【摘要】隨著現代化科學技術以及人們生活水平的提升,傳統的建筑結構設計已經無法滿足人們對建筑的高要求。
【關鍵詞】建筑結構設計;問題;解決方法
引言:房屋建筑的結構設計是整個建筑工程的重要組成部分。因此設計者必須掌握先進的房屋建設設計技術,才能滿足現代人對于房屋的要求,促使建筑結構設計更加的安全、適用、可靠和經濟。本研究對房屋建筑的結構設計上的關鍵問題進行了簡要的說明,并進行了簡要的分析和探討。
1.房屋建筑結構設計的基本方法
1.1建筑結構基礎
在房屋建筑結構設計的過程中,每個環節的設計是否符合相關標準,不僅決定著房屋建筑今后的施工狀況,同時還決定著房屋建筑今后的整體投入使用。因此在建筑結構的設計過程中,一定要注意以下幾點。首先是混凝土的選擇,要符合圖紙上的標注和相關的規定,這樣建筑才能堅固耐用。其次,在整個地基設計的過程中,設計人員首先應對工程的地基進行實地考察,以便在基礎設計的過程中能夠真正做到科學、合理、經濟、適用。還有建筑結構基礎所配的鋼筋一定是適合最小的配筋率在條基交叉部分基底的面積上,為了保證建筑的安全性,絕對不能夠進行重復的使用。此外,設計人員在地基設計的過程中,除了結合當地的地理環境外,還應結合著相關部門提供的地質勘查資料,確保在施工之前將基礎工作打牢,并且還要注意不斷的對基礎寬度進行調整。最后,在房屋地基設計的過程中,設計人員還應及時的對房屋建筑的整體結構做到完全掌握,只有這樣才能保障房屋建筑設計的整體性。
1.2建筑結構的平面圖及大樣詳圖
在繪制房屋結構平面布置圖時,要考慮建筑的建設地點所處的地理位置,結合實際情況進行設計,按照相關的規定,使用正規的設計圖紙和設計方法。同時在整個房屋建筑結構設計的過程中,設計人員只有真正做到心知肚明,才能繪制出科學、完善的設計圖,由此就需要設計人員在整個設計的過程中必須具備一定的空間概念,真正理解建筑圖紙上的每一個環節及設計意圖。設計時要通過反復的考察和計算,才能確定建筑結構的平面圖。繪制大樣詳圖也是如此。在建筑詳圖的準確無誤的基礎上,大樣詳圖的繪制可在建筑詳圖的基礎上直接繪制,也可在以前做過的詳圖的基礎上來局部改進繪制,確保施工人員能夠及時的了解設計人員的設計意圖,從而采取與之相應的施工方案。有一點需要注意的問題是,當建筑地處抗震設防烈度為六度區時,根據建筑抗震設計規范,是可以不用進行截面抗震驗算的,但必須符合有關的抗震措施要求。總之,在整個房屋建筑結構設計的過程中,設計人員要在每個環節細心把關,針對工程標高及外形尺寸,設計人員必須精確的對其進行測量、計算,以便從根本上確保其與建筑專業協調一致。
1.3樓梯及屋頂
當建筑是坡屋面時,結構的處理方式有梁板式及折板式兩種。在樓梯梯板撓度控制的過程中,設計人員應注意梯梁下的凈空以及梯板寬度的實際要求,在樓梯設計的過程中盡量將其與上下樓的位置統一,使其在原有的基礎上形成統一的整體,針對局部不合適使用的地方,可以適當的使用折板樓梯。而梁板式則適用于建筑平面不規整,板跨度較大,屋面坡度及屋脊線轉折復雜的坡屋面。折板樓梯鋼筋在內折角處要斷開分別錨固防止局部的應力集中,注意梁下的凈空要求,并要注意梯板寬度的問題。在折板樓梯鋼筋安裝的過程中,需要設計人員從內折角處將其斷開分別錨固,以此來防止局部的應力集中。梁板折角處鋼筋的布置則應有大樣示意圖。因為坡屋面板的平面畫法上,通常使用剖面示意圖加大樣詳圖的表示方法,這樣更便于施工人員正確理解圖紙。在條件允許的狀況下,設計人員可以在基礎圖中將構造柱的實際設計狀況繪制在整體結構圖中,確保構造柱的準確定位。由于屋面的起坡會造成閣樓層的部分墻體超高,要結合門窗頂設置圈梁來降低墻的計算高度。
2.房屋建筑結構設計中的常見問題
2.1樁間距過小
如果樁與樁之間的間距過小,就無法滿足樁的最小中心距的規范,尤其是對于錨樁與試樁而言,間距是設計人員相對容易忽視的環節,這樣容易影響到試樁結構本身的準確性。
2.2地基和建筑基礎方面的問題
這類問題包括樁身鋼筋籠長度不足、承重磚基礎采用多孔磚砌筑、結構布局缺乏合理性與規則性、房屋高度,高寬比超過現行規范規程的限值等等。對擠土灌注樁,樁身鋼筋籠長度沒有穿越軟弱土層的層底深度,不能滿足樁基規范“對于沉管灌注樁,配筋長度不應小于軟弱土層層底深度”的規定。根據多孔磚墻體結構構造,地面以下或室內防潮層以下的基礎不得采用多孔磚砌筑。在目前規范標準中對于高度與高寬比限定值所提出的最大規范標準,很多房屋建筑往往不是遠遠超過了適用高度,就是超出了高寬比的限定值,甚至還會出現個別的房屋建筑兩者的限定值均超過的情況。在結構設計過程中,對于房屋高度、高寬比和體型復雜程度超過現行規范、規程的高層建筑,應按超限高層建筑進行設計。
2.3地梁設計問題
在框架結構中,地梁的設計是結構工程師經常遇到的。地梁對基礎起拉接作用,一定程度的調整基礎不均勻沉降。地梁的受力狀態與普通的框架梁的受力狀態不同,普通的框架梁在作用下,梁產生變形不受其他介質約束,梁上荷載傳遞給框架柱;而地梁在荷載作用下,梁變形受到土的約束,一部分荷載通過梁底土的反力和梁側土摩擦阻力傳遞給地基;另一部分荷載傳遞給框架柱。由于受力的復雜性,在工程設計中應盡量避免采用不規則的結構,不應采用嚴重不規則的結構。在設計地梁結構時,應采用符合結構實際受力狀態的力學模型進行計算分析,并采取有效的抗震加強措施。
3.提升房屋建筑結構設計質量的方法
3.1加強平面圖設計質量
在設計施工平面圖時,要先進行人工設計和計算,等到設計完成以后,再利用計算機進行輔助修理,借助輸入建模進行模擬實驗,找出設計的不足之處和缺陷,及時的進行改正。設計人員應考慮到施工人員的理解能力,確保工人能夠按照圖紙準確無誤的施工。
3.2加強軟基處理
軟基是房屋建筑的最根本的環節,也是結構設計的基礎部分。地質因素是軟基結構設計首先要考慮的條件。水紋條件、房屋建筑的承載力情況以及地區抗震烈度等因素都要被結構設計綜合考量。軟土路基處理方法按處理深度分為淺層處理和深層處理。深層處理,即深厚軟弱地基,常采用塑料排水板,粉噴樁法等;而淺層處理常采用換填法。對于沒有地下室承載多的多層內框架結構,換填法設計可以有效的減少地基的不均勻沉降。因為路面材料的強度及單位體積的重力比土基的大,路基工作區的實際深度隨路面強度的增加而減小,但均應使天然地基下部土層能滿足路基工作區的設計要求,如采用碎石墊層等。
4.結語
設計是一個工程的靈魂,是整個工程建設的依據,要想提高建筑工程的質量,首先就要提高建筑設計質量。現代化社會,建筑工程施工技術水平隨著計算機技術的發展正在不斷地提高,作為房屋建筑結構的設計人員,就應該緊跟時代的步伐,以不斷提高自身的結構設計水平,同時嚴格執行構造的規范標準,將設計質量隱患從根本上消除掉,使設計的作品比現階段的其它建筑具有更好的結構形式。
參考文獻
[1]紀榮洋,王文可,潘可明,建筑結構設計經驗探討[J]低溫建筑技術,2008,