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房屋设计问题精选(十四篇)

发布时间:2023-10-07 15:38:05

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇房屋设计问题,期待它们能激发您的灵感。

房屋设计问题

篇1

1钢筋混凝土房屋结构设计存在的问题及措施分析

根据上文针对钢筋混凝土房屋结构设计的基本原理进行分析,可以明确结构设计的要点。虽然在设计工作之中,两种材料在共同的作用之下可以产生巨大的承载能力,但是往往在实践的操作当中还存在有上部结构设计缺陷以及基础设计薄弱等严重问题,所以,要想全面的增强房屋结构设计的水准,还应当从以上两个方面着手加强改进。1.1房屋结构设计基础与地基的问题首先是地基设计之中的相关问题。当前在房屋结构设计之中,基础部分的设计存在的缺陷较大,对于有地下室的建筑来讲,地下的独立基础设计形式往往会导致建筑由于沉降而出现一系列的附加应力,并且进一步的造成地下室由于承载能力的缺失而出现混凝土裂纹的情况。而对于使用天然类型的地基结构基础的建筑来讲,上述问题更加突出。虽然地基的沉降现象往往不可避免,但是对于一些沉降量比较小的建筑来讲,可以在持力层与地下班之间设置一层褥垫来改进上述的缺陷。另外,对于有地下水的房屋建筑来讲,当水位较高之时应当重点的关注建筑防水性能,对于下承接台类型的建筑结构来讲,更加应当重视上述问题。由于承接台结构的影响,并且整个模型和基槽的设计非常复杂,所以有很多放坡以及阴阳角,这样的现状也在很大程度上增加了设计与施工的防水难度,为防水措施的施行带来了不小的阻碍。所以,为了进一步的避免地下水对房屋建筑产生影响,提升防水性能,还应当在防水施工开始之前尽可能的不考虑到由于水位而带来的影响,根据整个建筑的平面设计图纸以及包络图,结合水位的情况以及地下水的勘察数据,综合地下水的流动规律及特征,加强防水的设计,另外也应当减少承接台中的放坡和阴阳角,降低后续防水施工的难度。对于天然地基等独立式的基础设计,通常情况之下地基基础的坡面坡度较大,上述情况会对混凝土的振捣产生巨大影响,所以往往需要采用人工振捣的方式,但是人工振捣又不能够确保混凝土的强度,所以,应当尽可能的减少独立椎体地基的设计,优先选择阶梯型的地基结构设计模型。1.2房屋上部结构设计的相关问题在框架-剪力墙设计中,剪力墙有时会出现布置不均匀,单肢刚度过大的问题,连带着影响梁板等构件的设计。以致于应力过于集中,一旦发生应力破坏,将会产生严重的后果。因此,在进行框架-剪力墙结构设计的时候,全面考虑上述问题产生的原因,避免产生这种问题。采用第一级别刚度的剪力墙时,其墙肢数应该大于4,避免应力过于集中。遵守框架结构“多层设防”的设计原则,层层设防。使剪力墙在共同抗外力作用下,增强防御能力,抵抗外来的破坏力。同时,还需要遵守“做大放小”的设计原则。将剪力墙的梁和柱的结构设计成“强柱弱梁”和“强剪弱弯”的形式。倘若遇到地震等自然灾害的破坏,这样的结构设计可以为人们争取更多的逃生时间。为了避免采用“强柱强梁”和“强剪强弯”结构设计带来的巨大破坏力,采用了“强柱强梁”和“强剪强弯”的结构设计原则。可是在实际社会中,这种结构设计方式的延性设计理念很难实现。一旦发生大地震,钢筋混凝结构中的梁和柱在地震巨大的作用下,是很难保证梁先倒塌,柱后倒塌的。因此,有必要进一步修订我国《建筑抗震设计规范》。制定更为完善的建筑抗震设计要求,进一步研究如何使“强柱强梁”和“强剪强弯”的结构设计原则,更加满足于高震级地震的防御和应急需求。由于钢筋混凝土结构局部受力太大,造成出现挑梁变形,墙体外闪问题。针对这种问题,可以在悬挑的挑梁端头设置构造柱,通过构造柱将每层的挑梁连接在一起。这种结构设计产生直接效果,就是有效消除了挑梁的变形和墙体外闪问题。因为,即使某局部位置受力过猛,也可以通过挑梁将力量传到其他各层结构中,达到了分散压力的效果。除了上述分析到的一系列问题,在实践的结构设计之中还有一些细节方面的问题应当引起重视。诸如在混凝土的结构构件设计之中,钢筋保护层的厚度不符合标准,会对实践的施工个影响,另外,梁柱框架的纵向设计会受到钢筋配筋率的影响。所以,除了对重点的问题进行防治,还应当加强对细节部位的管理与控制,在设计的过程之中充分的了解到结构设计的要求,避免出现缺陷。

2结束语

综上所述,根据对现代化的房屋建筑结构设计之中钢筋混凝土的相关问题与缺陷进行探讨,从实际的角度出发论述了改进的措施与加强的方案,旨在促进现代化工作的进步与发展,促进整体设计水准的提升。

作者:崔鹏 单位:邯郸市大友建筑设计有限公司

篇2

作者:严华

干砖砌墙时会吸收水分,导致砖体出现变化,这些变化引起外墙涂层改变,从而进一步影响墙体质量,发生渗漏,另外,砌墙结构不合理,导致通缝产生,进而导致外墙渗水,甚至是长期渗漏。浅基础施工图未对基槽检验做出明确规定,桩基础施工图对竖向承载力检验做出明确规定。对策:对于浅基础施工图,要明确规定,在开挖基槽之后,必须对其进行严格检验;对于桩基础施工图,也要明确规定,必须进行桩端持力层检验,并且在完工后,进行竖向承载力检验。在实践中,经常会遇到天然地基扩展基础持力层下方的下卧层较为软弱的情况,部分施工单位会将本应进行的沉降验算予以省略,或者是没有按照规定验算软弱层地基的承载力。对此类问题的解决对策是:如果天然地基扩展基础持力层下卧层较为软弱,不但要进行沉降验算,而且还要验算该下卧层的地基承载力。还有些问题来自于框架辅料方面,墙体在抹灰过程中如脚手架接口处及墙角处等特殊部位由于施工人员在施工过程中马虎工作,没有严格按照要求施工,从而导致边界压碾不实,从而使得外墙粉面出现质量不达标的问题。由于外墙抹灰是一个整体工作,局部的问题会引起连锁反应,进而影响到整个外墙墙体的防水质量。在地下室外墙设计方面存在的问题关于地下室外墙配筋计算。部分项目在计算地下室外墙配筋时,对于具有扶壁柱的外墙,没有对扶壁柱规格进行严格区分,统一依据双向板进行计算;扶壁柱配筋也没有依据地下室外墙双向板传递荷载加以验证,这样就导致地下室外墙竖向受力筋配置及扶壁柱配筋都低于要求的数量,而地下室外墙水平方向配筋数量却高于相关要求的水平。

在地下室外墙设计方面,应确定底部为固定支座,也就是以底板作为地下室外墙嵌固端,并保持侧壁底部与邻近的底板在弯矩上的一致,此外,还要注意在抗弯性能方面,底板要强于侧壁,并注意配筋量与厚度之间的相配性,这类问题主要见于地下车道。房屋结构建设中出现的与法律不相符合的问题,主要体现在以下几方面:所提供的勘察报告中显示的数据与实际的基础设计参数不一致。导致该问题的主要原因在于,有些情况下,设计单位没有深入实际进行仔细测量,也没有与勘察单位进行协商,而是单纯从自身主观经验出发确定相关参数。对于此类问题,应采取的完善建议是:在进行项目构架结构设计过程中,要深入实际,在进行充分的调查测量的基础上,确定相应的参数,并及时与勘察单位进行沟通和协商,对于提供的材料要及时予以补充完整。直接指定砼外加剂以及建筑配件购置厂家,这也是与国家所颁布的《建筑工程质量管理条例》的相关规定相违背的。对此,应采取的完善建议是:在建筑施工项目当中,对于砼外加剂以及其他相应的建筑配件的购置,需要根据国家相关规定进行公开的招投标,在公平、公正、公开的原则下购置相关配件。桩型以及所确定的施工工艺不符合具体的施工环境及地质条件。对于建筑框架结构设计当中所存在的此类问题,应采取的完善对策是:在确定桩型以及具体的施工工艺之前,要对建筑区域的实际地质条件以及具体环境进行实地调研,要对施工环境有全面而充分的认识,在此基础上,确定符合实际情况的桩型以及施工工艺,除此之外,在实际施工之前,还要对施工当中的挤土、振动以及施工噪音等所导致的影响予以全面而充分的考虑,并严格依据国家所规定的环保及施工安全规定进行。房屋结构及施工常见问题的对策分析在建筑地基基础工程的施工准备阶段,对工程进行的优化设计主要通过以下几点来实现:①认真设计规划施工工程的图纸。软土地区地基基础工程的施工难度较大,技术要求较高,在施工工程中要确保施工的质量就一定要重视设计图纸的规划工作。②优化工程的施工设计方案。在别墅地基基础工程进行施工时,我们一定要在施工技术指标合格的基础上,优化组合施工工程设计,细化具体工作,均衡好各个分项工程的工期与进度,使得施工方案在技术上更先进、组织上更精干也更合理。在软土地基施工时,对其地面表层极其软弱的部分进行强化施工,是别墅基础中常用的处理办法。通常情况下,软土层的表层处理是通过地质排水强化软土层、设置加强材料来增加承力组织结构、进行加固处理等方法防止软土层的塌陷。我们应用较为广泛的是表层排水、设置加强层、添加加强剂等方法。

针对土层质量较好含水量较高导致的软土地质,可以在填土之前通过在土地表层挖掘排水沟的施工方式,引导水分流出地基;如果为了调整软性土壤极易变形和不均匀的特性,可以考虑在地基施工时,往土层中加入砂石垫层、韧性材料等加强层,能够固结软土,有助于排水透气,增强土质强度;当软土的表层为粘性土壤,且粘度达到一定要求时,可以考虑在表层的粘性土壤中混合添加剂,以提高土层的粘接力,改善地基土壤的压缩性能,增加强度,提高地基的整体性能,使地质结构更为密实;如果软土层地基不均匀,局部发生不均匀沉降及侧向变位威胁较高时,必须敷垫一定的材料,以最大程度地避免地基的局部沉降及侧向变位,使施工机械安全稳定地同行。敷垫材料法一般使用的材料有化纤无纺布、土工布以及玻璃纤维格栅等。对于剪力墙等结构的配筋或是建筑问题,应采取的解决对策是:如果外墙板块与地下室外墙垂直方向有钢筋砼内墙或者地下室外墙具有相对较大的扶壁柱,则在对配筋量进行计算时要以双向板为依据,除此之外的地下室外墙在配筋量计算时,应以竖向单向板为主要计算依据;如果地下室外墙扶壁柱所承载的竖向荷载不大,还需要在一定程度上强化内外两侧的主筋。对于水平方向的地下室外墙布筋设计,要以扶壁柱截面具体大小为主要依据,此外还可以根据实际情况在外侧配置适量的短水平负筋。在地下车道建设问题的解决中,地下车道可以采用悬臂构件方案,在抗弯性能方面,底板应适当高于侧壁底部,这类问题在地下室底板标高出现变动的地方也较为常见,一般在标高出现变动的位置只设计一梁,有时候底板厚度还会大于梁宽,而单纯依赖两侧箍筋传递板自作弯矩无法达到相关标准,诸如楼梯间等地面层开洞地方的外墙也必须有相应的楼板予以支撑,并注意要结合项目实际情况对模型机配筋构造进行计算和验证;除此之外,如果地下车道与地下室外墙之间距离较近,并且车道底板的位置正好是地下室外墙的中间区域,对于这种情况,要对来自于地下室外墙承受车道底板的水平方向的集中力所导致的影响予以全面考虑。

随着社会的发展,建筑项目数量的与日俱增,项目框架结构设计的复杂程度也越来越高,在框架结构设计当中常常出现一些问题,给项目设计质量造成不利影响,本文对框架结构设计中存在的主要问题进行了归纳和总结,在建筑框架结构设计方面,要对基础设计、地下室外墙设计以及国家相关法律及法规具体规定等方面的结构设计质量予以严格把关,确保建筑框架结构设计整体质量符合相关标准。

篇3

【关键词】 砌块;设计;施工

建筑砌块在建筑上应用的水平和程度对砌块工业的发展至关重要。中国的建筑砌块从无到有、从小到大,经历了一个漫长艰巨的历程,取得了很大成就,但它在建筑上的应用、砌块工业的发展至今仍不尽人意,大量生产能力未得到发挥,应用面和应用量时有反复。砌块应用技术跟不上,又不配套,并存在裂、热、漏等缺陷,是影响建筑砌块推广的重要因素,而不是主要因素。推广砌块建筑必须按照砌块的特点探索出一些简便易行且行之有效的建筑施工技术和管理办法,逐步形成砌块建筑专门的施工方法、操作规程并在各地推广。裂、热、漏仅仅是技术问题,可以通过增加配筋解决,即每砌两层砌块铺一层钢筋网片或控制整个建筑物总长度,每隔一定长度增设一道收缩缝。再如热工问题,增加保温措施做成复合墙体即可。而采取这些措施就要多花钱,增加建筑造价。然而混凝土小型空心砌块在较大程度上减轻结构自重,减轻地震作用,使结构更合理可靠;墙体砌筑速度快,质量好;在耐候性方面达到粘土红砖墙的水平;其综合经济指标接近甚至低于粘土砖砌体的水平。普通混凝土小型空心砌块是一种大有前途的新型墙体材料,值得推广应用。在应用过程中也发现了因施工工艺不够熟练、施工方法不够完善、住户装修不当而出现的问题。因此,加大宣传力度、杜绝不合格产品、完善相应的设计施工技术、提高建筑物防水标准是我们今后主要的工作,随着相应的设计、施工规范规程的进一步完善,普通混凝土小型空心砌块的应用定能取得更好的效果。

我国是一个人口众多、能源和土地资源紧缺的发展中国家,以实心粘土砖为主的传统墙体材料耗能毁田。限制和淘汰使用实心粘土砖,发展新型墙体材料,这不仅是住房建设和建筑业现代化的需要,也是实施我国可持续发展战略所必须的。近年来有关部门采取多部门合作的方式制定了一系列政策措施,强制淘汰不符合资源节约和环境保护要求的建筑材料,鼓励采用符合国家标准的资源节约型优质建材和制品。这些政策的制定和落实表明国家对发展新型墙材的大力支持,对新型墙材的推广具有极大的促进作用。随着经济的发展以及国家从政策上对烧结粘土砖生产和使用的限制,推行应用砼小型空心砌块建筑体系是我国墙体改革的发展方向,砼小型空心砌块及其它建筑砌块必将得到大的发展。从近几年竣工的砼小砌块房屋的使用效果来看,虽然总体还是令人满意的,但在使用中存在砌筑砂浆不饱满、粘结力差现象,造成墙体漏水、裂缝、变形;芯柱存在空洞、开裂现象,严重影响房屋结构的整体性与抗震性能,本文就在工作中常常存在的几个问题谈几点意见。

一、砼小砌块墙体产生的裂缝、变形、漏水及隔音问题

前者的主要原因有竖缝砂浆难以饱满以及特殊的构造要求未能跟上,施工中人为的对砌好的砌体发生撬动、碰撞、松动,门窗洞口两侧砼砌块四周的砂浆不饱满密实,屋面未设置保温层或隔热层等等;后者我们认为,墙体隔音不好,要么是砌块本身的隔音能力不强,要么是灰缝的砌筑砂浆不饱满。大家知道经填实孔洞后的砌块不比粘土砖的隔音能力差,那么问题肯定在灰缝上。声波在墙体两面粉刷所留下的空腔内形成共振,放大声音,削弱墙体的隔音性能。我们设计时要求施工砌体灰缝应保持横平竖直,竖向灰缝和水平灰缝均应铺填饱满的砂浆。竖向垂直灰缝首先在砌筑的砌块端头,铺满砂浆,然后将上墙的砌块挤压至要求的尺寸,灰浆饱满度:水平灰缝的粘结面不得小于90%,竖缝的粘结面不得小于60%,严禁用水冲浆浇灌灰缝,也不得用石子垫灰缝。水平灰缝及竖向灰缝的厚度和宽度应控制在8-12mm之间。在实际施工中,水平灰缝内砌满砂浆是比较容易做到的,而竖向灰缝有饱满的砂浆就被忽略,甚至到采用水冲缝灌浆的方法使竖向灰缝砂浆饱满。因此我们既要保证竖向灰缝和水平灰缝均应铺填饱满的砂浆;施工中砌好的砌体发生撬动、碰撞、松动,要重新砌筑;在门窗洞口两侧一孔灌注C20注芯砼,并设置φ10钢筋;屋面须设置保温层或隔热层;同时对住户隔墙砼小型砌块的孔洞内用素砼填实外,有条件的可以对住户隔墙采用隔声砌块,以保证住户的身心健康。

二、芯柱及拉结网片的采用问题

为实现对砼小砌块墙的约束,须设置钢筋砼芯柱和圈梁,在许多正在使用的小砌块房屋中,凡设有钢筋砼构造柱的都或多或少的有沿柱墙交界处的竖向通缝。我们要求施工时,墙与墙交错相接处,必须按照设计要求留置拉结筋或网片,且必须设置在砂浆中。设于框架结构中的砌体填充墙,沿墙高每隔60cm应于柱预留的钢筋网片拉结,伸入墙内不小于70cm。铺砌时将拉结筋埋直、铺平;墙顶与楼板或梁底应按设计要求进行拉结,每60cm预留1Φ8拉结筋伸入墙内240mm,用C15素砼填塞密实。在实际施工中,第一是拉墙筋设置不当或没有设置,有的拉墙筋数量不够,有的锚固长度不够,有的不设在灰缝内等等,其次是因为砼小型砌块的干缩性比粘土砖要大得多。采用设置钢筋砼芯柱和圈梁能保证整个墙体均有同样的变形能力。因此,在能保证承载力足够的前提下,一定要采用砼芯柱和圈梁形式,当然,芯柱的灌孔要用高流动性、低收缩性的专用细石砼。否则芯柱存在空洞、开裂现象,严重影响房屋结构的整体性与抗震性能,当轴向荷载较小时,可仅在孔洞配置竖向钢筋,而不需要配置箍筋,且有施工方便,节约模板的优点。当荷载较大时,则按照钢筋砼柱类似的方式设置构造钢筋。当然也可采用另外的结构形式,以保证建筑物的安全使用。

三、排水问题

篇4

【关键词】钢筋混凝土建筑;设计问题;解决策略;研究

一、引言

当前,随着建筑设计理论的不断更迭发展,越来越多的新型建筑材料及设备开始广泛应用于钢筋混凝土房屋设计范畴,尤其是计算机技术在钢混结构房屋设计中的应用,进一步促使了房屋结构、节点的设计更为科学精准,同时也为房屋功能性、实用性提供了客观保障。所以如何在高技术水平更迭的当下,着重针对钢筋混凝土房屋设计的需求,做好各个设计节点问题的关注把握,糅合前沿设计理念,强化应用科技元素贯穿设计全程,也是现代钢混建筑设计中所应致力的根本所在。

二、钢筋混凝土房屋设计原理释意及重要性研究

现实中,钢筋混凝土房屋的主要承重构件主要为混凝土及钢筋原料,二者共同受力钢筋具有着较为理想的抗拉性能,而混凝土则有着较高的抗压性能,通过遵循相应规格配比,增强钢筋混凝土房屋的楼板、梁柱、剪力墙等建筑节点承载能力,创造较好的力学作用,是一种具备时代意义的房屋结构设计形式。

但客观层面来讲,钢混结构具有着较强的统一性与不可分割性,房屋一旦落成即不可逆,假若后期因诸类原因需要修改房屋节点,那么无疑存在着较大的修正难度。因此对于钢筋混凝土房屋的建设之前,必须把所有疑难问题在前期设计环节即做出科学的处理解决,由此也即可知晓钢筋混凝土房屋设计的重要性,必须谨慎全面重视。对此,下文中,笔者将针对钢筋混凝土房屋设计所存在的相关问题及解决对策做出详细探讨。

三、钢筋混凝土房屋设计问题与处理对策分析

(一)房屋基础结构设计问题及处理方法

(1)房屋的地下室底板设计

当前,房屋使用者为利用有限的空间资源,进行钢筋混凝土房屋设计时,常选择加筑地下室扩充可用空间。但对设计有地下室的房屋而言,若设计中不考虑地下室楼板承载力,那么极可能导致房屋沉降与倾斜,产生安全隐患问题。譬如,地下室楼板设计承载力同实际承载力误差高于20%,那么混凝土底板即会产生裂缝,影响最终使用。因而为规避地下室地板承载力不足所导致的沉降问题,设计人员实施设计时,着重于持力层同地下板之间规定布置褥垫实施施工,以此降低附加应力所导致的影响情况发生。

(2)房屋的外墙配筋设计

通常,钢筋混凝土房屋设计过程中,设计人员多会采用底部固结与顶部胶结计算模型或单向板的计算方式,设计中易于忽略钢筋结构影响因素,譬如梁柱钢筋笼及双向板等方面,导致计算结果同现实情况存在较大误差,难以有效保障外墙配筋比例的科学合理性。对此,笔者认为在外墙配筋计算方面,设计人员能够先予以构建一套明确统一的配筋计算方法,通常考虑钢筋结构影响因素后,在系统应用底部固结与顶部铰接的计算模型或单向板计算方式,缩小设计计算结果与实际情况的误差。

(3)房屋的独立基础设计

钢筋混凝土房屋的独立基础多是天然地基椎体独立基础,有着相对明显的基础坡面,以往设计过程中,常出现的明显问题即是以1:3比例作坡度规划。但1:3的比例设计下,受基础坡面坡度过大影响,施工人员实施混凝土捣实时,难度较大,施工设备很难上的去,仅能采取人工捣实从而带来施工效率及捣实治疗影响。为克服此类问题,设计人员设计中可采取两类设计方法展开设计。其一,是依据1:1比例作坡度规划,促使坡度尽可能平缓。其二,则是直接予以废除椎体独立地基的设计方法,而应用阶梯性基础设计方法,有效保证钢混结构房屋独立基础的设计质量。

(二)房屋上部结构设计问题及处理方法

(1)房屋的挑梁设计

钢筋混凝土房屋挑梁部分的设计问题,主要呈现在挑梁变形范畴,此类问题多因房屋结构受力不匀,易出现局部受力过大情况。为切实规避挑梁变形问题,设计人员能够在挑梁端头设计时增设构造柱结构,即是在挑梁附近增筑一条梁柱,把每层挑梁连接在一起,以构造柱将挑梁压力分散至各层结构中,规避局部受力过大所致的上述问题。

(2)房屋的钢筋保护层厚度设计

目前,钢筋混凝土构件保护层厚度设计普遍存在取值过小问题,在旧版03G101标准图集中规定:混凝土保护层应是从纵筋最外皮至混凝土边缘的距离,而新版14G910标准图集中则规定了混凝土保护层是自箍筋最外皮至混凝土边缘的距离,因测量具置产生了较大的变化,所以保护层的实际数值也应作出对应的调整,钢筋混凝土基础宜设置混凝土垫层,基础中钢筋的混凝土保护层厚度应从垫层顶面算起,且不应小于40mm,对梁类构件应为-7― +10mm;对板类构件应为-5― +8mm,其中合理误差需控制于(1.00±0.85)之间,以此确保设计的精准度。

(3)房屋的梁柱强度设计

当前,多数设计人员设计钢混结构房屋时多存在着“强柱强梁”问题,也即是立柱及横梁的强度过大,造成房屋整体结构的硬性破坏。为降低此硬性破坏情况,设计人员应践行“强柱弱梁”设计形式,即立柱强度系数略微高出横梁强度系数,根本目的即避免梁柱同时倒塌,切实强化钢混结构房屋抗震性能。

(4)房屋的剪力墙设计

目前,钢筋混凝土房屋设计中剪力墙部分设计常见问题即单肢刚度偏大,且布置常不均匀,从而导致了梁板等构件设计层面的负面影响,剪力墙单肢刚度偏大产生的直接后果便是易出现应力破坏问题。基于此,设计人员实施第一级别刚度的剪力墙设计时,需要保证剪力墙单肢刚度处于4.5之上,同时总肢数需控制在5以上,遵循整体框架结构,合理予以设计剪力墙,切实保证剪力墙规划布局的合理性。

四、结 语

综述所述,伴随当前科学技术的不断发展,建筑使用功能也日益向着多元化发展,为以满足越来越多城市主体人群的居住、商用需求,对钢筋混凝土房屋实施设计的过程中,需着重关注地下室底板、外墙配筋、挑梁与墙体等各节点问题,做好设计处理应对,以此切实提高钢筋混凝土房屋设计整体质量,有效延缓钢筋混凝土房屋的后续使用性能及使用寿命。

【参考文献】

[1] 樊文忠.浅议房屋设计安全度[J].城市建设理论研究,2012,(12).78.

[2] 周永刚.浅谈房屋设计应注意的问题[J].建筑工程技术与设计,2014,(13):695.

篇5

关键词: 轻型钢结构;房屋建筑工程;设计;施工

中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)07-0133-02

0 引言

本文以轻型钢结构厂房为例。当厂房吊车的跨度达到每跨2台达到20t级别以上时,建筑结构受到水平方向的风荷载作用不会随着结构的自重荷载降低而减少,这样一来,建筑结构基础因为垂直方向受到反向力作用过小而造成弯矩作用过大,另一种情况则是由于大跨度的拱形钢结构网架自身受到的水平推力作用过大而导致建筑基础弯矩作用过大,即建筑基础偏心距过大的情况。这两方面是困扰轻型钢结构房屋设计的主要困难点。

1 钢结构基础设计特点及要求

1.1 受力特点 研究钢结构建筑物基础的设计特点及要求,我们先要考虑其基础铰接柱脚和刚接柱脚两种型式不同的受力情况。铰接柱脚型式的钢结构建筑物基础一般情况下仅会受到轴心荷载的作用,若没有附加弯矩引起的偏心距e的荷载作用,相对来说这样的基础设计是比较简单的。刚接柱脚型式的钢结构建筑物基础则会受到偏心荷载作用,这种作用是由于受到附加弯矩和柱底水平作用荷载共同引起的。其中偏心距可表示为:

对于钢结构网架的房屋设计来讲,决定基础受力特点的因素主要有两点,即:①跨度过大造成拱形结构网壳的自身支座处于一种水平作用荷载较大的状态,这种水平作用荷载很多时候会比竖向反荷载作用还要大,此种状态下由水平荷载作用引起的水平位移实难以得到完全控制;②跨度过大造成平板结构网架的挠度造成自身支座也会处于一种水平作用荷载较大的状态,水平荷载作用将力传至基础底部导致基底弯矩过大,从而引起基础偏心距e过大。

而对于常被应用于厂房建筑的门式轻型钢结构设计来讲,基础受力特点则主要有四点,即:①拥有数台大型吊车设备,其造成横向的水平位移将难以得到控制,这就要求采用刚接柱脚的形式。而纵向的水平荷载作用主要由柱间的支撑结构来承担,故应考虑采用铰接柱脚的形式;②轻型钢结构房屋建筑的结构自振周期会比较长,由于其自重荷载小且水平方向承担地震荷载的效果不够明显,而水平方向则更多地是去承担风力荷载作用和吊车设备引起的水平制动荷载作用;③轻型钢结构的自重荷载较轻,而风力荷载作用和吊车设备加载的水平制动荷载作用又相对较大,从而引起建筑基础的偏心距e过大。我们在设计当中一般要求此类基础的最大偏心距e值为1.5~2.0m之间;④厂房轻型门式钢结构如果设计为单层或者是单层带夹层建筑,当以独立基础设计为好,且基础的设计埋深不能太深。

1.2 设计要求

①按照我国相关法律中的有关规定,建筑物基础工程设计应该遵循相应的设计原则:

公式中,b为建筑基础的设计宽度,l是与力矩方向垂直建筑基础底面的边长,a是作用于建筑基础的合力与该基础底面受最大压力荷载作用边缘之间的距离,f则是建筑地基能够承载荷载作用力的设计值(需考虑到地基的设计深度和宽度修正系数)。

显而易见,如果建筑地基受到偏心荷载作用,地基基础反作用力呈现不均匀性,严重者引起建筑基础倾斜,甚至于导致房屋建筑(尤其是配置大型吊车设备的工业厂房建筑等)无法使用,因此专门针对轻型钢结构房屋建筑设计提出了几项基本原则:

①对于fk

2 轻型钢结构房屋基础施工

由以上分析关于轻型钢结构房屋设计的特点及要求可见,拥有吊车设备的工业厂房钢结构往往会采用刚性柱脚。这种刚性柱脚的应用将有助于厂房钢结构整体刚度的增大,而尽量避免了侧向位移的形成。但是,这样的情况又将使我们不得不面对基础结构弯矩过大的现实,这一问题在轻型门式钢结构体系中尤为突出。轻型钢结构房屋建筑的结构自重很小,而水平方向的荷载作用与竖直方向的荷载作用比又很大,同时钢结构又兼顾承担风力荷载和吊车设备给予的水平荷载所形成的共同作用力,更增加了边列柱柱底承载的偏心距。据笔者亲历设计工作总结的经验来看,此类钢结构房屋基础的设计偏心距会达到1.0m左右,更有甚者将达到1.5~2.0m。

①钢筋笼的定位。轻型钢结构房屋施工采用靴梁式刚性柱脚,需在钢筋砼基础结构当中预埋锚栓构造物,而锚栓的定位问题一直以来都比较棘手。传统的预埋方法是预先将锚栓焊接在钢筋砼基础的底板之上,或者将四只锚栓套在木板卡子之上然后才进行后阶段砼的浇捣施工。这两种方法不可避免的是锚栓根本无法被固定住,在施工中往往需要进行不断的定位调整来控制相对位置不变,十分繁琐。为了能够有效控制锚栓定位偏差的问题,笔者认为可设计专门用作锚栓固定的钢筋笼,将此钢筋笼预先安置于建筑基础底部,然后放置锚栓与钢筋笼牢牢固定,这样的做法既可以保证锚栓的相对位置固定,又可使得此工序的便捷施工。②基础梁施工。如果钢结构房屋建筑围护墙采用自承重砌体墙,那么在设计中就需要设计地下基础梁能够承受上部墙体的自重荷载。一般地,此类建筑基础会设计为简支结构,并普通采用预制或现浇的形式。现浇基础梁在施工当中,由于基础梁底部支模有其自身的要求,基础梁两边的砖壁结构需分开砌筑。采用预制基础梁形式则相对简单,但在地基两端和基础顶部位置要预埋焊件。不管是现浇还是预制形式,施工都不能做到快捷简单。笔者建议采用预制加现浇的综合形式。在基础梁的主体砼构件可预先预制,在其主体结构两端预留钢筋接头,在砼浇捣施工中即可使基础梁和钢结构柱脚两部分砼施工内容合二为一、一并浇筑,既省时又省力,效果显著。

3 结束语

笔者以这几年对工程设计及施工实践经验加以总结,对时下很多年轻且经验未足的工程业务人员提出几点建议:①认真熟悉相关工程技术标准和规范,学以致用;②巩固建筑结构力学方面的理论原理,建立清晰的结构设计思路;③掌握各类施工工法,通过现场亲身实践来验证自己的想法,有则改之,无则加勉。

参考文献:

[1]孙光.带技术夹层的多层厂房空腹桁架框架结构设计[J].工业建筑,1989(07).

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关键词:多层框架房屋结构设计

1 设计参数的选取

《抗震规范》第3.6、6.4条指出,所有的计算机计算结果,应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。

通常情况下,计算机的计算结果主要是结构的自振周期、楼层地震剪力系数、楼层弹性层间位移(包括最大位移与 平均位移比)和弹塑性变形验算时楼层的弹塑性层间位移、层的侧向刚度比、振型参与质量系数、墙和柱的轴压比 及墙、柱、梁和板的配筋、底层墙和柱底部截面的内力设计值、框架一抗震墙结构抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值。

为了分析判断计算机计算结果是否合理,结构设计计算时,除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外,正确填写抗震设防烈度和场地类别,合理选取电算程序总信息中的其他各项参数也是十分重要的。现根据多年设计经验结合施工图中发现的问题,来说明一些有关参数如何合理选取。

2 地震组合与非地震组合的比较

根据规范要求,选择非地震组合内力设计值进行配筋计算时,应根据建筑物的重要性等级对内力设计值进行调整、即:

(1)

式中:R为配筋计算时非地震组合内力设计值;为建筑物重要性系数;为组合表中的非地震组合内力设计值而采用地震组合内力设计值进行配筋计算时要乘以抗震调整系数,即:

(2)

式中: 为配筋计算时的地震组合内力设计值;为承载力的抗震调整系数;为组合表中地震组合内力的设汁值。

这样,在内力组合表中,比大(或者合适). 并不一定 比R大(或者合适)。因此,考虑抗震的多层框架结构设计,在进行配筋计算时,应该将与R作比较,选择最合适者作为配筋计算的依据。

3 基础拉梁设计问题

多层框架房屋基础埋深值大时,为了减小底层柱的计算长度和底层的位移,可在±0.000以下适当位置设置基础拉梁,但不宜按构造要求设置,宜按框架梁进行设计,并按规范规定设置箍筋加密区。但就抗震而言,应采用短柱基础方案。一般说来,当独立基础埋置不深,或者埋置虽深但采用了短柱基础时,由于地基不良或柱子荷载差别较大,或根据抗震要求,可沿两个主轴方向设置构造基础拉梁。基础拉梁截面宽度可取柱中心距的1/20~1/30,高度可取柱中心距的1/12~1/18。构造基础拉梁的截面可取上述限值范围的下限,纵向受力钢筋可取所连接柱子的最大轴力设计值的10%作为拉力或压力来计算,当为构造配筋,除满足最小配筋率外,也不得小于上下各214,箍筋不得小于8@200。当拉梁上作用有填充墙或楼梯柱等传来的荷载时,拉梁截面应适当加大,算出的配筋应和上述构造配筋叠加。构造基础拉梁顶标高通常与基础高或短柱项标高相同。在这种情况下,基础可按偏心有受压基础设计。当框架底层层高不大或者基础埋置不深时,有时要把基础拉梁设计得比较强大,以便用拉梁来平衡柱底弯矩。这时,拉梁正弯矩钢筋应全跨拉通,负弯矩钢筋至少应在1/2跨拉通。拉梁正负弯矩钢筋在框架柱内的锚固、拉梁箍筋的加密及有关抗震构造要求与上部框架梁完全相同。此时拉梁宜设置在基础顶部,不宜设置在基础顶面之上,基础则可按中心受压设计。

4 结构计算中几个重要参数的合理选取

4.1结构的抗震等级

在工程设计中,多数房屋建筑按其抗震设防分类属于丙类建筑,如民用住宅、办公楼及一般工业建筑等等,其抗震等级可根据烈度、结构类型和房屋的高度按《抗震规范》确定。而电讯、交通、能源、消防和医疗等类建筑以及大型体育场馆、大型零售商场等公共建筑,首先,应当根据《建筑抗震设防分标准》(GB50223―95)确定其中哪些建筑属于乙类建筑(可能还有甲类建筑,本文不涉及)。乙、丙类建筑,地震作用均按本地区抗震设防烈度计算。

4.2地震力的振型组合数

地震力的振型组合数,对高层建筑,当不考扭转耦联计算时,至少应取3;当振型数多于3时,宜取3的倍数,但不应多于层数;当房屋层数≤2时,振型数可取层数。对于不规则的结构,当考虑扭转耦联时,对高层建筑,振型数应取≥9:结构层数较多或结构刚度突变较大,振型数应多取,如结构有转换层、顶部有小塔楼、多塔结构等,振型数应取≥12或更多,但不能多于房屋层数的3倍;只有当定义弹性楼板,且采用总刚分析,必要时,振型数才可以取的更多。《抗震规范》指出,合适的振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量的90% 所需的振型数。SAT、E等电算程序已有这种功能,可以很方便地输出这种参与质量的比值。有些设计人员不大重视电算程序使用手册的应用,选取振型数时比较随意,这是应当改进。此外,由耦联计算的地震剪力通常小于非耦联计算,仅当结构存在明显示扭转时才采用耦联计算,但在必要时应补充非耦联计算。

4.3框架梁、柱箍筋间距

《抗震规范》第6.3.3条及6.3.8条对不同抗震等级的框架梁、柱箍筋加密区的最小箍筋直径和最大箍筋间距做了了明确规定。根据这些规定,工程习惯上常取梁、柱箍筋加密区最大间距为100mm,非加密区箍筋最大间距为200mm。电算程序总信息中通常也内定梁、柱箍筋加密区间距为100mm,并以此为依据计算出加密区箍筋面积,由设计人员要据规范确定箍筋直径和肢数。

但是,在程序内定的条件下,当框架梁的跨中部位有次梁或有较大的其他集中荷载作用却仅配两肢箍筋时, 多数情况下,非加密区箍筋间距采用200mm 会使梁的非加密区配箍不足, 因此建议程序内定梁箍筋改为取梁的非加密区间距200mm。这样,既可保证梁非加密区的抗剪承载力,又可适当增加梁端箍筋加密区(箍筋间距为100mm )的抗剪能力,梁的强剪性能更能充分体现。

对于框架柱,当框架内定柱加密区箍筋间距为100mm时,在某些情况下,亦可能因非加密区箍筋间距采用200mm引起配箍不足。因此,我们也建议程序内定柱的箍筋间距改为取柱的非加密区的箍筋间距200mm。

4.4 地下室层数的输入处理

多层框架结构房屋有也设置地下室。由于隔墙少,常采用筏板式基础。在电算时,应将地下室层数和上部结构一起输入,并在总信息中按实际的地下室层数填写。这样,计算地基和基础底板的竖向荷载可以一次形成,并且在抗震计算时,程序会自动对框架底层柱底截面的弯矩设计值乘以增大系数。如果在结构总体计算时,总信息中填写的地下室层数少于实际输入的层数,弯矩设计值增大系数将会乘错位置,从而在发生地震时,会使极易发生震害的底层柱底部位因抗震能力降低而破坏。

5 结语

在抗震设计中,应保证结构的整体抗震性能,使整个结构具有必要的承载力、刚度和延性。结构设计员,在进行多层框架房屋结构设计时,不仅要掌握设计规范,还应根据自己的工程中积累的经验,结合设计计算结果选择出合理的结构体系,正确的处理结构设计中问题,从而提高结构的设计质量。如不符合工程需要或不便于施工,还要做最后的调整计算。

参考文献:

[1]建筑地基基础设计规范GBS0007-2002

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关键词:房屋结构;设计工作;常见问题

中图分类号:TU758.1 文献标识码:A

房屋结构设计工作是房屋施工的基础性工程,对于施工工作的进行以及房屋功能的发挥有着十分重要的作用,很多房屋设计部门都能够严格按照相应的设计理念以及设计要求兼顾设计过程中的各个细节,但是,受到利益因素的影响,部分设计部门会选择错误的设计方案,有关部门要对不同的设计方案进行引导,并做好相应的管理工作,才能进一步提升房屋结构设计水平。本文主要从地基基础设计、楼板设计以及其他环节设计工作中存在的问题进行阐述。

一、地基基础设计过程中存在的问题

房屋结构设计过程中要重视地基基础的作用,在软弱深厚淤泥土层施工环境下,进行柱下桩基础计算时,要能够兼顾桩承台水平位移可能对上部结构产生的影响,还要对桩基水平推力作用下水平承载力进行考虑,保证相关因素都能够满足实际施工需求。在选择桩基持力层时,要满足非液化、稳定、承载力高一级压缩性小的土层。粉质粘土以及粘土都可以选择作为摩擦桩的持力层,也可以选择岩层或者砂土层作为端承桩的实际持力层。[1]房屋地下室的单桩竖向承载力相关特征值若选取通过静载荷试验所确定的相关特征值,必然会导致房屋承载力与实际设计工作相比,稍微偏大,从而会给房屋结构设计工作埋下一定的隐患。静载荷试验所设置的桩顶一般都是设置在自然地坪环境中,地下室桩基的单桩竖向承载力实际特征值要根据试验结构来对地下室深度范围内部的桩侧阻力进行扣除,也就是试桩加长部分所具有的桩侧摩阻力。

二、楼板设计存在的问题

楼板作为房屋结构设计过程中的基础性承重构件,它能够将屋面以及楼面的荷载传递到周围其他梁面或者承重墙上,所以,楼板的设计对于梁、柱以及墙等构件的安全会产生直接的影响,在实际设计以及施工过程中若不能对有关因素进行充分考虑,必然会导致其出现较大的质量问题,给房屋设计工作带来安全隐患。楼板设计过程中常见的问题主要表现在以下几个方面。

在进行楼板设计时,由于不能够对版面的受力状态进行科学认识或者为了能够达到方便计算的目的,设计工作人员会将双向板的作用按照单向板来计算,从而导致计算假定与房屋楼板的受力状态存在较大出入,楼板一方配筋相对较大,另一方则可能单纯的按照构造来进行配筋,导致配筋数量达不到相应要求,从而引起楼板出现裂缝等。

在民用建筑设计过程中,一般会在楼板上方布置非承重的隔墙装置,所以,大楼板设计工作中会把具体的部分线荷载转换成同等效应的均布荷载,并对楼板的配筋进行计算。部分设计工作人员会将隔墙的总荷载量附加在总楼板面积上,在进行隔墙顶部设计以及处理时采用立砖来进行斜砌,从而导致上部楼板的中间支承点得以增加,将其转变成连续板。[4]对于支承点上方可能出现的负弯矩,在楼板设计工作中难以对其进行考虑,从而会导致楼板顶端可能出现裂缝。

三、房屋结构其他设计环节存在的问题

(一)房屋的高度以及高宽比超过规程以及规范范围

目前房屋结构设计工作中的规范以及规程所给出的房屋适用高度以及高宽比限值是保证房屋结构设计顺利进行的基础。但是,很多高层建筑房屋的高度以及高宽比值都超过了实际的规定限制,从而让设计工作缺乏可靠科学的依据。多于抗震坊社区的房屋结构设计工作也不能够采取相对科学的抗震设计,从而导致房屋结构缺乏稳定性。

(二)房屋体系不规范、结构设计不合理

房屋建筑结构布置合理能够保证房屋结构达到“规范”的相关要求,这也是房屋抗震设计结构中的基础性环节。这种规则设计包括房屋的抗侧力构件布置以及平立面外形尺寸等,还要综合考虑房屋的承载力分布等一系列因素。在实际设计过程中,能够导致房屋机构设计不规则的因素相对较多,尤其是针对一些较为复杂的房屋体型,很难通过相对简化的定量指标来对划分前期规定的限制范围以及不规则程度。[2]目前结构设计过程中所用的高层房屋钢筋混凝土建筑结构设计以及建筑抗震设计工作只对施工规程以及建筑结构只对房屋结构的实际准则进行规定,并没有对设计工作的规则以及不规则进行明确规定,设计工作人员缺乏对结构抗震概念的设计了解,也很难把握房屋设计机构的相关规则性,只一味的考虑建筑师或者业主的要求,因此,在实际设计过程中很容易出现结构抗震性能较差以及规则性较差的高层建筑。

(三)配筋构造不符合规定、不合理

房屋结构设计工作中对于配筋构造的设计很难结合相关规定来进行,屋面梁配筋数量也难以满足实际施工需求,在对房屋结构进行建模时,设计工作人员为了方便,往往直接对下层梁的具体尺寸进行拷贝。建筑房屋屋面的梁荷载相对较小,计算结果缺乏配筋,从而导致屋面梁在混凝土收缩、温度变化以及受力等相关作用下,因为其较低的配筋率很容易导致房屋裂缝有着较大的宽度。[3]对于平常的屋梁,在进行结构设计时,为了能够保证钥筋骨架的实际刚度满足相关要求,并且让其能够承受收缩应力以及温度的影响,避免在其腹部位产生较大的裂缝。

结语:

房屋结构缝设计工作作为一项系统的工程,要对相关影响因素进行综合考虑,除了上文中所提到的设计环节之外,还要对房屋结构缝设置以及房屋结构的抗震等级进行综合考虑。房屋结构设计工作人员只有具备系统的理论设计知识、创新的思维态度、认真严肃负责的工作态度,才能够保证房屋设计工作的质量不断提升,提升房屋建筑的经济价值以及社会价值,保证区域内居民的生命以及财产安全。[5]提升房屋结构设计的工作水平能够为我国建筑施工事业的发展贡献一定的力量,早日达到世界先进房屋建筑设计以及施工水平。

参考文献:

[1]李春阳.房屋结构设计常见问题与对策研究[J].城市建设理论研究(电子版) ,2013(19)

[2]王建成.房屋结构设计常见问题[J].中华民居,2014(18)

[3]邬丹.浅谈房屋结构设计常见问题与解决对策[J].大观周刊,2012(25)

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【关键词】房屋结构;设计;问题;决策

房屋结构设计在建筑设计人员的世界里,是整个建筑工程的灵魂和核心,它不仅渗透了设计者的设计理念而且还结合了现代科技。然而,仍然存在很多的问题。譬如对房屋结构设计重视不够,对有些设计方法和设计规范理解片面,加之计算方法的不合理,盲目的借鉴设计成果等。因此,对房屋结构设计中存在的问题进行系统分析,并采取相应的措施,是改善我国房屋结构设计的一个有效途径。

1 房屋结构设计中存在的问题

目前,对于房屋结构设计中存在的一些问题主要有:

1.1 房屋设计者对设计理念重视不足。房屋设计者对房屋结构设计的重要性把握不够,对设计方法和设计规范理解片面,一些工程设计涉及的内容思考不全面。有的甚至抄袭别人的设计成果,或者对实地没有做足够的调查和分析。

1.2 忽略地基变形计算。地基在荷载作用下, 由于建筑物压缩使得土层发生不均匀沉降,因而必须根据现行规范实行地基变形计算。另外,在判断地基是否进行变形验算时,应把持力层范围内土层是否均匀变化,有无软弱土夹层等因素考虑进去。

1.3 房屋结构基础设计不当。①房屋基本的地质详勘报告不详细,仅凭借建设单位口头或简单的基础资料作为唯一材料进行施工。②仅分析地基土冻胀和融陷因素的影响,而忽略了综合因素的分析。对于无特殊构造要求,多层及低层房屋建筑的基础是地基要突破冻结线,而对于是否产生冻胀和融陷则往往被忽略,另外对水文、地质等因素没有相关调查或资料不足,导致了房屋基础工程造价费用高昂。③房屋基础结构设计荷载取值不准确。如多层框架的钢筋混凝土建筑常采用柱下独立地基。在设计独立基础时,作用在于建筑基础顶面上的外荷载取值不当,其主要在于设计和计算的不尽合理。而其主要承受力范围不在软弱粘性土层,故可以不必考虑地基和基础的抗震承载力计算,但应考虑风荷载的影响。④建筑基础拉梁层的计算模型脱离实际情况。基础拉梁层由于无楼板的特点,在用电算程序进行计算时,在考虑定义弹性的影响外,其楼板厚度应取零,结合总刚分析方法来进行分析、计算。否则就会与实际情况不符,如果房屋平面不规则,则更要特别注意这一点。

1.4 房屋框架结构设计中不应只注意横向框架的设计,还要重视纵向框架的设计。现行房屋建筑的抗震设计要求, 水平地震作用应考虑横向和纵向方向分别计算, 其地震作用应由抗侧力构件来分析。一些结构设计者对非抗震建筑结构的设计,只关心纵向的、普通的连续梁延伸设计,而没有关注横向发展的设计,导致在实际设计中出现梁的支座负筋,跨中纵筋及箍筋的配筋置均不足的现象。

1.5 框架计算简图及模型不合理。对于无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋建筑,由于独立基础埋置较浅,在设有基础拉梁的前提下,考虑基础拉梁的断面与配以钢筋按构造设计以及基础按中心受压的计算。第一,按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩;第二,框架结构底柱的高度应取基础项面至首层楼盖顶面的高度。

2 房屋结构设计中的对策

针对当前出现的有关房屋结构设计中出现的问题,我们也提出来一些相应的措施和决策。首先遵照相关部门的有关规定,提高房屋设计者的责任心。由于设计者在设计过程中考虑问题不全面,或者对新规范的学习和认识不足,加之对现场环境的调研不充分,很多问题的存在使得设计单位对设计人员要求和上岗培训更加紧迫。而从长远的角度出发,定期地安排设计培训,提高设计人员的总体素质,防止设计与实践脱钩。其次要讲究经济、安全、高质的基础设计理念。不管是工业用房还是民用的房屋,高层结构的追求是现代社会的发展趋势,这对设计者在地基和基础设计方面上提出更高的挑战。地基与基础设计要做到即经济合理,又安全适用,设计人员应该多借鉴地质勘察资料,并综合多方面因素进行考虑来提出设计方案。再次应用科学技术来设计框架结构。①应尽量避免在框架结构中设置钢筋混凝土楼电梯小井筒的设计。②在框架结构参数的选取上,要考虑电算用的自振周期、楼层地震剪力系数、楼层弹性层间位移、楼层的侧向刚度比、振型参与质量系数、抗震墙结构抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值等指标。③在结构的配筋上,注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。严格按照规范要求,保证钢筋在各个部位所需满足的锚固、延伸和搭接长度,材料选用也必须满足强度要求。④对于建筑物顶层的特殊性,严格遵循国家及当地标准来设计、实施,防止屋面温度应力引起的墙体开裂、变形。

参考文献

[1]闫世成、赫英福,谈谈房屋结构设计中应引起注意的几个问题,林业建设,2002年第4期(26-29)

[2]查全平, 浅谈房屋结构设计以及应注意的几个问题, 建筑与设计, 2006.10总第160期

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关键词:房屋;建筑设计;发展;措施Abstract:With the rapid development of the national economy and the improvement of people's living standard, people on the quality of housing and construction design requirements gradually increase, sense of security, housing comfort, function also more and more attention, this also means that the design unit in the design process to continuously improve the quality of buildings the design of the control, in order to meet the needs of society for higher housing design requirements. This paper discusses the problems in the design of housing construction, proposed the development of ideas and measures, to building designers in the design work of some useful reference.

Keywords: housing; architectural design; development; measures

中图分类号: TU2文献标识码:A文章编号:

一.房屋建筑设计存在的问题

现阶段我国现代房屋设计的问题主要表现在以下两方面:

首先,在进行房屋设计的过程中,很多设计师不重视房屋产品与建筑设计之间的配合,我国很多住宅建筑建设还处于分散且自然发展的初级阶段,建筑物的建设具有盲目性和自发性的特点,这就已严重影响到了建筑自身所具有的特点的体现,建筑设计与住宅产品模式之间缺乏协调性,生产配套不完善,严重影响了住宅建筑设计的质量。

其次,目前我国建筑设计观念较落后,大多数住宅建筑设计者在建筑设计过程中存在急功近利的心理,对居民用户的各种需求考虑不足,过分于考虑建筑开发商的利益,这就导致很多房屋建筑的设计功能不全或者功能性较差,不能满足当下人们对房屋建筑的设计质量的要求。另外,房屋户型设计单调,空间设计缺少灵活性,没有自身特色,后期室内空间改造更新困难,很难满足现代人对生活方式和居住模式的多样性的需求。

二.房屋建筑设计的发展措施

1. 房屋建筑舒适性的提高

房屋建筑设计的首要目的在于满足居民的生活需要,以人为本,为此,房屋建筑设计人员应该除了要充分了解房屋建筑的面积、户型特点外,还应根据房屋建筑用户的自身需要,结合建筑物的自身空间结构特点,进行合理的结构划分,保证房屋建筑空间的高效合理使用。为了不断提高房屋建筑的舒适度,房屋结构设计一方面要充分保证室内环境质量,确保房屋可以进行较好的采光和通风,同时也要保证室内各个空间的相对私密性;另一方面,对于房屋建筑的外部空间环境设计,设计师要保证居民交往空间设计的舒适得当,多种设计方式相结合,私密空间与半私密空间相结合,搭配得当,例如房屋建筑的设计者可以充分利用广场、走廊、绿化带等元素构成一个统一的景观结构,为居民构造一个安静祥和的小区环境,同时也方便居民之间的日常交往。

2. 房屋建筑使用寿命的增长

现阶段国内的房屋建筑使用寿命一般都在50年左右,但是受目前中国房屋价格普遍较高的影响,人们一般需要花费十几年甚至几十年代时间来购买一套住宅,房屋建筑使用寿命达到之后如果进行拆除,人们的正常生活便得不到有效保证,所以我国迫切需要提高房屋建筑是使用寿命,增加建筑物的耐久性。然而,伴随建筑行业的不断发展,超耐久型混凝土的研究正在发展,相信在不久的将来,混凝土的使用寿命会大大延长,这样就会相应的提高国内房屋建筑的使用寿命,保证人们的正常生活,给国家和人们带来巨大的经济效益和社会效益,同时也有利于社会的安定团结和长期稳定发展。

3.坚持可持续发展的设计原则

目前,党和政府正在全国倡导贯彻实施可持续发展战略,对房屋建筑设计而言,也应该坚持贯彻可持续发展的设计原则,保证建筑设计的可持续性。这就要求房屋建筑设计人员在进行房屋建筑设计之前要加强对房屋建筑周围的风土人情的了解,重视当地的地域特色,保证房屋建筑设计与当地的地域特点相融合;在房屋建筑设计过程中,要注意选择环保型建筑材料,增强自身的环保意识,避免使用各种含有放射性物质或各种有害化学元素的建筑材料,优先选择具有可再生性的建筑材料;另外,要注重完善房屋建筑设计的灵活性,尽量减少建筑物的体量,保证房屋建筑物的设计空间还可以根据居住者的不同需要进行进一步的改革。在房屋建筑设计实施阶段,一定要尽量减少资源浪费,确保资源的高效合理使用,优化资源配置,减少建设过程中对环境的污染和破坏,促进社会的长期可持续发展。

4.提高房屋建筑设计的功能性

受房屋建筑居住者的文化层次、价值取向、审美观、家庭结构等的不同,居民对房屋建筑设计功能性的要求也各不相同;而对于同一个居住者来说,受不同时期家庭结构的不同对房屋建筑空间结构的要求也会出现不同。所以设计者在进行房屋建筑设计时一定要注重空间结构设计的灵活性,保证房屋建筑的空间结构可以使用各种差异性的改造,不断提高房屋建筑功能空间的专用程度。一般而言,按分室标准要求,起居与主卧室分开,食寝分开,工作与学习空间应该相对独立。

对于固定的卫生间、厨房、单元的形状,按照居住者的不同需要,设计者要进行空间布局的不同划分,对厨房而言,厨房是居民家务劳动最集中的地方,通常情况下,厨房的适用与否取决于厨房的使用面积,以及厨房的形状和尺寸,厨房的台面一般会设计为H型或者L型,保证有足够充裕的空间来放置各种家电。对于卫生间的设计,设计人员应该随着套型面积的扩大增加相应的洗刷用具,特别是盥洗室分设之后,上部空间一般可以设置吊柜,同时也可以和厨房入口相结合,合理而高效的利用空间。

三. 房屋建筑设计中的如何运用节能措施

1.我国房屋建设节能设计的现状

根据相关材料显示:我国房屋建筑节能设计起步落后于西方发达国家,一定程度上造成了能源浪费。其主要表现为:(1)在建筑设计过程中没有较强的节能意识,只顾外观美观以及奇异性,忽略房屋的合理性,从而增加了能耗。(2)保温结构技术应用不足。

2.在实际工程设计中如何运用房屋建筑设计的节能措施

(1)房屋建筑设计中的基础节能措施。房屋建筑设计阶段的节能措施一般分为建筑形体、建筑维护结构及屋顶的节能设计措施。需要严格按照相关的施工标准进行操作,其中不得偷工减料也不得以次充好,才能保质保量,初步实现房屋建筑的节能。

(2)节能房屋设计中空间空气对流设计。在房屋的平面布置设计时需注意:门窗的位置、大小、户型的设计要充分考虑空气对流和穿堂风的组织,避免气流的转折,使气流通畅均匀。自然通风能够很好的改善人体热舒适、降低气温,为主动的调节措施,有明显的节能效益和生态作用。值得一提的是:保持通风开口面积的平衡。在实际设计中发现,除通风效果外,冬天也有利于集热的效果,北向窗在北方可小些但在南方炎热地区则不宜过小。窗户开启方式(平开窗立轴旋转窗)及活动式侧墙可影响风向提高通风效果。

(3)景观设计在房屋建筑中的节能应用。在多个房屋建筑体中场地景观设计和建筑节能密切相关。景观设计是根据住宅建筑所处的纬度、气候特点、风向类型进行植物配置,在不同的季节为建筑提供良好的宜居环境;它还可以结合门窗位置设计场地和绿化,借助树木形成的空气流动来提高建筑室内通风效果。譬如:在住宅建筑冬季主导风向布置常绿植物(马尾松、枫杨、榆树、榉树、水杉、台湾相思树等)可达到防风效果;在房屋建筑东西向布置落叶乔灌木起遮荫效果;植物的合理配置可有效减弱高层建筑间的强风效果。

(4)节能房屋建筑中遮阳设计。建筑遮阳构件多种多样,如何保证其功能性的同时也节能?简单介绍一下实际中常用的节能遮阳的基本形式有:①水平式遮阳能遮挡高度角较大。从窗户上方照射下来的阳光,适用于南向窗口。②垂直式遮阳能遮挡高度角较小。从窗口两侧斜射过来的阳光,适用于东北向和西北向窗口。③综合式遮阳遮挡效果较好,能遮挡高度角中等从窗口上方和两侧斜射过来的阳光,适用于东南向和西南向窗口。

此外,还有多种多样形式的遮阳系统,例如人们经常使用的折叠、滑动或介于闭与开之间的百叶窗、能调节叶片角度的百叶窗、遮阳窗帘等可调节式遮阳夏天可遮阳,冬天可减少夜间窗户散热,改善室内热环境,其节能效果显著,是住宅建筑设计中应该考虑的一大因素。

四.结语

房屋建筑设计要想不断满足居民的需求,就必须改变传统的设计理念,在设计时要严格遵守设计安全、适用、美观、经济四大原则,保证设计的科学性和合理性,提高建筑设计的安全度和节能效果,注重房屋居住者的需求,避免在建筑设计过程中出现以上问题,进而不断提高我国房屋建筑设计的质量水平。

参考文献:

[1] 裴玉萍.北方住宅建筑节能设计探析[J].安徽农业科学,2009

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【关键词】房屋;结构设计;对策

中图分类号:TB482.2 文献标识码:A 文章编号:

作为当代合格的建筑工程设计师,应该良好的把握好建筑的设计细节、建筑功能的实现、建筑质量的基础保障,具有强烈的社会责任感,职业素养。本论文根据自身经验、参考文献以及调查研究,对房屋结构设计常见且容易忽视的问题进行总结,提出了相应的解决对策,为我国的建筑工程设计贡献自己的力量。

1.房屋结构设计概述

1.1结构设计概念

结构设计是指使用结构语言传达工程师或建筑师表达的内容,其中结构语言是指从建筑及专业图纸里提炼出来的简化后的元素,如柱、板、楼梯等。结构设计主要包括基础设计、上部设计以及细部设计三方面内容。

1.2结构设计环节

结构设计环节主要包括方案设计环节、结构计算环节、设计施工图环节,三方面。

1.2.1方案设计环节

按照建筑的主要功能以及当地抗震强度、地质勘查报告、场地类别、建设高度等要求确定建筑结构的设计形式,并结合不同结构的特点要求对建筑的承重体系以及受力部分进行布置与设计。

1.2.2结构计算环节

一是计算荷载,荷载分为外部荷载与内部荷载,这些荷载的计算应该根据相应的要求规范以及相关系数进行不同工程情况的计算。二是试算构件,按照算出的荷载以及构造要求,对构件的截面进行试算。三是计算内力,按照算出的构件的截面以及荷载对内力进行计算,如扭距、拉力等。四是计算构件,按照算出的结构、内力、规范要求及限制,对结构试算进行复核,确定是否与规范的要求相符。如无法满足规范要求,应该及时调整构件截面或者布置。

1.2.3施工图设计环节

在确定好了设计方案以及核算好了结构计算,即可开始进行施工图的设计。严格按照规范比例以及核算要求进行设计[1]。

2.房屋结构设计常见问题分析

2.1地基基础方面

一是施工图设计多层房屋过程中仅仅参考建筑地附近房屋基础的设计资料或者建设单位的口头描述,并无详细的地质勘测报告作为参照,这种不科学的方式已经成为了现在建筑设计常见错误。二是设计师认识不够,不重视软弱地基所隐藏的危害。在使用换土垫层处理软弱地基时,仅仅按照经验处理,而不进行设计,简单的使用砂垫层对承载力进行加强,对垫层的宽、厚等没有进行详实的计算,最终导致浪费与安全隐患。三是进行民用建筑设计时,对其柱、梁、基础等负荷没有根据规范要求乘以相应折减系数。如设计多层的民用建筑过程中,计算负荷时未乘以折减系数,导致荷载值不准。

2.2结构设计方面

一是结构设计中出现该种情况时,会让构造柱的受力提前,降低了其对墙体进行的拉结与约束的效果,一旦出现地震,结构柱将会产生应力集中,遭受破坏。因此,该种结构的设计不仅使得构造柱不能起到承重的作用,甚至使得该结构成为了整个房屋结构设计中最为脆弱的部分。

二是构造柱于地圈梁中扎根,并未设有其他的基础,如果将构造柱还作为承重柱,则很难满足柱底基础所需要的抗弯度、抗冲切、局部承压度等要求。最终导致柱底基础出现冲切、局部承压等情况时发生裂缝。

三是对承重柱的截面设计高度太小。这种现象常常发生在6度抗震的设防区。部分结构设计者误会成不设防,对受力分析简化,有意将承重柱的截面高度值设计较小,让其线的刚度比变大,将结构中的梁用铰支梁简化计算,柱则根据轴心的受压进行计算。这对结构的受力分析进行的简化过程中也给房屋的安全埋下了隐患。主要原因是这样设计忽视了梁柱间刚接的作用,以及梁柱的截面配筋小,一旦发生受力就会导致柱顶的抗弯力度不足,柱子及梁底会产生很多水平的裂缝,造成塑性铰。因此,在平常使用时柱子里就存在铰了,对房屋的耐久性以及用户的放心度都会有很大的影响。更严重的情况是该结构在遭遇到地震时,就会造成倒塌,严重违背抗震规范中强调的强柱弱梁原则。

四是进行框架设计过程中,常常会发生忽略纵向框架设计规范要求着重横向框架设计的情况。但是水平地震的作用需要根据纵向与横向两个主轴分别进行计算,并且针对来自不同方向地震的作用需要该方向拥有的抗侧力构件进行承担。换言之,进行框架设计中,纵向和横向的框架设计同样重要。部分设计师对此类非抗震房屋设计上仅按照纵向普通连续梁设计,而造成了梁柱节点以及框架的纵筋、箍筋等配置难以达到构造设计要求。对地震的纵向影响欠缺考虑,最终导致梁支座出现负筋,配筋分配不足的情况。

五是选用的悬挑梁梁高时,设计者在结构设计中很容易犯只关注梁强度以及倾覆的验算,忽视梁挠度验算。这样会导致梁高的选用较小,梁截面受压区的应力太高,如正常使用的情况下,梁截面的受压区会出现徐变。然而梁挠度会随时间的累集不断增加,挑梁产生变形造成梁板裂缝的出现,且裂缝的宽度会随着挑梁的变形程度不断变宽,使得房屋很难正常使用。通过自身经验以及调查研究发现,挑梁变形不断发展进入后期时,梁支座的截面以及附近的受拉区会产生较宽竖向裂缝。然而由于受到支座剪弯作用,竖向的裂缝会向下进行延伸最终发展成斜裂缝,这时的梁已经快要被破坏,而托墙挑梁,选择过大绕度的梁会导致梁支座出现裂缝。随着裂缝的继续蔓延,越靠近上部变得越宽。挑梁截面太小会使得房屋结构的抗震性能很弱,粱高越小截面受压区高度越大,梁延性越小,遇到地震情况下越脆弱,尤其是竖向地震,发生坍塌[2]。

2.3楼板设计方面

在进行楼板设计时,常常为方便计算或者对受力的认识不够,将双向板简单的用单向板计算,使得计算的实际受力与假定计算状态不相符,使得配筋出现不足,板发生裂缝。此外,双向板在两个方向都会出现弯矩,因此纵横叠放双向板的跨中钢筋,而短跨方向跨中钢筋应该放在下方,长跨方向跨中钢筋放于短跨钢筋上方,并且两个方向计算时应该使用各自的有效长度。部分设计人员对板受力的认识不足,选取有效高度进行计算,导致有效高度太大,配筋太小,使得构建存在严重的质量安全问题,楼板开缝情况出现[3]。

3.针对房屋结构设计问题解决对策

一是对地基与基础设计过程中,做到有根有据,严格按照规范要求进行设计,严禁仅凭借经验做事,注重细节。二是设计房屋结构过程中承重大梁下的柱子必须按照承重柱设计。如梁上的荷载与跨度较小,可将构造柱布置在梁下,结构设计时不考虑构造柱作用验算其墙体局部承压、抗弯强度。在验算合格后便可布置构造柱于梁下。三是对结构设计各个数据的计算过程中,需细心检查,并进行反复检查计算,不要忽视细节。严格按照相关规定以及要求。四是对建筑设计人员进行培训与考核,提高设计人员自身水平与工作积极严谨的态度[4]。

4.结语

综上所述,经过对房屋结构设计常见问题的分析与阐述,房屋结构设计人员应该根据相应的设计规范以及严格的要求进行设计执行,不断提升设计人员自身素质以及严谨的态度,这样才能确实有效的对设计质量进行保障。

【参考文献】

[1]张美雁.房屋结构设计常见问题探讨[J].科技资讯,2006,27:120.

[2]郑建辉.论房屋结构设计常见问题分析[J].广东科技,2007,03:41-42.

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【关键词】南方建筑;房屋结构;设计;问题;分析

引言

房屋结构是指根据房屋的梁、柱、墙等主要承重构件的建筑材料划分类别,房屋设计是为人类生活与生产服务的各种民用与工业房屋的综合性设计。根据选用的材料,配合周围环境,在安全、适用、美观和经济之间寻求合理的平衡。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。房屋设计的产品为建筑、结构、设备各专业的图纸与说明书及其概算,使建筑结构设计更加安全、适用、可靠和经济是建筑结构设计的发展方向。

1房屋结构的类型

现代的房屋结构设计主要包括钢结构、钢和钢筋混凝土结构、钢筋混凝土结构、混合结构、砖木结构这五种类型。其中,钢结构承重的主要结构是用钢材料建造的,包括悬索结构。如钢铁厂房、大型体育场等。而钢、钢筋混凝土结构承重的主要结构是用钢、钢筋混凝土建造。如本文中的南方某小区的房屋,里面的一部分梁柱就是采用钢制构架,一部分梁柱采用钢筋混凝土构架建造的。钢筋混凝土结构则是大模板现浇结构及使用滑模升板等先进施工方法施工。砖木结构承重的主要结构是用砖、木材建造的,如果一幢房屋是木屋架、砖墙、木柱建造;房屋两侧(指一排或一幢下同)山墙和前沿横墙厚度为一砖以上的为砖木一等;房屋两侧山墙为一砖以上,前沿横墙厚度为半砖、板壁、假墙或其他单墙,厢房山墙厚度为一砖,厢房前沿墙和正房前沿墙不足一砖的为砖木二等;房屋两侧山墙以木架承重,用半砖墙或其他假墙填充,或者以砖墙、木屋架、瓦屋面、竹桁条组成的为砖木三等。混合结构承重的主要结构是用钢筋混凝土和砖木建造;如一幢房屋的梁是钢筋混凝土制成,以砖墙为承重墙,或者梁是木材制造,柱是钢筋混凝土建造的。用预制钢筋混凝土小梁薄板搂为混合二等,其他的为混合一等。

2当前房屋结构设计存在问题

2.1房屋高宽比例不规范

一些结构设计者对以于非抗震设计,房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值,现行的规范、规程给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。在结构设计过程中,对于房屋高度、高宽比和体型复杂程度超过现行规范、规程的高层建筑,应按超限高层建筑进行设计。目前很多南方的房屋建筑,为了设计效率,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。某些高层建筑房屋高度超过最大适用高度或高宽比超出规定限值,甚至个别建筑高度和高宽比均超出规定限值。另一点不容忽视的问题是,房屋适用高度除与结构体系类型及抗震设防烈度有关外,还与场地类别与结构是否规则等因素有关,当位于Ⅳ类场地或结构平面与竖向布置不规则时,其最大适用高度应适当降低(一般降低20%)。

2.2房屋结构布置不合理

一些南方房屋建筑因过分追求户型设计的商业效果,楼层的结构布置很不合理、不规则,导致到房屋的抗震能力十分薄弱。由于缺乏规范依据及相应的设计规定,加之对结构抗震概念设计缺乏应有的了解,有些设计人员往往对结构规则性把握不准确,梁高选用过小,引起梁截面的受压区应力过高,对结构抗震十分不利的建筑。在进行房屋结构设计时为了计算方便或因对板的受力状态认识不足,简单地将双向板作单向板进行计算。使到最终计算的结构与实际房屋受力的大小出现误差。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,造成配筋严重不足,致使板出现裂缝。

2.3高层建筑梯板设计不稳

南方房屋建筑普遍都是高层建筑,它们的梯板不坚固、高层建筑带有明显薄弱层,又没有采取有效的抗震加强措施,这很容易就会造成严重的房屋不稳固、易倒塌的问题。由于缺乏规范依据及相应的设计规定,加之对结构抗震概念设计缺乏应有的了解,有些设计人员往往对结构规则性把握不准确,导致房屋建筑工程的结构缺乏规范性,使到房屋建筑的结构抗震十分不利。现在很多房屋建筑梯板宽度的设计不规范、合理,梯梁的位置上下不统一,这严重影响到房屋的整体结构。

2.4桩间距过小

目前很多房屋结构中的桩身钢筋笼长度不足,对挤土灌注桩,桩身钢筋笼长度没有穿越软弱土层的层底深度,不同承台的桩间距过小,不满足规范对桩的最小中心距的规定。特别是试桩、锚桩之间的间距,往往被设计人员忽视,这直接影响了试桩结果的正确性,严重影响到最终房屋结构设计的准确性。

2.5过分注重横向框架的设计而忽视了纵向框架设计

由于现在房屋结构设计对防震防雷的要求越来越高,房屋结构设计应该要按照横向框架和纵向框架进行分别计算。但是目前南方有的房屋结构设计,欠缺对地震的纵向作用进行考虑。各方向的抗侧力构件不能够满足防震的作用。他们单纯是进行了横向的框架设计,导致到各个梁柱的节点和框架中的纵筋、箍筋的配置均无法满足框架梁、柱的构造要求。

3房屋结构设计的对策

3.1选用适合的结构处理方式,注意梯梁、梯板宽度

一般在房屋的梯间结构设计时,可以选择的处理方式有梁板式及折板式两种。梁板式适用于建筑平面不规整的情况。梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要求,梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。梯板的宽度也要适合房屋的整体结构设计。同时,要注意挠度的控制,局部不合适处可以采用折板楼梯,板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。对于不能或不便设置温度伸缩缝的超长结构,除留设施工后浇带外,还应采取其它构造加强措施。

3.2做好防震、抗风的设计措施

房屋在使用条件下所产生的挠度、裂缝、振幅等都与房屋设计息息相关。由于中国地震区范围较广,而南方地区沿海又往往有强烈台风,所以抗风和抗震是房屋特别是高层建筑的结构设计重点。在设计时考虑房屋地基承载力, 据建筑平面布局设置钢筋混凝土抗震墙,对较长的墙开结构洞将其分为联肢墙,使各墙段的刚度均匀。由于抗震墙较多,可以构成整体抗侧力很强的体系,对较高建筑抗震特别有利。

3.3合理创新布置房屋格局

为保证房屋建筑的居住纯度、提高房屋的居住水平,应该在设计房屋结构的时候,科学合理地确定住宅的层数与层高,以做到节约土地和节省建房资金。同时,还应该注重住宅的室内外环境质量的适居性,安全性和舒适性,改进和突破传统落后的房屋结构设计技术,选择坚固耐用、施工简便的新型住宅结构,设计好房屋使用的年限。

4结语

房屋结构设计是个系统、全面的工作。它的施工需要严格监控、谨慎进行。作为结构设计人员, 必须要有高素质和高技能,并且要兼备扎实的理论知识功底,在设计房屋结构的同时要考虑到施工的难易程度。不断学习知识既能,灵活创新地设计房屋结构,严肃认真负责施工的监控工作。使设计的作品比现阶段的其它建筑具有更高的水准、更合理和更经济的结构形式。

参考文献:

[1]纪荣洋,王文可.潘可明.建筑结构设计经验探讨[J].低温建筑技术.2008(5).

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关键词:房屋结构;优化设计;方案实施

中图分类号: S611 文献标识码: A

建造一栋美观的建筑物,在很大程度上是相关于房屋结构设计的好坏,甚至会关乎整个建筑物功能的发挥。我们结构设计人员就是要优化建筑结构设计,改革进取,尽可能发挥出每座建筑的特色,满足居住者对居住环境的功能需求以及审美诉求。本文就是认识下建筑结构设计的优化问题。

1、认识建筑结构设计

房屋在建造之初,关于结构方法的选择是很重要的,结构设计人员不仅要考虑到建筑物的功能发挥,比如基本需求的防风抗震、挡风遮雨、庇护外部恶劣环境的侵扰等等,都是人们在选择建筑居住的基本条件。同时,在满足了基本的需求之后,人们一般就会进一步从精神层面上进行选择,一般说来就是在于建筑物的审美价值,一栋赏心悦目的优美建筑,仅从外形就能给别人一种美感、艺术感,这就要求结构设计人员在设计之初要考虑结构的综合协调、外观设计等问题了。

当然,结构设计问题也不是说,想到哪就能实现的,也要在一定的科学基础上实施,要衡量固有的科学技术和实际的建筑建造环境,要改革设计理念结合实际考察条件,运用建筑学和相关美学知识,设计出一套合理可行的方案,当然要将建筑物如此美观的呈现也是一件很费力的事情。我们在考虑结构优化问题,可以进行数学建模分析,细致地分出型号选择、布局设置、受力研究、等等设计项目。优化房屋顶部设计,优化房屋设计结构,在允许的条件下,进一步优化房屋细节结构设计。设计者当然可以发挥想象力进行设计,但同时也要注意结合具体实施建造方的意见,设计出切实可行的科学方案。

对于设计方案的优化问题,总的来说,就是房屋的平面结构应当平整,体现出建筑物的对称美,并尽量减小平面建造质量与房屋刚性结构要求之间的差异,使得房屋在承受较大的水平方向作用力时,不至于发生结构性的扭曲;在满足居住者使用要求的基础上,设计者应将房屋的承重结构设计成竖直贯通的形式,以便增强房屋对竖直方向压力的承受能力;尽量不更换房屋原有的转换结构。

因为一旦更换这些结构,就会消耗大量的建筑原料,不符合房屋建设的经济性要求,还比较容易造成外来压力集中于某一个承受点上的现象;竖直方向的刚性程度设计要遵循渐变规律,避免刚性结构角度的突然改变。否则,角度突变的部位在受到强烈的水平压力时,不容易转移压力,这对于房屋整体抗压性能的提升是很不利的。

2、重视建筑结构设计优化

在设计成房屋结构方案之后,结合采用建筑结构设计优化技术,不仅仅能节约建筑成本,使建筑方得到实惠,也可以更好的体现出建筑物的美学价值。在现在建筑商追求的尽可能节约成本目标下,我们要保证房屋长期有效的使用,保证房屋结构稳定,耐久时间长,兼顾好外形美观舒适,这样既可以给建造方带来成本节省,也能让居住者得到不同层次的需求享受。与旧式的建筑结构设计方式相比,建筑结构设计优化方案可以使房屋建造的成本降低30%左右。采用优化的设计技巧,可以合理配置各种资源,充分利用建筑原料,并协调好房屋内部各个独立的单元,使这些独立的部分互相配合,共同发挥作用;采用优化的设计技巧,可以在创新设计方式的同时,确保建筑物的安全性能达到既定标准,保护居民的生命健康和财产安全;采用优化的设计技巧,还可以帮助建筑物结构的设计者认真规划建筑设计方案,选择最科学、最合理的设计方式,实现建筑结构设计的最终目标。

3、建筑结构设计优化的几点措施

3.1设计结构模型

建筑物结构设计优化中的房屋整体设计优化可以分为三个阶段:

(1)首先是对于变量的选择。通常情况下,对设计人员决定最终设计方案起到重要作用的那些数值,都可以作为变量供设计者选择。比如说,工程的目标参数包括房屋价格参数和预期产生的损失参数;工程的控制与约束参数包括表示房屋架构可靠性能的参数,等等。如果设计者能够将变化幅度较小或者考虑因素较少的参数作为参考指标,综合权衡,那么与建筑结构设计、编程和计算有关的工作难度将会降低,设计者也可以更快找到符合设计目标的那一组数据,这样的工作效率也就提高了。

(2)其次是要确定好相应的函数。设计者要在多组相似的函数中,选取最符合事先设定的房屋横截面尺寸和钢筋尺寸面积的那一组函数,分析这组函数的各种性质,从而最大限度地降低房屋建造的成本费用。

(3)最后就是对于条件的衡量。出于增强房屋结构稳定性和耐用性的考虑,房屋设计的约束指标应当包括房屋尺寸、架构刚性、架构稳定性、受力限度和变形限度、单元组件规格、墙体裂隙限度、结构可塑程度、架构体系规格、结构确定程度等。在实际的设计过程中,设计者应当结合房屋建造工程的具体情况,分析比较施工实际中的约束性条件和目标确定的约束性条件,确保各种条件都能符合相关规定要求,以便实现设计结果的最优。

3.2决定计算方法

房屋结构设计过程中会涉及到很多计算程序;而优化建筑结构设计的过程,就是一个复杂变量和多种设计条件的计算过程。设计者在对各种数据进行演算时,要注意将附加约束条件的问题转换成不附带约束条件的问题,这样更容易求得计算结果。经常用于建筑结构设计优化的计算方法也有很多,这些计算方法各有利弊;设计者要根据现实需要,选择最简便的计算方法,以节省时间和精力。

3.3选择最优程序规划与设计

在设计了房屋结构模型,并选择了适当的计算方法之后,设计者就可以进入选择最优程序的环节了。最优的设计程序应当具备功能完整、用途齐全、运转高效等优点。这种程序是由若干小程序组合而成的综合程序,在结构设计上发挥着重要作用。

3.4分析统计结论

在统计了各种数据计算结果之后,设计者要认真分析统计结论,找出各种设计方案之间的相似点和不同点,并通过综合衡量,来确定一种最佳的方案。在分析结论时,设计人员要注意从多个角度思考问题,不能遗漏某些易被忽略的细节问题。这是因为,房屋建造是一项成本较高的建设工程,涉及到各方当事人的利益;只有站在宏观的高度平衡这些利益关系,才能节约建设资金、优化建设方案。设计者应当妥善处理工程经济效益与工程技术含量之间的关系,不能只顾节约成本,而忽视了技术的改进。也就是说,在设计方案的选择过程中,既应当避免片面追求效益和利润的倾向,又应当避免片面追求技术创新的倾向。

4、总 结

设计出耐用、舒适、实用、美观、得体、安全的房屋结构方案,是一个综合技术很强的操作过程,要求我们结构设计人员在设计过程中,多方考量,综合平衡各种因素的决策过程。设计人员要坚持统筹兼顾原则下,综合考虑房屋的各种性能要求,从而筛选出综合效益最佳的设计方案,科学设计,大胆革新,探索新的设计途径,从而在工作当中不断开拓进取,发展进步。

参考文献

[1] 佟月强,郝明. 试论结构设计优化技术及在房屋结构设计中的应用[J]. 科技与企业. 2012(08)

[2] 孙有果.结构设计优化技术在房屋结构设计中的具体应用探讨[J]. 科技致富向导. 2011(26)

[3] 李林.边坡锚固优化设计理论与应用[J].攀枝花科技与信息. 1999

[4] 张文朝,孔露露.房屋结构设计中结构设计优化技术的应用[J].中国城市经济. 2011

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关键词: 房屋 结构设计 概念设计

1 房屋结构设计存在缺陷分析

1.1 防火设计问题

一些设计人员对防火规范、 规定不熟悉, 对建筑物分类有错误,导致在设计中对防火标准执行有误, 消防处理不当, 存在许多安全隐患;一些重要场所的安全疏散出口、 疏散门开启方向不正确, 影响安全疏散;有些设计中的防火分区面积过大, 防火间距过长, 设计存在随意性;有些消防设施设计不合理、不配套 ,建筑物一旦失火 , 消防设施将不能有效发挥作用。

1.2 结构设计不合理,留下安全隐患

如 《建筑抗震设计规范》 第 7.1.8 条(强制性条文)规定 “底部框架- 抗震墙结构, 上部的砌体、 抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应对齐或基本对齐” 。有些设计把底层设计成大空间, 抗震墙很少, 上部砌体抗震墙大部分与底部的框架梁或抗震墙不对齐 ,造成结构体系不合理, 传力不明确;有些设计中抗震分类、场地类别选用错误, 导致整个结构设计错误。一些混凝土构件, 特别是悬挑构件的最小配筋率达不到要求, 有的相差一半, 有的甚至一半都达不到;有些设计中荷载取值没有按规范要求来确定, 存在漏算错算现象;有些结构设计与提供的计算书不一致,结构强度远远低于计算结果 , 设计存在严重安全隐患。

1.3 设计深度达不到规定要求

一些设计人员制作图纸“偷工减料” , 设计粗糙, 过于简单, 施工图中应有的系统图、 大样图、相关剖视图漏缺;一些重要的、应该用图纸反映的内容只标注 “见图集” 、 “由设备厂家确定” 等, 施工图设计表述不全, 细部大样不详, 不能反映工程的全貌;一些重要的设计依据、设计参数、 工程类别、安全等级、 耐火等级、 防火消防处理等在设计总说明中没有标明或交待不全。这些问题的产生,有的是由于设计人员没有对一般房屋尤其是多层房屋设计引起高度重视,盲目参照或套用其他的设计的结果;有的则是由于设计过程中对设计规范和设计方法缺乏理解;还有的是由于设计者的力学概念模糊, 不能建立正确的计算模式, 对结构电算结果也缺乏判断正确与否的经验。

2 房屋结构设计的规范要求

为避免出现上述结构设计问题, 在房屋结构设计时首先必须从结构计算和构造上满足规范的相关要求。

2.1 结构计算应注意的问题

①荷载计算的错误。诸如漏算或少算荷载、 活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符,基础底板上多算或少算土重。

②底框砌体结构验算。底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构,对具有薄弱层的底层框架混合结构,应考虑塑性变形集中的影响,通常对底层地震剪力乘以 1.2~1.5 的增大系数;底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法。因为底层框架结构中只有底层框架抗震墙,应采用双保险的方法,抗震墙承担全部剪力,框架按刚度比例承担剪力。刚度计算时,框架不折减,抗震墙折减到弹性刚度的 20%~30%; 应考虑底层框架柱中地震作用产生倾覆力矩所引起的附加轴力。

③避免楼板计算中方法不正确。连续板计算不能简单地用单向板计算方法代替;双向板查表计算时,不能忽略材料泊松比的影响,否则由于跨中弯矩未进行调整,将使计算值偏小。

④对电算结果的正确性作出有效评价。目前结构计算大多采用结构设计计算程序进行计算,如何对计算结果进行分析、 评价,是一个非常重要的方面。因此必须根据工程设计的经验对计算结果进行分析、 判断,根据其正确与否,决定能否作为施工图设计的依据。

2.2 构造设计应注意的问题

①注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震设计中既要保证建筑结构在地震发生时具有一定的延性, 又必须满足最小配筋的要求。

②严格按照规范要求,保证钢筋在各个部位所需满足的锚固、 延伸和搭接长度,材料选用也必须满足强度要求。

③为了防止屋面温度应力引起的墙体开裂, 必须采取有效的通风融热措施。

④按抗震构造要求设置的构造柱,应在整个建筑物高度内上下对准贯通,上至墙压顶,下至浅于 500mm 基础圈梁,或伸入室外地面以下 500mm 的构造柱与圈梁、楼板和墙体的拉接必须符合规范要求。

3 房屋结构设计的概念设计与地基设计

3.1 必须及早介入建筑结构的概念设计。 房屋设计无论是多层砖混或框架剪力墙结构,都不同于以往的静力设计,必须从抗震的角度,采用二阶段设计来实现三个水准的设防要求。为此,结构设计人员必须及早介入建筑结构的概念设计, 否则将会导致建筑结构设计的不合理,给以后的结构设计带来难度。房屋结构的概念设计是指一些在计算中或在规范中难以作出具体规定的问题,必须由工程师运用 “概念” 进行分析,作出判断,以便采取相应的措施。例如结构破坏机理的概念、力学概念以及由震害试验现象等总结提供的各种宏观和具体的经验等。这些概念及经验贯穿在方案确定及结构布置过程中,也体现在计算简图或计算结果的处理中。房屋结构的概念设计在整个设计过程中起着举足轻重的作用,一幢建筑物的设计,如果没有事先经过全盘正确的概念设计,以后的计算模式再准确、 计算再精确、 配筋再合理,也不可能是一个经济、 合理的优秀设计工程。因此在建筑物的方案设计阶段应正确把握建筑结构的概念设计, 对不同形式的房屋建筑掌握各自概念设计中容易疏忽的要点。

①对一般多层砌体房屋结构,应按 《建筑抗震设计规范》 要求做到优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系: 纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处;不宜采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。

②对钢筋砼多、 高层结构房屋,力求做到结构布置尽量采用规则结构。对复杂结构,可以设置防震缝,把它分割成各自规则的结构单元。结构布置以少设缝为宜,一旦设缝,则应使防震缝的设置与伸缩缝、 沉降缝相统一;框架与抗震墙等抗侧力结构应双向布置,以便各自承担来自平行于该抗侧力结构平面方向的地震力; 框剪体系的各抗侧力结构要形成空间共同工作状态,除了控制抗震墙之间楼、 屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外,还需采取措施,保证楼、 屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接。

4 加强房屋地基结构设计

为防止或减少由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏,可以从建筑措施、结构措施、 地基和基础措施方面加以控制。 诸如:避免采用建筑平面形状复杂、 阴角多的平面布置;避免立面体形变化过大;将体形复杂、 荷载和高低差异大的建筑物分成若干个单元;加强上部结构和基础的刚度; 同一建筑物尽量采用同一类型基础并埋置于同一土层中等一系列措施。地基的结构设计应分别就高层建筑与多层建筑考虑不同的设计。

对高层建筑来说,由于需要一定的埋置深度,从经济的角度考虑,基础一般采用桩箱或桩筏张拉施工。为了保证锚索张拉锁定达到设计吨位,进行以下控制:

①张拉前先对千斤顶、 张拉油泵、 压力表等进行配套标定,并用油漆进行编号,防止张拉过程中张拉机具混乱使用;②.张拉前对参与锚索张拉的人员进行专门的培训, 指定采用同号液压油,防止因液压油粘度不同产生标定误差; ③张拉前对参与锚索张拉的人员进行专门的培训, 使每个参与锚索张拉的人员从理论上懂得锚索张拉工艺流程及在张拉过程中要注意那些问题; 从操作上熟悉张拉机具的具体操作;④整束张拉前,锚索先进行分束预紧,预紧张拉力为 50kN,确保在孔内的钢绞线顺直,以提高锚固效果;⑤锚索张拉力按张拉工艺流程逐级增大, 张拉过程中当达到每一级的控制张拉力后稳压 5min才进行下一级的张拉,达到最后一级张拉力稳压 30min;⑥张拉时升荷速度每分钟不超过设计应力的 1/10; 卸荷速度每分钟不超过设计应力的 1/5;⑦尽可能以钢垫板为基准,直接量测钢绞线伸长值,量测千斤预活塞伸长值作为钢绞线伸长值会有误差, 因为钢绞线弹性变形影响其伸长值的准确性;⑧.钢绞线理论伸长值计算,张拉段段长取值为止浆环后端到张拉时钢绞线实际受力点的距离;⑨.当钢绞线伸长值大于理论计算值 10%或小于 5%时,暂停张拉,查明原因并采取相应措施调整后,才继续张拉;除监测锚索外,抽约 5%有粘结锚索安装测力计,监测锚索锁定后 48h 后应力变化情况,如应力损失超过设计应力 10%,进行补偿张拉。

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【关键词】房屋结构;设计;常见问题;解决措施

前言

随着我国经济的快速发展,社会的进步,人民生活水平的提高,对房屋建筑结构提出了更高的要求,已经由过去只注重质量过渡到不但对质量提出更高的要求,而且对房屋建筑的外型、结构也提出了很多要求。近些年来,虽然我国的房屋建筑有所发展,有所提高,但同发达国家相比,还存在很多不足之处,在房屋设计中还存在一些问题,亟待解决。因此,本文主要对房屋建筑结构设计中常见的问题进行探讨。

一、房屋结构设计的基本方法

房屋结构设计的基本方法指的是设计图,如何设计房屋的图纸,对于房屋建筑是十分重要的,不可马虎。首先是结构平面图的绘制,需要考虑的是是否输入结构软件进行建模是由建筑地处抗震设防的烈度决定的,当建筑地处抗震设防的烈度为6度区时,可以输入也可以不输入,这是因为依据建筑抗震设计规范,只要符合有关的抗震措施,并在设计中注意受压和局部受压的问题,是完全可以不用在软件中建模的。但是需要知道的是,如果时间允许,相对来说,输入建模是较好的,它能够用来进行荷载导算。当建筑地处抗震设防的烈度为7度及以上时,这就没有考虑的必要了,必须要输入软件建模计算的。

其次,是屋顶结构图的绘制,绘制这部分的图纸时,需要设计人员具备一定的空间概念,并且能够正确理解建筑图纸和意图,这样有助于加强施工人员对图纸的理解。当建筑是坡屋面时,结构的处理方式分为梁板式(主要用于建筑平面不规整,板跨度较大,屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面)和折板式(主要用于建筑平面规整,板跨度较小,屋面坡度及屋脊线转折相对简单的坡屋面)两种。两种形式的板都是偏心受拉构件。其中,梁板的折角处钢筋的布置还需要大样示意图,而坡屋面板的平面画法,则需要剖面示意图和大样示意图两种表示方法。

最后,是楼梯示意图的绘制,对于楼梯的绘制需要注意的细节较多,一是梯梁的梁下高度要尽量符合建筑物的要求。二是梯梁的位置,要确保上下楼层的位置是统一的。三是折板楼梯,不可以使局部的应力过于集中,要将钢筋在内折角处断开,并分别锚固。四是梯板基础的沉降,这是需要注意的,不可以突然进行,如果需要应该设梯梁。

二、房屋结构设计中常见的问题及解决措施

1. 房屋建筑的地质勘测较少

对于房屋机构设计中存在的一个问题是,多层房屋建筑的地质勘测较少,更谈不上是详细。设计人员往往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来进行施工图的设计,而且有时仅凭地耐力这一数据作为参考依据,并私自认为将地耐力的容许值取得小一些就可以达到要求。由此可见,设计缺少详细的资料,适用程度较低。

解决措施:对于地基与基础的设计必须要做到合理,设计人员在进行图纸的设计前,必须要依据详细的地质勘察资料,并且要进行统一考察,将应该考虑的因素进行全方面的考虑,在一切准备妥当之后,才可以进行基础类型和上部结构的设计。

2. 承重柱截面高度设计过小

承重柱截面高度设计过小多发生在六度抗震设防区。一些结构设计者仅仅考虑受力分析的方便,而错误地认为六度设防不是设防,从而按照这种理念设计出的柱子的截面高度过小,梁柱的线刚度比加大。这种做法对于房屋结构是非常不利的,因为它不但忽略了梁柱间的刚结作用,而且也未曾考虑这种做法后所带来的安全隐患。柱对消化酶的约束弯矩被忽略,再加上柱截面的配筋都较小,如果受力较大,就会造成柱子附近出现裂缝。这不仅仅会影响房屋的耐久性,也会使房屋的使用寿命降低,严重时甚至会出现倒塌现象。

解决措施:首先,设计者要遵循抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。其次,要重新考虑六度抗震设防的概念,不能只为了分析方便,而设计出一些违背设计原则的建筑结构。在设计时,设计者应该将能考虑的因素进行全面的考虑,从而提高房屋结构设计的安全性与实用性。

3. 结构布置不合理

房屋的结构主要包含建筑的平立面外形尺寸、质量分布、抗侧力构件布置以及直至承载力分布等多方面因素,但是由于多种因素造成以上这些方面出现问题。一是设计人员对结构抗震概念设计的了解甚少,但在设计之前,并没有进行自主学习,加强对结构抗震概念的理解,而是一意孤行,继续设计,结果可想而知,为房屋结构设计埋下安全隐患。

二是设计人员对结构规则性把握不准确。三是在设计时,缺乏规范依据及相应的设计规定。由于这些原因,造成房屋结构规则性较差,结构抗震能力十分弱等问题。

解决措施:结构布置是结构设计中十分重要的环节,并且容易出现问题,这就需要设计人员对结构抗震概念有一个全面的了解,从而加强他们对结构规则性的把握。同时设计人员在设计时,需要有规范的依据和相应的设计规定,不可以按照自己的理解随心所欲的进行错误的设计。如:对于超长结构的设计时,由于这些超长结构不能或不便设置温度伸缩缝,因此不能只进行留设施工后浇带这一项措施,还要增加一些辅助措施。就像可以加强顶层屋面的保温隔热措施;而对于受温度变化影响较大的部位:一是可以考虑适当的配置间距较密、直径较小的温度筋。二是可以通过采用预应力混凝土结构来达到自己的目的。

三、结束语:

综上所述,房屋建筑结构设计之所以会出现一系列的问题,主要是由于设计者的设计出现问题所引起的,这就需要结构设计者,具有扎实的理论知识功底,灵活的、创新的思维以及认真严肃的工作态度。如果在设计中出现问题,设计人员要进行研究与辨识,在不断总结与探索中提高自己的设计能力与水平。而且建筑人员在建筑时发现问题,要及时与设计人员沟通,并及时的想出切实可行的方法加以解决。相信通过这样的方法,我国的房屋结构设计的问题会逐渐减少,房屋建筑的质量也会有更大的提高。

参考文献:

[1]祝华纯,王有权.房屋建筑结构设计中常见问题分析 [J]. 中国新技术新产品,2009 年 03期.

[2]陈伟源.房屋结构设计常见问题探讨中的几个重点[J].四川建材,2007 年 02 期.

[3]于桂萍.关于多层建筑结构设计中的主要问题分析[J].中国高新技术企业,2008(22).

[4]纪荣洋,王文可,潘可明.建筑结构设计经验探讨[J].低温建筑技术,2008(5).