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建筑设计职称论文房屋建筑结构设计问题的剖析与探讨

发布时间:2013-11-29   |  所属分类:建筑设计:论文发表  |  浏览:  |  加入收藏

  摘要:伴随经济的飞速发展以及人们生活水平不断的提高,房屋建筑业开始由单层变为多层,同时它的结构形式也愈发复杂化,在这种状况下,社会对房屋建筑的结构设计要求也就越来越高了。本文针对目前房屋结构设计中存在的问题作了大致的剖析,并就此提出了一些意见和建议。

  关键词:房屋建筑,结构设计,问题探讨

  一、地基和基础方面的问题

  (一)多层房屋建筑的地质勘查报告资料不全,设计人员往往凭借经验来对施工图予以设计。要确保地基和基础设计的合理性和安全性,设计人员就必须根据地质勘查的资料并结合多方因素来进行基础类结构的设计,如果只是一味的凭借经验来进行结构图的设计,就会造成地基和基础结构的设计出现安全隐患。

  (二)地基的设计不科学,造成材料的浪费。例如,某楼为三四层的框架结构,它的柱间距为5.4mX(6.0—8.0)m,设计时运用的是大直径的钻孔灌注桩,它的有效桩长为42m,这明显不满足合理经济的设计原则。

  (三)对软弱地基实行换土垫层法时,不对换土垫层进行设计。由于设计人员对软土地基危害认识不足,往往采用砂垫层对承载力进行简单的加强处理,而并未对垫层的厚度和宽度进行计算,这样做既不安全,同时也不经济。

  (四)民用建筑里梁、柱及基础负荷并未根据规范与折减系数相乘。

  二、上部结构方面的问题

  (一)梁

  1、悬挑梁梁高的选用过小

  通常状况下,设计人员会对梁的抗倾覆和强度予以验算,而忽视了对梁挠度也加以验算。因为一旦梁高选用太小就会造成梁截面受压区的应力过高,从而造成梁截面的受压区在正常状态下产生非线性的形变,随着时间的推移梁挠度也会不断的增大。挑梁变形致使梁板产生裂缝,伴随挑梁形变的不断增大,它的裂缝宽度也会不断增大,从而对房屋正常安全的使用产生了严重的影响。竖向地震极易对悬挑结构产生影响,当梁高选用过小时,就会造成截面相对受压区的高度过大,而使得梁的延性减小,同时在竖向地震的影响下极易产生脆性破坏,最终丧失承载力。

  2、按照单梁来进行连续梁的设计

  在对阳台边梁进行设计时容易出现按单梁的形式来设计连续梁的状况,因为通常情况下边梁上的荷重比较小,因此设计人员在设计时并未给予足够的重视,为了方便受力分析,在进行设计时将连续梁按照单梁的形式予以设计,导致梁支座上部的负筋配置量太少。这就必然造成梁支座附近受拉区产生竖向裂缝,进而造成梁上部的拦板出现竖向的裂缝。假如该边梁的长度过长,就会使问题变得更为严重。由于此梁通常会直接暴露于室外,在环境温度的影响下,由于梁的伸缩受到挑梁或梁端柱的约束,从而导致梁内形成收缩应力,此收缩应力对原已存在的裂缝产生进一步的作用,致使梁支座附近的裂缝沿着整个梁截面贯通,从而减低了梁的承载力,最终对使用安全产生了直接的影响。

  (二)楼板设计中常见的问题

  楼板作为工程建筑中最重要的承重构件,它把屋面、楼面的荷载传与其周边的梁或墙上,因此梁、柱、墙等构件的安全会受楼板设计的影响。一旦楼板设计中某一方面考虑不周全,就会造成安全隐患。在楼板的设计中会出现如下问题:

  1、在设计时由于对板受力状况的认识不足或为了计算的方便,把双向板当做单向板来计算。从而造成计算假定和实际的受力状态不相符,造成某一个方向按照构造配筋,而另一个方向的配筋过大,最终导致配筋不足,板出现裂缝。

  2、楼板在承受线荷载之时弯矩的计算问题,在民用建筑里,在楼板上面设置非承重隔墙的状况经常发生,所以在进行楼板设计时需先将此部分线荷载转换为等效均布的荷载,然后再对楼板的配筋予以计算。但实际设计中,某些设计人员却把楼板总面积错误的附在隔墙总荷载上,再加上,使用立砖斜砌对楼、屋的面板予以处理,致使上部板多了个中间支承点,而变成了连续板,于是在支承点的上部形成了负弯矩,但在对楼板进行设计时又并未将此部分考虑在内,最终导致板顶产生裂缝。

  3、对双向板的有效高度取值过大。由于双向板跨中的正弯矩钢筋采取纵向叠放的方式,短跨方向跨中的钢筋放于下方,长跨方向跨中的钢筋放于短跨跨筋之上,在进行计算时应该使用两个方向的有效高度。通常状况下,长向有效高度要小于短向有效高度。但某些设计人员为了省事或对板的受力状况认识不足,在进行配筋计算时对有效高度取同一值,导致长跨有效高度过大,配筋减少,致使结构构件出现质量问题。

  (三)构造柱承担着承重柱的作用

  在砖混结构里,构造柱不仅能使墙体抗剪的能力增强,同时它与圈梁联结起来共同对砌体产生约束作用,这对房屋整体性的提高以及确保竖向承载力和限制墙体裂缝有利,并对结构抗震性能的提高有着非常重要的作用。但目前的结构设计里,构造柱却常常被当做承载柱来使用,如此做法是不恰当的,因为构造柱是附属在砌体上的非独立构件,而并非钢筋混凝土的独立构件。一旦构造柱被当做承重柱来使用之后,就会使得构造柱由于提前受力而减低对墙体的拉结和约束作用,并且一旦遭遇地震,必然会首先对构造柱造成破坏,如此以来,构造柱便成了房屋结构里最薄弱的环节,不能再起到它应有的作用了。另外,通常状况下构造柱会根植在地圈梁里,并未另设基础,一旦构造柱被用于承重作用,就会使局部的承压和柱底基础抗冲切强度降低,造成应承产生裂缝。

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