摘 要:隨著科學技術(shù)的發(fā)展進步,我國在建筑研究方面的技術(shù)也逐漸得到完善,加上不斷開發(fā)出新型高技術(shù)建筑工程材料,有力的促進了我國建筑行業(yè)的發(fā)展與進步。但是技術(shù)的發(fā)展只能解決建筑工程的一部分問題,而不能解決一切問題。目前我國建筑工程在設計、施工、監(jiān)理、驗收等方面仍然存在很多問題,文章從具體實際出發(fā),著重發(fā)現(xiàn)建筑行業(yè)在進行結(jié)構(gòu)設計時出現(xiàn)的問題,分析其出現(xiàn)的原因,探究可能出現(xiàn)的后果。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);建筑設計;問題
我國建筑行業(yè)蒸蒸日上,但是在建筑結(jié)構(gòu)設計過程中往往存在一些設計誤區(qū),在樓板設計、承重柱截面設計、框架結(jié)構(gòu)設計、梁高設計、地基和基礎設計等方面經(jīng)驗主義思想嚴重,循規(guī)蹈矩,根據(jù)以往使用過的方案進行設計,認為只要以前的設計建造成的建筑沒有出現(xiàn)質(zhì)量問題那么該設計就是正確的,但事實上建筑物的問題可能只是潛在的,出現(xiàn)質(zhì)量問題只是時間問題,所以在進行建筑設計時更應實事求是,從建筑科學方面入手,研究結(jié)構(gòu)設計問題,從理論上發(fā)現(xiàn)問題,在現(xiàn)實中實踐問題、解決問題。
針對建筑結(jié)構(gòu)設計中常見問題,本文將從樓板設計方面、連續(xù)梁設計方面、地基與基礎設計方面、構(gòu)造柱設計方面、承重柱設計方面、框架設計方面進行問題分析。
1 樓板設計問題
樓板在房屋建筑中起著重要的作用,沒有樓板房屋建筑就無從談起,樓板是建筑中主要的承重構(gòu)件,通過將樓板橋接在承重墻之間,樓板就可以將建筑壓力通過板面?zhèn)魉徒o承重墻、柱,增加房屋的堅固程度和建筑強度,所以不合理的樓板設計會造成嚴重的后果,必須重視。樓板設計中出現(xiàn)的問題主要有:
樓板需要橋接在不同的承重墻之間,但是現(xiàn)實施工中往往將普通墻壁當作承重墻使用,搭載樓板。樓板能承受的壓力是一定的,承載樓板的墻壁承重能力也是有限的,承重墻是專門為搭載樓板設計的,而普通墻壁只是設計美觀、方便用的,承重能力很差,如果將其和承重墻混用,均布載荷進行配筋設計,很容易使普通墻壁處開裂,墻壁上方的樓板斷裂。
設計時根據(jù)經(jīng)驗對樓板承重進行判斷,并且為計算方便,將雙向板當作單向板進行設計,這種假設的樓板承重和實際情況存在很大的差別,因為單向板和雙向板沒有混用的可能,造成樓板一段承重很大,另外一段很小,很可能造成樓板斷裂。圖1為樓板承重設計不合理造成斷裂。
2 地基與基礎設計問題
施工之前只對地面以上建筑結(jié)構(gòu)進行詳細設計,對于地基的處理只是憑借經(jīng)驗進行。任何房屋建筑在進行施工之前都要進行地基處理,但是真能做到正確的進行地基處理的很少,一般都是根據(jù)周邊房屋建筑時對地基的處理方法或者建筑公司常用的對地基處理方法進行地基處理。這樣的經(jīng)驗處理方法危害很大,因為不同的建筑,對地基處理的要求不同,并且不同的地方,地質(zhì)不同,處理方法就更要不同。所以在進行建筑之前,應對施工現(xiàn)場的地質(zhì)進行詳細勘測,綜合多方面的資料,詳細進行分析,最后在地基設計完成之后再進行地面以上建筑設計。
設計者對地基換土墊層的重要性認識不足,憑經(jīng)驗處理。設計者都明白在地基設計時要注意地基承載力,所以一般在地基挖掘一定深度后鋪墊砂石,加強承載力,但期間未對砂石層的寬度、厚度以及鋪墊砂石層的深度進行確定,這樣做既不安全也不經(jīng)濟。
3 構(gòu)造柱設計問題
構(gòu)造柱在磚混結(jié)構(gòu)建筑中起著重要的作用,不僅能夠提高墻壁的抗剪能力,同時與圄梁的連接結(jié)構(gòu)使得墻體裂縫不能進一步展開,維持了縱向承載力,使建筑具有較好的抗震功能。構(gòu)造柱雖然有承重作用,作用巨大,但構(gòu)造柱不是承重柱,不能將其當作承重柱用,現(xiàn)實中很多設計都違背了這一原則。
構(gòu)造柱當做承重柱以后,不但不能起到防震作用,反而會成為地震時房屋損毀的罪魁禍首。因為當作承重柱后,構(gòu)造柱提前受力,降低了應有的對建筑物各結(jié)構(gòu)的拉結(jié)和約束總用,一旦遭受地震,首先應力集中,很容易損壞。
如圖2構(gòu)造柱的布置圖所示,構(gòu)造柱扎根于圈梁當中,沒有像承重柱一樣擁有專門的基礎,所以一旦被當作承重柱使用很容易倒塌。
4 框架結(jié)構(gòu)設計
框架結(jié)構(gòu)設計中常見問題是:注重框架的橫向設計而忽視了縱向設計。
國家對于現(xiàn)在建筑的抗震要求有所提升,不只單單要求建筑的橫向抗震,必須也要有縱向抗震作用。隨著經(jīng)濟發(fā)展,人們對于樓房的要求越來越高,高層樓房已是常見,縱向抗震是必須重視的一個問題。但是實際設計時,為了簡便省時,設計師一般會將樓房的縱向結(jié)構(gòu)假想成連續(xù)梁進行設計,樓層不同承重也會不同,但是抗震設計卻是相同,縱向結(jié)構(gòu)的配筋、梁柱節(jié)點的強度設計無法與地震抗衡。由于沒有考慮地震的縱向作用,在實際設計中經(jīng)常出現(xiàn)梁的支座負筋,跨中縱筋及箍筋的配筋置均不足的現(xiàn)象。
5 承重柱設計問題
承重柱設計的主要問題是承重截面太小,無法滿足要求。承重柱截面太小是最常見的問題。在建筑中我們很少發(fā)現(xiàn)承重柱截面過大現(xiàn)象,即使非常龐大的一個建筑,里面的承重截面也是很小。這是因為房屋的建筑者和需求者都希望得到美觀、大方的效果,如果承重柱按照實際承重進行設計,那么很可能墻體表面就會有很大出殼,影響整體效果。但是承重截面設計太小的直接后果就是梁柱線剛度比加大,這樣設計存在很大的安全隱患。在受力時,懸梁與柱子交界處會因為受力面積太小,造成壓強過大,從而產(chǎn)生裂縫,時間久了有發(fā)生倒塌的危險,在遭受地震時情況更加危險。圖3為承重柱因截面太小應力集中而導致的屋頂墻體開裂。
6 連續(xù)梁設計問題
連續(xù)梁設計的主要問題是設計者將連續(xù)梁按單梁進行設計。這種情況常常發(fā)生在房屋的陽臺邊梁設計上。房屋陽臺邊梁所承受重力、負荷較小,設計者抓住這一點在進行設計時便將連續(xù)梁按照單梁在圖紙上進行設計,省時省力,但是這樣做的直接后果將是建筑施工時在梁的支座處上部配置的負筋量將遠遠小于連續(xù)梁的狀況。這樣做的后果將是梁的支座處受拉區(qū)拉力明顯增大,經(jīng)過一段時間支座處受拉區(qū)便會出現(xiàn)豎向裂縫,經(jīng)過發(fā)展最后梁上部欄板處也會出現(xiàn)明顯的豎向裂縫。如果邊梁長度較小,這個問題導致的后果不會非常嚴重,但是如果邊梁很長,自身質(zhì)量很大,再加上外界應力,那么問題將會越來越嚴重。并且陽臺邊梁多數(shù)直接暴露在室外,會經(jīng)歷四季環(huán)境變遷,受到風吹日曬,溫度變化較大,對梁的收縮性能要求較高。當連續(xù)梁按照單梁設計以后,溫度發(fā)生變化時梁體進行伸縮,但是由于是單梁連接,其伸縮受到另外一個單梁的約束,伸縮范圍有限,同時在一定范圍內(nèi)也會受到挑梁的約束,從而在梁體產(chǎn)生伸縮應力,該應力將直接作用于梁上已經(jīng)有裂縫或者梁體脆弱處,致使梁的整個支座附近沿整個梁截面四周裂縫貫通,梁體的剛性降低,成為松散的小支撐塊,承重能力嚴重下降,直接影響使用安全。
7 結(jié)束語
房屋是人們居住、生活或者公司生產(chǎn)、發(fā)展的場所,必須重視其安全性、可靠性。房屋建筑是一個系統(tǒng)、全面的工程,需要綜合考慮多方面問題。房屋建筑設計師在進行設計時必須持嚴謹、負責的態(tài)度對房屋進行系統(tǒng)、綜合、細致的設計,既能從大的方向把握整體,也要能夠發(fā)現(xiàn)建筑中的細小問題。房屋的建筑施工者,必須遵循設計方案,嚴格按照建筑要求、國家標準進行施工,杜絕偷工減料,嚴禁經(jīng)驗主義。本文通過對建筑結(jié)構(gòu)中常見問題進行分析,為建筑設計者、施工者指明了改善目標,對于建筑工程的改善意義重大。
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