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【摘 要】本文对住宅设计中经常被忽视的问题进行了分析,这些常见的问题应引起设计者的高度重视,避免影响住宅建筑的整体质量。
【关键词】设计;承重柱;问题
前言
伴随着国民经济的发展,建筑行业也在以最快的速度发展着,人们对住宅质量的要求也在不断的提高。针对住宅设计行业的发展现状及设计企业面临的形势,应学习借鉴国内外优秀设计的先进经验,促进设计行业又好又快发展。针对住宅设计中经常出现的问题,采取针对性的措施加以改善,以“服务、创新、品质”为核心价值观,以“设计时代精品,引领美好生活”为使命,将住宅设计打造成为“国内领先、国际一流建筑设计,提升综合性设计服务的质量。
1、地基与基础设计方面存在的问题
对于住宅设计应根据地质详勘报告进行合理的设计,如果多层房屋建筑无地质详勘报告,仅仅依据建设单位口头或笼统参照附近建筑物的基础设计资料就进行施工图设计是不合理的,更是不安全的。地基与基础设计要做到合理,安全适用,设计人员必须依据地质勘察资料,统一考察多方面因素进行基础类型和上部结构方可设计,仅凭地耐力这一数据是不完整的,也是不安全的,更不能盲目地把耐力容许值取得小一些就认为万无一失了。采用换土垫层进行软弱地基处理,不进行换土垫层设计,只凭经验处置也是不对的。有时设计者对软弱地基的危害认识不足,只是简单地凭借经验采用砂垫层加强一下承载力,没有进行垫层宽度和厚度计算,既不安全,又不经济。民用建筑中柱,梁及基础的负荷未按规范乘以折减系数,设计人员设计多层民用建筑时,在计算梁、柱和基础的负荷时未按现行设计规范可用荷载乘折减系数计算其荷载值就会给设计埋下隐患,因而确保荷载值准确性是非常必要的。
2、严禁将砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用
在砖混结构中,构造不但能够提高墙体的坑剪能力,而且构造柱与圈梁联结在一起,形成对砌体的约束,这对于限制墙体裂缝的开展,维持竖向承载力,提高结构的抗震性能有着重要的作用。在当前结构设计中,构造柱经常被作为承重柱使用,但这种作法将引起以下几个问题。构造柱作为承重柱使用后,使得构造柱提前受力,这不但会降低构造柱对砌体的拉结和约束作用,而且结构一旦遭遇地震作用时,在构造柱位置必然形成应力集中,首先破坏。这样构造柱不但起不到其应有的作用,反而成为房屋结构中的一个薄弱的部位。构造柱一般生根于地圈梁中,没有另设基础,构造柱兼作承重柱使用后,柱底基础的抗冲切、抗弯部及局部承压强度必然不能满足要求。柱底基础一旦发生冲切或局部承压便出现裂缝。因此建议承重大梁下的柱子应按承重柱设计。若梁上荷载和跨度都比较小时,构造柱也可布置于梁下,但此时必须按不考虑构造柱作用来验算下墙体的局部承压和抗弯强度。
3、承重柱截面高度设计不宜过小
一些住宅结构设计者误认为六度设防就是不设防,为图受力分析方便,他们故意把柱子的截面高度设计得过小,使梁柱的线刚度比加大(因一些结构设计手册中规定:当梁柱的线刚度比大于4时,计算简图中梁柱节点可简化为铰支)。把梁简化为铰支梁,柱按轴心受压计算。这种做法虽然易于进行结构受力分析,但却给住宅结构埋下了隐患。因为这样做忽略了梁柱间的刚结作用,即忽略了柱对消化酶的约束弯矩,加之以柱截面的配筋都较小,结构一旦受力后,柱顶抗弯强度必然不足,从而柱子和梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝,形成塑性饺。这样在正常使用情况下,柱子已开始带饺工作,不但影响了住宅的耐久性,而且也常常引起用户的恐惧心理。更为严重的是,这样的结构一但遭遇地震作用时,将会倒塌,违背了现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。
4、在框架结构设计中不应忽视纵向框架设计
现行住宅抗震设计规范要求水平地震作用应按两个主轴方向分别计算,各方面的地震和力应由该方向的抗侧力构件来承担。在框架结构设计中,纵向框架与横向框架有同等的重要性。一些结构设计者对横向框架采取抗震设计,而纵向框架按普通的连续梁进行设计,梁柱的节点和框架中的纵筋、箍筋的配置不能符合框架的构造要求。由于没有考虑地震的纵向作用,在实际设计中经常出现梁的支座负筋,跨中纵筋及箍筋的配筋置均不足的现象,而影响了整体结构质量,因此应对横向、纵向框架的设计给予同等的重视。
5、对住宅悬挑梁的梁高选用应合理
设计者往往只注意了对梁的强充和倾覆进行验算,而忽略了对梁手挠度的验算。梁高选用过小,引起梁截面的受压区应力过高,在正常使用状态下,梁截面受压区产生非线性徐变。梁挠度随时间的推移不断加大。挑梁的变形会引起梁板出现裂缝,裂缝宽度随着挑梁变形的增大而加宽,影响了住宅的正常使用。这种挑梁的变形发展到后期,梁支座截面上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。在支座附近上部受拉区域常常出现较宽的竖向裂缝。受支座附近剪弯作用的影响,竖向裂缝向下延伸发展为斜裂缝,此时梁已接近破坏,当为托墙挑梁时,梁过大的挠度引起梁上境况体在梁支座附近出现裂缝。裂缝在梁支座处沿斜向延伸,缝愈靠上愈宽。挑梁的截面过小对结构的抗震也很不利。悬挑结构对竖向地震的作用最为敏感。梁高小时,截面的相对受压区高度较大,梁的延性减小,在竖向地震作用下易发生脆性破坏,失去承载力,因此对住宅悬挑梁的梁高选用不宜过小。
6、连续梁按单梁进行设计
这种情况多发在阳台边梁的设计中。由于边梁上的荷重一般较小,没有引起设计者的重视,左图受力分析方便,设计者把实际应为连续梁的梁按单简支梁进行设计,致使梁在支座处上部负筋配置量过少。这样必然引起梁在支座附近上部受拉区出现竖向裂缝,进而引起梁上部拦板出现竖向裂缝。如果该边梁长度较长时,问题将会变得更加严重。因为该梁一般直接暴露在室外,受环境温度影响较大。当环境温度变化时,梁的伸缩受到梁端柱或挑梁的约束,在梁内产生收缩应力,该收缩应力作用于原已产生的梁上裂缝处,引起梁的支座附近沿整个梁截面四周裂缝贯通,梁承载力降低,直接影响了住宅的使用安全。
7、楼板设计常出现的问题分析
楼板是住宅工程中的主要承重构件,是它将楼面,屋面的荷载传给其周围的墙或梁上,楼板的设计问题必将连带梁、墙、柱等构件安全。若对整个设计考虑不周,很容易出现设计质量问题,有的还可能存在严重的质量隐患。设计时为了计算方便或因对板的受力状态认识不足,简单地将双向板当作单向板进行计算。使计算假定与实际受力状态不符,导致一个方向配筋过大,而另一方向仅按构造配筋,造成配筋严重不足,致使板出现裂缝。板承受线荷载时弯矩计算问题,在住宅建筑中,常常在楼板上布置一些非承重隔墙,故大楼板设计中常常将该部分的线荷载换算成等效的均布荷载后,进行板的配筋计算。但有些设计人员错误地将隔墙的总荷載附以板的总面积,这样会给上部的板增加了一个中间支承点,使其变为连续板,支承点上部出现了负弯矩,而在板的设计中又没考虑该部分的影响,致使板顶出现裂缝。
8、结束语
在住宅设计过程中应严格遵守设计标准的相关要求,不能为图省事或为节约建筑材料而忽视对一些常见问题的思考,给住宅整体质量埋下隐患。
【关键词】设计;承重柱;问题
前言
伴随着国民经济的发展,建筑行业也在以最快的速度发展着,人们对住宅质量的要求也在不断的提高。针对住宅设计行业的发展现状及设计企业面临的形势,应学习借鉴国内外优秀设计的先进经验,促进设计行业又好又快发展。针对住宅设计中经常出现的问题,采取针对性的措施加以改善,以“服务、创新、品质”为核心价值观,以“设计时代精品,引领美好生活”为使命,将住宅设计打造成为“国内领先、国际一流建筑设计,提升综合性设计服务的质量。
1、地基与基础设计方面存在的问题
对于住宅设计应根据地质详勘报告进行合理的设计,如果多层房屋建筑无地质详勘报告,仅仅依据建设单位口头或笼统参照附近建筑物的基础设计资料就进行施工图设计是不合理的,更是不安全的。地基与基础设计要做到合理,安全适用,设计人员必须依据地质勘察资料,统一考察多方面因素进行基础类型和上部结构方可设计,仅凭地耐力这一数据是不完整的,也是不安全的,更不能盲目地把耐力容许值取得小一些就认为万无一失了。采用换土垫层进行软弱地基处理,不进行换土垫层设计,只凭经验处置也是不对的。有时设计者对软弱地基的危害认识不足,只是简单地凭借经验采用砂垫层加强一下承载力,没有进行垫层宽度和厚度计算,既不安全,又不经济。民用建筑中柱,梁及基础的负荷未按规范乘以折减系数,设计人员设计多层民用建筑时,在计算梁、柱和基础的负荷时未按现行设计规范可用荷载乘折减系数计算其荷载值就会给设计埋下隐患,因而确保荷载值准确性是非常必要的。
2、严禁将砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用
在砖混结构中,构造不但能够提高墙体的坑剪能力,而且构造柱与圈梁联结在一起,形成对砌体的约束,这对于限制墙体裂缝的开展,维持竖向承载力,提高结构的抗震性能有着重要的作用。在当前结构设计中,构造柱经常被作为承重柱使用,但这种作法将引起以下几个问题。构造柱作为承重柱使用后,使得构造柱提前受力,这不但会降低构造柱对砌体的拉结和约束作用,而且结构一旦遭遇地震作用时,在构造柱位置必然形成应力集中,首先破坏。这样构造柱不但起不到其应有的作用,反而成为房屋结构中的一个薄弱的部位。构造柱一般生根于地圈梁中,没有另设基础,构造柱兼作承重柱使用后,柱底基础的抗冲切、抗弯部及局部承压强度必然不能满足要求。柱底基础一旦发生冲切或局部承压便出现裂缝。因此建议承重大梁下的柱子应按承重柱设计。若梁上荷载和跨度都比较小时,构造柱也可布置于梁下,但此时必须按不考虑构造柱作用来验算下墙体的局部承压和抗弯强度。
3、承重柱截面高度设计不宜过小
一些住宅结构设计者误认为六度设防就是不设防,为图受力分析方便,他们故意把柱子的截面高度设计得过小,使梁柱的线刚度比加大(因一些结构设计手册中规定:当梁柱的线刚度比大于4时,计算简图中梁柱节点可简化为铰支)。把梁简化为铰支梁,柱按轴心受压计算。这种做法虽然易于进行结构受力分析,但却给住宅结构埋下了隐患。因为这样做忽略了梁柱间的刚结作用,即忽略了柱对消化酶的约束弯矩,加之以柱截面的配筋都较小,结构一旦受力后,柱顶抗弯强度必然不足,从而柱子和梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝,形成塑性饺。这样在正常使用情况下,柱子已开始带饺工作,不但影响了住宅的耐久性,而且也常常引起用户的恐惧心理。更为严重的是,这样的结构一但遭遇地震作用时,将会倒塌,违背了现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。
4、在框架结构设计中不应忽视纵向框架设计
现行住宅抗震设计规范要求水平地震作用应按两个主轴方向分别计算,各方面的地震和力应由该方向的抗侧力构件来承担。在框架结构设计中,纵向框架与横向框架有同等的重要性。一些结构设计者对横向框架采取抗震设计,而纵向框架按普通的连续梁进行设计,梁柱的节点和框架中的纵筋、箍筋的配置不能符合框架的构造要求。由于没有考虑地震的纵向作用,在实际设计中经常出现梁的支座负筋,跨中纵筋及箍筋的配筋置均不足的现象,而影响了整体结构质量,因此应对横向、纵向框架的设计给予同等的重视。
5、对住宅悬挑梁的梁高选用应合理
设计者往往只注意了对梁的强充和倾覆进行验算,而忽略了对梁手挠度的验算。梁高选用过小,引起梁截面的受压区应力过高,在正常使用状态下,梁截面受压区产生非线性徐变。梁挠度随时间的推移不断加大。挑梁的变形会引起梁板出现裂缝,裂缝宽度随着挑梁变形的增大而加宽,影响了住宅的正常使用。这种挑梁的变形发展到后期,梁支座截面上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。在支座附近上部受拉区域常常出现较宽的竖向裂缝。受支座附近剪弯作用的影响,竖向裂缝向下延伸发展为斜裂缝,此时梁已接近破坏,当为托墙挑梁时,梁过大的挠度引起梁上境况体在梁支座附近出现裂缝。裂缝在梁支座处沿斜向延伸,缝愈靠上愈宽。挑梁的截面过小对结构的抗震也很不利。悬挑结构对竖向地震的作用最为敏感。梁高小时,截面的相对受压区高度较大,梁的延性减小,在竖向地震作用下易发生脆性破坏,失去承载力,因此对住宅悬挑梁的梁高选用不宜过小。
6、连续梁按单梁进行设计
这种情况多发在阳台边梁的设计中。由于边梁上的荷重一般较小,没有引起设计者的重视,左图受力分析方便,设计者把实际应为连续梁的梁按单简支梁进行设计,致使梁在支座处上部负筋配置量过少。这样必然引起梁在支座附近上部受拉区出现竖向裂缝,进而引起梁上部拦板出现竖向裂缝。如果该边梁长度较长时,问题将会变得更加严重。因为该梁一般直接暴露在室外,受环境温度影响较大。当环境温度变化时,梁的伸缩受到梁端柱或挑梁的约束,在梁内产生收缩应力,该收缩应力作用于原已产生的梁上裂缝处,引起梁的支座附近沿整个梁截面四周裂缝贯通,梁承载力降低,直接影响了住宅的使用安全。
7、楼板设计常出现的问题分析
楼板是住宅工程中的主要承重构件,是它将楼面,屋面的荷载传给其周围的墙或梁上,楼板的设计问题必将连带梁、墙、柱等构件安全。若对整个设计考虑不周,很容易出现设计质量问题,有的还可能存在严重的质量隐患。设计时为了计算方便或因对板的受力状态认识不足,简单地将双向板当作单向板进行计算。使计算假定与实际受力状态不符,导致一个方向配筋过大,而另一方向仅按构造配筋,造成配筋严重不足,致使板出现裂缝。板承受线荷载时弯矩计算问题,在住宅建筑中,常常在楼板上布置一些非承重隔墙,故大楼板设计中常常将该部分的线荷载换算成等效的均布荷载后,进行板的配筋计算。但有些设计人员错误地将隔墙的总荷載附以板的总面积,这样会给上部的板增加了一个中间支承点,使其变为连续板,支承点上部出现了负弯矩,而在板的设计中又没考虑该部分的影响,致使板顶出现裂缝。
8、结束语
在住宅设计过程中应严格遵守设计标准的相关要求,不能为图省事或为节约建筑材料而忽视对一些常见问题的思考,给住宅整体质量埋下隐患。