《房屋建筑结构设计中存在的问题》

发布日期: 所属栏目: 建筑工程

摘要: 科学的房屋建筑的结构设计能够提升建筑整体质量,目前房屋建筑结构设计还存在一些问题,本文针对这些问题进行了分析,并且叙述了相应的加强措施。

关键词: 房屋建筑;结构设计;问题;措施

前言
  目前我国房屋建筑结构设计中存在一些不可避免的问题,必须对房屋建筑结构设计的特点及结构体系有充分的了解,把握好建筑结构设计应注意的问题。
  1房屋建筑结构设计的概述
  房屋建筑结构设计是房建施工中的重要组成部分,一般情况下,指的是对房屋中的梁、柱、墙等承重构件具体划分情况的设计,是对房屋建筑整体框架的具体把握,进行房屋建筑结构设计的主要目的是为了保证房屋建筑的整体稳定性和质量,一般情况下,在目前的房屋建筑结构设计中,根据房屋建筑的建筑标准和要求,大部分采用了钢筋混凝土结构或者砖木结构,针对这样特点,来进行合理的建筑结构设计,以此来保证人们居住环境的安全和舒适,满足人们对房屋建筑的具体要求。所以说,房屋建筑结构设计在整个建筑设计中占据了关键的位置,发挥了重要的作用。
  2房屋建筑结构设计存在的问题
  2.1房屋地基基础问题
  如果要确保房屋建筑结构的安全性与合理性,就要确保房屋建筑地基基础设计的科学性与适用性。若建筑是独栋建筑或单体数量不多的建筑,则需要仔细勘察施工区域的地质条件,为后期工程设计提供必要的理论设计依据。但当前,大部分建筑地质勘察部门为了实现减少勘察支出的目的,未严格按照工程勘察的相关标准对勘察仪器进行布置,同时大多只设置有一个勘探点,在这种情况下,地质勘察资料与实际地质条件严重不符,从而致使在设计房屋地基基础时,缺乏详细具体的关于混凝土独立基础、条形基础、节点设计以及构造设计的参数与信息,严重影响了建筑结构设计质量。所以,勘察人员一定要严格按照技术标准进行地质勘察,以便为设计人员提供精确且具体的地质资料。
  2.2房屋楼板设计问题
  (1)设计人员由于缺乏对楼板受力状态的了解或是为了方便计算,简单的将双向板作用单向板加以计算,在这种情况下,计算结果不符合实际楼板受力状态,造成一个方向配筋过大,相对方向则只按照构造配筋,导致配筋不够,最终使楼板产生裂缝。因此,设计人员一定要严格依照施工规范与施工流程对楼板进行计算和设计,不能单凭经验与个人意愿。
  (2)通常情况下,民用建筑中,会将非承重隔墙布置在建筑楼板上,所以在楼板设计中会先将该部分的线荷载换算成等效的均布荷载,之后在开展楼板配筋计算。但在实际设计中,一些设计人员单纯的将隔墙总体荷载除以建筑楼板的总体面积,这种计算方式是不正确的。
  (3)在设计建筑结构的过程中,建筑楼板结构设计存在的问题就是双向板有效高度取值过大。在实际设计的时候,双向板有2个方向的受力,因此其均会发生弯矩。
  2.3框架结构设计问题
  设计人员因素是导致框架结构设计存在问题的主要原因。具体表现为:设计人员在设计房屋建筑结构的过程中,通常会过多关注横向框架的设计,忽视了设计纵向框架,导致房屋建筑结构缺乏一定的整体性,在一定程度上,削弱了纵向抗侧拉力,一旦发生纵向地震,房屋建筑极易坍塌。目前,我国编制的房屋建筑结构设计规范中对框架结构设计有明确的规定,即按照横纵主轴方向对水平地震作用进行计算,通过横向抗侧拉力负担横向地震力,纵向地震作用由纵向抗侧拉力承担。
  2.4承重柱截面高度问题
  承重柱截面高度设计值过低一般在六度抗震设防区发生。部分建筑结构设计人员错误的将六度设防理解为不设防,因此,结构设计人员会将柱子截面高度设计的过低,加大建筑梁柱的线刚度,以方便分析其受力情况。但这种做法增加了房屋的安全隐患。
  2.5房屋建筑高宽比问题
  对于建筑物来说,其高宽比会对其承载力、刚度和稳定性产生严重影响。所以,在建筑结构设计中要着重考虑建筑高宽比设计。其设计一般是在实际施工中设计完成的,这就要求设计者具有丰富的设计经验,只有对建筑高宽比和高度等进行明确规定,才能限制建筑高宽比,提升建筑结构设计质量。不过,在具体设计过程中,部分建筑结构设计人员没有严格控制建筑高宽比,致使建筑物使用中存在诸多问题。
  3房屋建筑结构设计的优化措施
  3.1提高建筑结构设计质量
  在建筑工程施工之前,工程结构设计人员要仔细勘察施工区域的地质条件,综合分析勘查部门、施工部门等的相关信息数据,由此设计出合理的建筑结构。具体优化设计措施如下:(1)计算简图的合理使用。通过使用合适的计算简图可以有效地保证建筑结构的安全性。因此,房屋建筑结构设计人员要以建筑施工区域的具体状况,选择恰当的计算简图,同时还要选择合理的构造方法保障计算简图的精确性。(2)优化高层建筑结构设计。在高层房屋建筑施工过程中,要对房屋建筑地基加以夯实,同时还要挑选合适的建筑结构设计材料,确保建筑结构的安全性与稳定性。(3)准确分析计算结果。房屋建筑设计人员要在计算机中输入获取的设计数据,并将设计参数设计好,对计算结果进行准确分析,保障结构设计的合理性。
  3.2合理设计建筑受力性能
  在建筑物设计与施工的初期阶段,建筑结构设计人员要全面考察与研究建筑环境。其中最为关键的是要对建筑承载重量的数据信息进行考核。只有对建筑受力性能进行全面的分析与研究,才能规定建筑的承载重量,进而推动建筑工程的施工。除此之外,建筑结构设计人员还要对建筑物实际承载力进行考虑,确保建筑工程后期的正常使用。
  3.3进行建筑基础设计加强
  一般情况下,目前的房屋建筑结构为钢筋混凝土结构,对于这样结构的房屋基础设计,大多数采用的是独立基础方式,根据房屋建筑的具有设计要求和标准,其高度和层数也有着较大的不同,在这样的情况下,在设计建筑基础的时候,需要考虑建筑的具体高度、层数和建筑的地基情况,一般情况下,在房屋建筑高度没有超度25m、层数不超过8层、且建筑地基受力范围不存在软性土层的情况下,房屋的整体稳定性不会受到建筑基础的影响,不需要对其进行相应的地基承载力计算。
  3.4加强房屋严密性结构设计
  房屋建筑施工的基础就是建筑结构设计。因此,建筑企业要提高对房屋建筑结构设计的重视程度,同时还要组织建立具有专业技能的设计团队对建筑进行严密性设计。具体内容为:充分而全面的调研及了解施工区域的气候条件和自然环境;勘察施工区域的地形条件、地质条件,充分了解可能存在的地质灾害,采取相关措施进行预防,同时体现在建筑设计图纸中,建筑企业必须要确保建筑设计的合理性、精确性及严密性。在设计房屋建筑的抗震性能的时候,一定要确保房屋结构具有良好的延展性能,其应用的最小配筋要满足相关标准。在建筑结构材料的选择上,还要确保材料的强度。并通过相关的隔热通风措施避免房屋建筑墙体产生裂缝。除此之外,还要确保抗震构造柱的上下贯通。
  3.5房屋建筑短柱设计优化
  在框架结构中,如果柱净高与柱截面高度之比小于等于4或剪跨比小于等于2,即认定该柱为短柱。短柱在地震作用下易被破坏,因为短柱的受剪承载力和变形能力不足,会对建筑物造成严重损坏,在框架结构设计中尽量避免。形成短柱主要有两方面原因:(1)楼梯间半休息平台或结构局部错层造成两个框架梁之间的框架柱净高较小引起的;(2)填充墙设置不合理造成某层的框架柱两侧出现一部分有填充墙,一部分没有填充墙;因此无填充墙的柱净高与柱截面之比往往小于等于4,即短柱就此形成了。处理短柱的有效方法是增加柱的抗剪承载力和提高其变形能力。
  3.6房屋结构薄弱层的处理
  在房屋的建筑结构设计当中,为了保证房屋的抗震性和整体质量,一般情况下需要避免薄弱层的存在。规避薄弱层出现的基本方法是加大该层的侧向刚度,即增加该楼层柱、梁的横截面;如果条件许可可以改变该楼层的层高。当没有办法避免薄弱层的出现时,在结构计算和出图时必须按照符合规范要求采取相应的结构措施。除对薄弱层的地震剪力乘以1.15倍系数放大处理外,还应对结构的楼层屈服强度系数进行验算。楼层屈服强度系数为按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层受剪承载力和按罕遇地震作用标准值计算的楼层弹性地震剪力的比值。如果在地震烈度7度至9度地区的结构楼层屈服强度系数小于0.5应对结构进行弹塑性变形验算,符合有关弹塑性层间位移角限值的规定。如果不符合要求的应尽量调整结构布局。
  4结语
  房屋建筑结构设计是一个系统而全面的工作,设计人员应该具备灵活创新的思维,不断提高自身的结构设计水平,系统的进行房屋建筑的结构设计。

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