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【摘 要】在随着我国建筑行业发展规模不断扩大、发展速度不断加快的同时,建筑功能、建筑结构相关问题日益突出,在建设过程中或多或少的会出现这样、那样的问题,给建筑的安全性埋下大量的隐患。因此,在新时代发展,如何不断优化房屋建筑结构设计,有效的提高房屋建筑的安全性、完善房屋建筑的功能性,成为广大人们群众普遍关注和重点研究的话题之一,本文今天主要对房屋建筑结构设计中常见问题进行了分析探讨。
【关键词】建筑;结构设计;优化;房屋
引文
现代房屋建筑行业取得了很大的发展,房屋建筑的结构越来越复杂,从单层逐渐朝着多层、高层建筑发展,房屋的结构形式也日益多样化,这种变化当然更能够满足现代人对于房屋建筑的多样化需求。但是房屋建筑结构设计中一些常见问题并没有得到很好解决,对房屋建筑结构的安全及其质量有很大影响。结构设计是房屋建设中的第一阶段,也是决定房屋建设质量的重要环节,如果房屋建筑结构设计不合理,不仅会导致后期施工中出现设计变更,增加工程投资成本,也会影响工程施工进度,对于建筑产品的效益会有很多不利影响。因此,如何有效规避房屋建筑结构设计中出现的常见问题,确保结构设计的科学性、合理性、安全性,从而提高房屋建筑效益,应作为广大建筑设计者思考的重点。
1、建筑结构设计概述
建筑是一门艺术,通过建筑的形态透漏出一种人文的气息,每一栋建筑都是有生命的有活力的。建筑的结构就是这一切的神,是各方因素构成的主体。我们的机构有很多的方面组成,像是地基、砖瓦等等方面,这些方面进行有机的结合,这样就构成了我们建筑的主体。把各个方面的部分进行很好的结合,平衡各方面力的平衡,以便于我们的设计更加的合理。设计的方向我们简单的
2、目前建筑结构设计中常见问题
2.1建筑结构设计图纸绘制粗糙
一切建筑施工活动的进行都必须依据施工图纸来进行,因此,一份结构设计图纸是否合理、标注详尽对于建筑施工过程建筑质量的控制具有非常大的影响,结构设计包括建筑的结构类型、抗震设计等级以及房屋主体结构的防裂度(抗震设防烈度)、所用的建筑材料等,如果在建筑结构设计过程中标注不明确甚至是设计不科学、不合理,那么在具体的施工过程中极易引起施工现场的混乱,严重时甚至会导致建筑事故的发生。
2.2基础以及地基设计缺乏合理性
目前,有的房屋建筑在地基设计过程中,并没有深入现场进行地质勘察,并没有出具相应的研究分析报告。而有的人员对于地质勘察并不全面、仔细,导致设计人员对于施工现场的周边环境以及关于基础的相关资料并没有进行直观、全面的了解、掌握,这样设计出来的基础结构往往和地基实际情况存在很大差异,极易影响房屋的施工质量。我国现阶段大多数房屋结构主要是多层框架结构设计,基础是柱下独立基础,如果独立基础在外部荷载取值上出现错误,尤其是地基受力层中并没有软弱粘性土层的情况下,验算地基基础承载力的过程中,很容易出现荷载值偏小或者偏大的问题。
其次,如果在基础拉梁没有经过准确计算的情况下,或者设计合理性不足的情况下,整个设计方案也会出现错误。
2.3建筑框架结构设计方面的问题
关于房屋建筑框架结构方面的设计,主要存在以下两个方面的问题:
①纵向框架设计缺乏合理性。
房屋建筑框架结构中不管是横向还是纵向框架都处于同等重要的地位。然而有的房屋建筑结构设计中往往会存在“重横向结构设计,忽略纵向结构设计”的观念,常常会出现跨中配筋不均匀、箍筋配置不均等现象。进行框架结构设计时,忽视了纵向框架的设计,只注意了横向框架的设计。现阶段,在我国最新的建筑结构抗震设计规范中要求了水平地震的作用应按照两个主轴的方向进行计算的,那么该方向的抗侧力构件就應承担本方向的地震作用。
②承重柱截面高度设计缺乏合理性。
有的设计人员在房屋建筑框架结构设计中为了便于进行受力分析,往往在承重柱截面高度方面的设计较小,这样会对房屋建设埋下质量安全隐患。
2.4屋面梁配筋设计问题
在梁柱具体数据设计过程中,有些设计人员为了赶进度,为了加快工作完成的速度,在屋面梁设计中直接照搬下面梁的尺寸,具体的荷载数值也不进行精确的计算,这就导致屋面梁的尺寸较小,荷载量较小,同时梁所配备的钢筋也相对减少,在日后的实际施工中就会导致混凝土断裂的现象,影响了房屋建筑的质量、安全性。
2.5地下室的外墙设计不合理
绝大多数的高层建筑都拥有地下室,用作设备用房或者商业用房,其中地下室外墙作为地平线下的建筑主体,容易受到地下水等因素的影响,必须区别于地上建筑墙体进行设计。
墙体的厚度以及所使用混凝土的强度等级、防水性能等都必须按照规范要求以及实际情况综合确定,然而一些结构设计人员并没有意识到地下水位对于墙体的影响,仍旧按照地上墙体的做法进行地下室墙体的设计,带来了很大的安全隐患。
3、关于建筑结构设计中存在问题的解决策略
3.1实现相关专业间的互通有无,进行充分沟通
建筑设计人员在进行一个建筑的设计时,拿到建筑方案之后,不可急于下手,盲目的进行建模以及计算,而应该首先对该项目进行一个全面总体的认识,在与相关设计人员进行充分沟通之后,对工程的地理环境、自然社会条件以及选型有一个整体的把握,对投资方的意图进行透彻的分析与理解,再进行工程的设计。确保每一个步骤满足结构设计标准,采取统一的规范做法与标准,确定总体的方案,极力避免后续不合适重新调整的无用功而耽误工期。
3.2基础设计
地基和基础设计是房屋建筑结构设计中的重要环节,不仅要求安全性、合理性、适用性,也要求经济性,因此设计人员在实际设计过程中应综合考虑多方面因素。
在正式设计之前,应安排专业人员深入现场进行实地勘察,并且出具详细、全面、准确的地质勘察资料,设计人员在充分掌握现场地基情况的前提下再设计房屋基础以及上部结构。 在计算荷载的过程中,不仅应套用地基容许的承载力值以及基础设计公式,同时应严格按照相关规范对地基容许的承载力值进行修正,值得注意的是,土质不同,其承载力也会存在很大差异,因此设计人员在地基承载力计算时还需要考虑土层类型,确保计算结果的准确性。其次,在计算基础设计工程中,应严格根据设计规范进行计算,尽量减少计算误差,从而确保房屋建筑结构基础设计质量。
3.3框架结构设计
在设计房屋建筑框架结构环节,应结合楼层侧向刚度比以及地震剪力等各方面因素选择合理的框架结构参数,关于电算结果,应结合其他指标进行進一步验算。
同时,在设计结构配筋的过程中,应充分考虑配筋率的最小限值以及最大限值,必须严格根据相关的设计规范要求,使各部位钢筋在强度、长度、延伸以及搭接等方面都满足相关要求。
特别是在出现地震灾害时,房屋建筑物可以产生一定的延性,有助于加强房屋建筑的整体安全性。在设计房屋顶层结构时,也应严格根据相关设计规范标准要求进行设计,以防由于屋面温度应力的问题使屋面板、屋面梁出现裂缝。
3.4强化对楼板设计影响因素的考虑
在房屋建筑工程设计中,最重要的就是房屋建筑工程的稳定性,只有提高建筑工程的稳定性,才能够有效提高工程施工的质量和效率,保证工程建设的顺利进行。对于楼板的受力状态,设计人员应当进行充分的了解,将双向板和单向板分开设计,以保证其计算数值符合板的实际承受能力,并且按照实际要求进行配筋。在楼板设计中,要了解的不仅有楼板自身的承载力问题,同时还要考虑其周围构件的承载力,设计人员在计算楼板的承载力时,应当充分考虑整个建筑结构的承载力。
3.5沉降计算
在基础埋置时,基坑开挖过程中,基坑周边的基底土不会产生反弹作用,这是由于其处于摩擦角的范围内而受到一定的约束作用,因此,主要进行反弹的土层便是坑中心位置的地基土,为了避免这种反弹现象的发生,就需要人工对这部分回弹土层进行清理。当建筑物所选基础为较大的箱形基础类型时,其约束力相对来说比较小,在沉降计算时主要考虑基地的压力,而忽略坑边土的约束作用。但是当所选基础为较小的独立基础或者条形基础时,所受到的约束力相对来说就比较大了,这时的沉降计算主要考虑基地的附加应力而忽略回弹部分的应力作用。
结束语
房屋建筑结构设计是一项系统且复杂的系统性工程,其荷载作用的计算、其承载能力的提升是结构设计的一个重点,其他的设计则围绕这一重点来进行,如梁、柱的合理布置,横纵向的结构的相互协调等等。为此进行房屋建筑结构设计的策略与优化研究时,应始终基于这一重心问题,不断展开探索,才能有效提升设计水平,促进房屋建筑结构设计的发展。
参考文献:
[1]于大伟,潘云.房屋建筑结构设计中常见问题[J].科技经济市场,2015,01:107.
[2]兰瑾.房屋结构设计存在问题解决方案的优化[J].中国新技术新产品,2015,03:126.
[3]徐晖,朱群建.浅谈房屋建筑结构设计常见问题[J].中国新技术新产品,2015,03:83.
[4]高永新.建筑结构设计中常见的问题与解决策略研究[J].山西建筑,2015,05:19-20.
[5]霍北灵.浅谈房屋建筑结构设计中常见问题分析[J].中国新技术新产品,2015,02:123.
【关键词】建筑;结构设计;优化;房屋
引文
现代房屋建筑行业取得了很大的发展,房屋建筑的结构越来越复杂,从单层逐渐朝着多层、高层建筑发展,房屋的结构形式也日益多样化,这种变化当然更能够满足现代人对于房屋建筑的多样化需求。但是房屋建筑结构设计中一些常见问题并没有得到很好解决,对房屋建筑结构的安全及其质量有很大影响。结构设计是房屋建设中的第一阶段,也是决定房屋建设质量的重要环节,如果房屋建筑结构设计不合理,不仅会导致后期施工中出现设计变更,增加工程投资成本,也会影响工程施工进度,对于建筑产品的效益会有很多不利影响。因此,如何有效规避房屋建筑结构设计中出现的常见问题,确保结构设计的科学性、合理性、安全性,从而提高房屋建筑效益,应作为广大建筑设计者思考的重点。
1、建筑结构设计概述
建筑是一门艺术,通过建筑的形态透漏出一种人文的气息,每一栋建筑都是有生命的有活力的。建筑的结构就是这一切的神,是各方因素构成的主体。我们的机构有很多的方面组成,像是地基、砖瓦等等方面,这些方面进行有机的结合,这样就构成了我们建筑的主体。把各个方面的部分进行很好的结合,平衡各方面力的平衡,以便于我们的设计更加的合理。设计的方向我们简单的
2、目前建筑结构设计中常见问题
2.1建筑结构设计图纸绘制粗糙
一切建筑施工活动的进行都必须依据施工图纸来进行,因此,一份结构设计图纸是否合理、标注详尽对于建筑施工过程建筑质量的控制具有非常大的影响,结构设计包括建筑的结构类型、抗震设计等级以及房屋主体结构的防裂度(抗震设防烈度)、所用的建筑材料等,如果在建筑结构设计过程中标注不明确甚至是设计不科学、不合理,那么在具体的施工过程中极易引起施工现场的混乱,严重时甚至会导致建筑事故的发生。
2.2基础以及地基设计缺乏合理性
目前,有的房屋建筑在地基设计过程中,并没有深入现场进行地质勘察,并没有出具相应的研究分析报告。而有的人员对于地质勘察并不全面、仔细,导致设计人员对于施工现场的周边环境以及关于基础的相关资料并没有进行直观、全面的了解、掌握,这样设计出来的基础结构往往和地基实际情况存在很大差异,极易影响房屋的施工质量。我国现阶段大多数房屋结构主要是多层框架结构设计,基础是柱下独立基础,如果独立基础在外部荷载取值上出现错误,尤其是地基受力层中并没有软弱粘性土层的情况下,验算地基基础承载力的过程中,很容易出现荷载值偏小或者偏大的问题。
其次,如果在基础拉梁没有经过准确计算的情况下,或者设计合理性不足的情况下,整个设计方案也会出现错误。
2.3建筑框架结构设计方面的问题
关于房屋建筑框架结构方面的设计,主要存在以下两个方面的问题:
①纵向框架设计缺乏合理性。
房屋建筑框架结构中不管是横向还是纵向框架都处于同等重要的地位。然而有的房屋建筑结构设计中往往会存在“重横向结构设计,忽略纵向结构设计”的观念,常常会出现跨中配筋不均匀、箍筋配置不均等现象。进行框架结构设计时,忽视了纵向框架的设计,只注意了横向框架的设计。现阶段,在我国最新的建筑结构抗震设计规范中要求了水平地震的作用应按照两个主轴的方向进行计算的,那么该方向的抗侧力构件就應承担本方向的地震作用。
②承重柱截面高度设计缺乏合理性。
有的设计人员在房屋建筑框架结构设计中为了便于进行受力分析,往往在承重柱截面高度方面的设计较小,这样会对房屋建设埋下质量安全隐患。
2.4屋面梁配筋设计问题
在梁柱具体数据设计过程中,有些设计人员为了赶进度,为了加快工作完成的速度,在屋面梁设计中直接照搬下面梁的尺寸,具体的荷载数值也不进行精确的计算,这就导致屋面梁的尺寸较小,荷载量较小,同时梁所配备的钢筋也相对减少,在日后的实际施工中就会导致混凝土断裂的现象,影响了房屋建筑的质量、安全性。
2.5地下室的外墙设计不合理
绝大多数的高层建筑都拥有地下室,用作设备用房或者商业用房,其中地下室外墙作为地平线下的建筑主体,容易受到地下水等因素的影响,必须区别于地上建筑墙体进行设计。
墙体的厚度以及所使用混凝土的强度等级、防水性能等都必须按照规范要求以及实际情况综合确定,然而一些结构设计人员并没有意识到地下水位对于墙体的影响,仍旧按照地上墙体的做法进行地下室墙体的设计,带来了很大的安全隐患。
3、关于建筑结构设计中存在问题的解决策略
3.1实现相关专业间的互通有无,进行充分沟通
建筑设计人员在进行一个建筑的设计时,拿到建筑方案之后,不可急于下手,盲目的进行建模以及计算,而应该首先对该项目进行一个全面总体的认识,在与相关设计人员进行充分沟通之后,对工程的地理环境、自然社会条件以及选型有一个整体的把握,对投资方的意图进行透彻的分析与理解,再进行工程的设计。确保每一个步骤满足结构设计标准,采取统一的规范做法与标准,确定总体的方案,极力避免后续不合适重新调整的无用功而耽误工期。
3.2基础设计
地基和基础设计是房屋建筑结构设计中的重要环节,不仅要求安全性、合理性、适用性,也要求经济性,因此设计人员在实际设计过程中应综合考虑多方面因素。
在正式设计之前,应安排专业人员深入现场进行实地勘察,并且出具详细、全面、准确的地质勘察资料,设计人员在充分掌握现场地基情况的前提下再设计房屋基础以及上部结构。 在计算荷载的过程中,不仅应套用地基容许的承载力值以及基础设计公式,同时应严格按照相关规范对地基容许的承载力值进行修正,值得注意的是,土质不同,其承载力也会存在很大差异,因此设计人员在地基承载力计算时还需要考虑土层类型,确保计算结果的准确性。其次,在计算基础设计工程中,应严格根据设计规范进行计算,尽量减少计算误差,从而确保房屋建筑结构基础设计质量。
3.3框架结构设计
在设计房屋建筑框架结构环节,应结合楼层侧向刚度比以及地震剪力等各方面因素选择合理的框架结构参数,关于电算结果,应结合其他指标进行進一步验算。
同时,在设计结构配筋的过程中,应充分考虑配筋率的最小限值以及最大限值,必须严格根据相关的设计规范要求,使各部位钢筋在强度、长度、延伸以及搭接等方面都满足相关要求。
特别是在出现地震灾害时,房屋建筑物可以产生一定的延性,有助于加强房屋建筑的整体安全性。在设计房屋顶层结构时,也应严格根据相关设计规范标准要求进行设计,以防由于屋面温度应力的问题使屋面板、屋面梁出现裂缝。
3.4强化对楼板设计影响因素的考虑
在房屋建筑工程设计中,最重要的就是房屋建筑工程的稳定性,只有提高建筑工程的稳定性,才能够有效提高工程施工的质量和效率,保证工程建设的顺利进行。对于楼板的受力状态,设计人员应当进行充分的了解,将双向板和单向板分开设计,以保证其计算数值符合板的实际承受能力,并且按照实际要求进行配筋。在楼板设计中,要了解的不仅有楼板自身的承载力问题,同时还要考虑其周围构件的承载力,设计人员在计算楼板的承载力时,应当充分考虑整个建筑结构的承载力。
3.5沉降计算
在基础埋置时,基坑开挖过程中,基坑周边的基底土不会产生反弹作用,这是由于其处于摩擦角的范围内而受到一定的约束作用,因此,主要进行反弹的土层便是坑中心位置的地基土,为了避免这种反弹现象的发生,就需要人工对这部分回弹土层进行清理。当建筑物所选基础为较大的箱形基础类型时,其约束力相对来说比较小,在沉降计算时主要考虑基地的压力,而忽略坑边土的约束作用。但是当所选基础为较小的独立基础或者条形基础时,所受到的约束力相对来说就比较大了,这时的沉降计算主要考虑基地的附加应力而忽略回弹部分的应力作用。
结束语
房屋建筑结构设计是一项系统且复杂的系统性工程,其荷载作用的计算、其承载能力的提升是结构设计的一个重点,其他的设计则围绕这一重点来进行,如梁、柱的合理布置,横纵向的结构的相互协调等等。为此进行房屋建筑结构设计的策略与优化研究时,应始终基于这一重心问题,不断展开探索,才能有效提升设计水平,促进房屋建筑结构设计的发展。
参考文献:
[1]于大伟,潘云.房屋建筑结构设计中常见问题[J].科技经济市场,2015,01:107.
[2]兰瑾.房屋结构设计存在问题解决方案的优化[J].中国新技术新产品,2015,03:126.
[3]徐晖,朱群建.浅谈房屋建筑结构设计常见问题[J].中国新技术新产品,2015,03:83.
[4]高永新.建筑结构设计中常见的问题与解决策略研究[J].山西建筑,2015,05:19-20.
[5]霍北灵.浅谈房屋建筑结构设计中常见问题分析[J].中国新技术新产品,2015,02:123.