淺談建筑結構設計中應注意的問題

李靖

摘 要：隨著我國建筑規模和建筑速度的發展,建筑結構設計作為全面的、系統的工作,在結構的設計中存在著多種的問題,建筑結構的設計需要全面的理論基礎,創新性思維能力以及認真嚴肅的工作態度。文章在對建筑結構設計內容和設計原則分析的基礎上,提出了建筑結構設計中的主要問題,為有效的提升了結構設計的效果,提供理論參考。

關鍵詞：結構設計問題建筑結構

1、對建筑結構設計種類與內容的分析

1.1對建筑結構種類的分析

按照建筑物的使用性質,將建筑物分成工業建筑和民用建筑,按照建筑物的高度分類,分成單層、多層、超高層的建筑。建筑物按照使用的施工材料分為木質結構、砌體結構、鋼結構、混凝土結構以及混合結構等。按照結構的形式分為框架式結構、排架式結構、剪力墻結構、簡體和大路結構等。

1.2建筑結構設計基本內容分析

1.2.1 建筑結構設計程序的分析

建筑物的設計內容, 主要有建筑設計、結構設計、排水供水設計、供暖設計以及電力線路設計等。建筑物結構作為發揮功能的基礎,進行結構設計時主要有下面四個過程,即設計方案的確定、結構的分析、構件的設計、施工圖的繪制等等。

1.2.2 建筑物結構設計的基本要求

結構設計的計算,進行結構設計的構件時要做承載能力極限狀態的計算,以及正常使用極限狀態的鹽酸,例如直接承受荷載的構建,要完成疲勞強度的計算;結構上的多種作用一起發生,要在結構分析的條件下,分別計算出每一種作用下的效應,設計出有利的組合;結構設計的抗震性,我國建筑結構設計的防震度為六到九度,建筑結構按照建筑所在地區的地震烈度、建筑的結構類型以及建筑物的高度抗震等級。按照不同的抗震級別,進行不同的計算以及結構的設計。

2、建筑結構設計原則的分析

適用、安全、經濟、美觀、便于施工是進行建筑結構設計的原則。一個優秀的建筑結構設計往往是這五個方面的最佳結合。完美的建筑結構設計就是在努力追求這五個方面的最佳結合的過程中產生的,適用、安全、經濟、美觀、便于施工是結構設計人員最終努力的目標,是結構設計的最佳體現。

3、建筑結構設計時注意的環節分析

3.1箱、筏基礎底板挑板的陽角問題

一是陽角面積在整個基礎底面積中所占比例極小,可砍成直角或斜角;二是如果底板鋼筋雙向雙排,且在懸挑部分不變,陽角不必加輻射筋。

3.2箱、筏基礎底板的挑板問題

從結構角度來講,如果能出挑板,能調勻邊跨底板鋼筋,特別是當底板鋼筋通長布置時,不會因邊跨鋼筋而加大整個底板的通長筋,較為節約;出挑板后,能降低基底附加應力,當基礎形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時,加挑板就可能采用天然地基;能降低整體沉降,當荷載偏心時,在特定部位設挑板,還可調整沉降差和整體傾斜;窗井部位可以認為是挑板上砌墻,不宜再出長挑板。雖然在計算時此處板并不應按挑板計算。從建筑角度講,取消挑板,可方便柔性防水做法。

3.3 梁板計算跨度的問題

一般的手冊或教科書上所講的計算跨度,如凈跨的1.1倍等,這些規定和概念僅適用于常規的結構設計,而在應用的寬扁梁中卻是不適用的。梁板結構,簡單點講,可認為是在梁的中心線上有一剛性支座,取消梁的概念,將梁板統一認為是一變截面板。在扁梁結構中,梁高比板厚大不了多少時,應將計算長度取至梁中心,選梁中心處的彎距和梁厚,及梁邊彎距和板厚配筋,取二者大值配筋。借用臺階式獨立基礎變截面處的概念,柱子也可認為是超大截面梁,所以梁配筋時應取柱邊彎

距。削峰是正常的,不削峰才時有問題的。

3.4 基坑開挖時的注意事項

基坑開挖時摩擦角范圍內的坑邊的基底土受到約束,不反彈,坑中心的地基土反彈,回彈以彈性為主,回彈部分被人工清除。當基礎較小,坑底受到很大約束,回彈可以忽略,在計算沉降時,應按基底附加應力計算。當基坑很大時,相對受到較小約束,如箱基,計算沉降時應按基底壓力計算,被坑邊土約束的部分可以作為安全儲備,這也是計算沉降大于實際沉降的原因之一。

3.5 回彈后再壓縮

基坑開挖時,摩擦角范圍內坑邊的基底土受到約束,不反彈,坑中心的地基土反彈,回彈以彈性為主,回彈部分被人工清除。當基礎較小,坑底受到很大約束,如獨立基礎,回彈可以忽略,在計算沉降時,應按基底附加應力計算。當基坑很大時,相對受到較小約束,如箱基,計算沉降時應按基底壓力計算,被坑邊土約束的部分當作安全儲備,這也是計算沉降大于實際沉降的原因之一。

3.6主梁有次梁處要做加筋處理

一般應優先加箍筋,附加箍筋可認為是:主梁箍筋在次梁截面范圍無法加箍筋或箍筋短缺,在次梁兩側補上,像板上洞口附加筋。附加筋一般要有,但也不是絕對的。規范中說的比較清楚,位于梁下部或梁截面高度范圍內的集中荷載,應全部由附加橫向鋼筋承擔。也就是說,位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的墊梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力應加附加筋。但梁截面高度范圍內的集中荷載可根據具體情況而定。還有當主次梁截面均很大,如工藝要求形成的主次深梁,而荷載相對不大,主梁也可不加附加筋。總的原則是當主梁上次梁開裂后,從次梁的受壓區頂至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁產生的剪力時,主梁可不加附加筋。梁上集中力,產生的剪力在整個梁范圍內是一樣,所以抗剪滿足,集中力處自然滿足。主次深梁及次梁相對主梁截面、荷載較小時,也可滿足。

3.7在出挑長度短的時候, 懸挑梁要做成截面

與挑板不同,挑梁的自重占總荷載的比例很小,作成變截面不能有效減輕自重。變截面挑梁的箍筋,每個都不一樣,加大施工難度。變截面梁的撓度也大于等截面梁。當然,外露的大挑梁,可適當變截面,使感官效果更好些。

4、結語

綜上所述,結構設計是建筑工程的重要組成部分,是建筑安全應用的基礎。因此,設計人員要從一個個基本的構件算起,做到知其所以然,深刻理解規范和規程的含義,并密切配合其他專業來進行設計。在工作中應事無巨細,善于反思和總結工作中的經驗和教訓。只有這樣才能做好建筑結構設計,促進建筑工程質量的不斷提高。

參考文獻

[1] 趙健玲. 建筑結構設計中常見錯誤分析[J]. 科技風, 2009, (16)

[2] 許叔通. 建筑結構設計有關問題探討[J]. 民營科技, 2010, (10)

[3] 黃國煊. 淺談建筑結構設計中的常見問題[J]. 今日科苑, 2008, (10)

[4] 程偉鵬. 淺談結構設計中的概念設計[J]. 黑龍江科技信息, 2009, (28)