè)計常見錯誤。二是設(shè)計師認(rèn)識不夠，不重視軟弱地基所隱藏的危害。在使用換土墊層處理軟弱地基時，僅僅按照經(jīng)驗處理，而不進(jìn)行設(shè)計，簡單的使用砂墊層對承載力進(jìn)行加強(qiáng)，對墊層的寬、厚等沒有進(jìn)行詳實(shí)的計算，最終導(dǎo)致浪費(fèi)與平安隱患。三是進(jìn)行民用建筑設(shè)計時，對其柱、梁、根底等負(fù)荷沒有根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求乘以相

5、應(yīng)折減系數(shù)。如設(shè)計多層的民用建筑過程中，計算負(fù)荷時未乘以折減系數(shù)，導(dǎo)致荷載值不準(zhǔn)。 2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計方面 一是結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)該種情況時，會讓構(gòu)造柱的受力提前，降低了其對墻體進(jìn)行的拉結(jié)與約束的效果，一旦出現(xiàn)地震，結(jié)構(gòu)柱將會產(chǎn)生應(yīng)力集中，遭受破壞。因此，該種結(jié)構(gòu)的設(shè)計不僅使得構(gòu)造柱不能起到承重的作用，甚至使得該結(jié)構(gòu)成為了整個房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中最為脆弱的局部。 二是構(gòu)造柱于地圈梁中扎根，并未設(shè)有其他的根底，如果將構(gòu)造柱還作為承重柱，那么很難滿足柱底根底所需要的抗彎度、抗沖切、局部承壓度等要求。最終導(dǎo)致柱底根底出現(xiàn)沖切、局部承壓等情況時發(fā)生裂縫。 三是對承重柱的截面設(shè)計高度太小。這種現(xiàn)象常常發(fā)生在6度抗震的

6、設(shè)防區(qū)。局部結(jié)構(gòu)設(shè)計者誤會成不設(shè)防，對受力分析簡化，有意將承重柱的截面高度值設(shè)計較小，讓其線的剛度比變大，將結(jié)構(gòu)中的梁用鉸支梁簡化計算，柱那么根據(jù)軸心的受壓進(jìn)行計算。這對結(jié)構(gòu)的受力分析進(jìn)行的簡化過程中也給房屋的平安埋下了隱患。主要原因是這樣設(shè)計無視了梁柱間剛接的作用，以及梁柱的截面配筋小，一旦發(fā)生受力就會導(dǎo)致柱頂?shù)目箯澚Χ热狈Γ蛹傲旱讜a(chǎn)生很多水平的裂縫，造成塑性鉸。因此，在平常使用時柱子里就存在鉸了，對房屋的耐久性以及用戶的放心度都會有很大的影響。更嚴(yán)重的情況是該結(jié)構(gòu)在遭遇到地震時，就會造成倒塌，嚴(yán)重違背抗震標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)的強(qiáng)柱弱梁原那么。 四是進(jìn)行框架設(shè)計過程中，常常會發(fā)生忽略縱向框架設(shè)計

7、標(biāo)準(zhǔn)要求著重橫向框架設(shè)計的情況。但是水平地震的作用需要根據(jù)縱向與橫向兩個主軸分別進(jìn)行計算，并且針對來自不同方向地震的作用需要該方向擁有的抗側(cè)力構(gòu)件進(jìn)行承當(dāng)。換言之，進(jìn)行框架設(shè)計中，縱向和橫向的框架設(shè)計同樣重要。局部設(shè)計師對此類非抗震房屋設(shè)計上僅按照縱向普通連續(xù)梁設(shè)計，而造成了梁柱節(jié)點(diǎn)以及框架的縱筋、箍筋等配置難以到達(dá)構(gòu)造設(shè)計要求。對地震的縱向影響欠缺考慮，最終導(dǎo)致梁支座出現(xiàn)負(fù)筋，配筋分配缺乏的情況。 五是選用的懸挑梁梁高時，設(shè)計者在結(jié)構(gòu)設(shè)計中很容易犯只關(guān)注梁強(qiáng)度以及傾覆的驗算，無視梁撓度驗算。這樣會導(dǎo)致梁高的選用較小，梁截面受壓區(qū)的應(yīng)力太高，如正常使用的情況下，梁截面的受壓區(qū)會出現(xiàn)徐變。然而梁

8、撓度會隨時間的累集不斷增加，挑梁產(chǎn)生變形造成梁板裂縫的出現(xiàn)，且裂縫的寬度會隨著挑梁的變形程度不斷變寬，使得房屋很難正常使用。通過自身經(jīng)驗以及調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，挑梁變形不斷開展進(jìn)入后期時，梁支座的截面以及附近的受拉區(qū)會產(chǎn)生較寬豎向裂縫。然而由于受到支座剪彎作用，豎向的裂縫會向下進(jìn)行延伸最終開展成斜裂縫，這時的梁已經(jīng)快要被破壞，而托墻挑梁，選擇過大繞度的梁會導(dǎo)致梁支座出現(xiàn)裂縫。隨著裂縫的繼續(xù)蔓延，越靠近上部變得越寬。挑梁截面太小會使得房屋結(jié)構(gòu)的抗震性能很弱，粱高越小截面受壓區(qū)高度越大，梁延性越小，遇到地震情況下越脆弱，尤其是豎向地震，發(fā)生坍塌【2】。 2.3樓板設(shè)計方面 在進(jìn)行樓板設(shè)計時，常常為方便計

9、算或者對受力的認(rèn)識不夠，將雙向板簡單的用單向板計算，使得計算的實(shí)際受力與假定計算狀態(tài)不相符，使得配筋出現(xiàn)缺乏，板發(fā)生裂縫。此外，雙向板在兩個方向都會出現(xiàn)彎矩，因此縱橫疊放雙向板的跨中鋼筋，而短跨方向跨中鋼筋應(yīng)該放在下方，長跨方向跨中鋼筋放于短跨鋼筋上方，并且兩個方向計算時應(yīng)該使用各自的有效長度。局部設(shè)計人員對板受力的認(rèn)識缺乏，選取有效高度進(jìn)行計算，導(dǎo)致有效高度太大，配筋太小，使得構(gòu)建存在嚴(yán)重的質(zhì)量平安問題，樓板開縫情況出現(xiàn)【3】。 3.針對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計問題解決對策 一是對地基與根底設(shè)計過程中，做到有根有據(jù)，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計，嚴(yán)禁僅憑借經(jīng)驗做事，注重細(xì)節(jié)。二是設(shè)計房屋結(jié)構(gòu)過程中承重大梁下

10、的柱子必須按照承重柱設(shè)計。如梁上的荷載與跨度較小，可將構(gòu)造柱布置在梁下，結(jié)構(gòu)設(shè)計時不考慮構(gòu)造柱作用驗算其墻體局部承壓、抗彎強(qiáng)度。在驗算合格后便可布置構(gòu)造柱于梁下。三是對結(jié)構(gòu)設(shè)計各個數(shù)據(jù)的計算過程中，需細(xì)心檢查，并進(jìn)行反復(fù)檢查計算，不要無視細(xì)節(jié)。嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定以及要求。四是對建筑設(shè)計人員進(jìn)行培訓(xùn)與考核，提高設(shè)計人員自身水平與工作積極嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度【4】。 4.結(jié)語 綜上所述，經(jīng)過對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題的分析與闡述，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)該根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以及嚴(yán)格的要求進(jìn)行設(shè)計執(zhí)行，不斷提升設(shè)計人員自身素質(zhì)以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，這樣才能確實(shí)有效的對設(shè)計質(zhì)量進(jìn)行保障。 【參考文獻(xiàn)】 【1】張美雁.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問