吳振南
摘要:我國國民經濟的快速增長,帶動了建筑業的快速、持續的發展。房屋建筑也有了多樣化的發展,由簡單到復雜、由單層到多層向高層發展,房屋結構形式也發生了變化。當前我國房屋主要結構形式存在一些建筑結構設計中的問題,急需解決這些問題。本文對當前的房屋結構設計存在的常見問題進行了詳細的分析。
關鍵詞:房屋結構設計,常見問題,策略
房屋是我們日常工作、生活、休閑的重要場所,不僅承擔著為人們御寒防暑的功能,而且還承擔著重要的娛樂功能。當前,隨著我國城市化的不斷發展,越來越多的農村人口涌向了城市,產生了大量的用房需求,這就需要我們在不斷地滿足其用房需求的同時也不斷地改善房屋結構設計,使房屋結構設計更加地科學,更加地符合人們的使用需求。
一、房屋建筑結構設計的基本方法
(一)結構平面圖:在建筑設計的過程當中,平面圖的繪制處在十分重要的地位,所以人們也很重視對其的建模。國家規定抗震烈度為6度的地區可以不進行建模,但也應做好相應的防護措施,而對于一些防震要求較高的地區,必須進行建模。
(二)大樣詳圖:大樣詳圖可在確定建筑詳圖準確無誤之后直接在建筑詳圖上面進行繪制,也可在做過的詳圖上進行局部改進。
(三)基礎的設計方法:房屋基礎的混泥土標號選擇耐久性符合國家相關要求的,另外對于基礎的配筋的選用也要選擇最小配筋率,詳圖或標準圖上標明的數據要與在條基交接處的鋼筋布置相匹配。在進行條基交接部位的鋼筋設置時,為了便于施工人員對建筑物的理解設計人員應該畫出詳圖或者是選用標準圖。
(四)抗震結構設計:在建造過程中優先采用縱橫墻共同承重或橫墻承重的結構體系一般都用于多層砌體住宅結構,布置縱橫墻時講究均勻對稱,注意沿平面內宜對齊,沿豎向應上下連續。
(五)樓梯和屋頂:折板式和梁板式兩種方法主要用于當房屋建筑的屋頂結構是坡面的時候。當房屋建筑的屋脊線和坡度相對簡單、板跨度較小、建筑平面比較規整時,一般使用折板式,相反則采用梁板式。而樓梯,使用折板樓梯主要是解決樓梯在個別位置上的不合適,為了防止局部的應力集中折板樓梯鋼筋在內折角處要斷開分別錨固;樓梯高度的設計注意要和房屋建筑的基本要求要一致,并且各個樓層要保持位置上的一致性;在建筑樓梯設計的擾度時,要保證首段梯板基礎不出現沉降,如果有必要的話,可以增加梯梁的設計;設計中要注意提高首段梯板基礎的應力;在設計梁下的凈空和樓梯梯板的寬度時也要注意。
(六)屋頂結構圖的設計方法:建筑建成坡面的結構時,結構設計圖主要采用梁板式和折板式等兩種方法。梁板式的結構多用于一些建筑面不規整、板跨度比較小的坡屋面,而折板式的設計與梁板式相反。因為受拉構件的影響,梁板式和折板式的結構都會有一定的限制,一般梁板式和折板式的板的厚度均會大于或等于120 mm。
二、當前房屋建筑結構設計中的常見問題
(一)樁間距過小。樁間距過小,是不符合對樁的最小中心距的規定的,而設計人員往往忽視試樁、錨樁之間的間距,,這就直接影響了試樁結果的準確性。
(二)樁身鋼筋籠長度不足。樁基規范規定“對于沉管灌注樁,配筋長度不應小于軟弱土層層底深度”,對擠土灌注樁來說,樁身鋼筋籠長度沒有穿越軟弱土層的層底深度,這也是工程設計中常見的問題。[1]
(三)采用多孔磚砌筑承重磚基礎。設計時,要根據多孔磚墻體的結構構造不同而進行設計,者就注意建筑不能采用地面以下或室內防潮層以下的基礎。
(四)房屋高度、高寬比超過現行規范、規程的限值。當前的建筑很少是按規定進行建筑,這就會超出設定的規范,這也是當下最主要的問題。不僅涉及達不到設定的限值,而且設計中也存在一些違反規定的操作,因此在實際的實施中,必然會出現房屋建筑不合格,超出的限值明顯高于規定的值,這些問題是嚴重的。如果不按規定的限值進行設計就會出現在抗震方面出現問題,當真的地震發生時就會出現房屋倒塌嚴重,給個人和社會都帶來經濟損失,因此,在設計中必須注意這個問題,避免悲劇的再次發生。當位于Ⅳ類場地或結構平面與豎向布置不規則時,其最大適用高度應適當降低,一般降低20%[2]。
(五)結構布置上存在不合理、不規則現象嚴重。結構的布局合理,才會有規則的建筑,才會避免出現混亂現象。因此在建筑設計中要特別注意這個規則,這個規則就是平立面外形尺寸、抗側力構件布置、質量分布、直至承載力分布等諸多因素。這些因素太多,不能在一個復雜的建筑中充分體現建筑的結構,因此必須有一個規定和規范才可以將這個問題解決。
(六)設計異形柱結構時存在的問題。近年來,在我國的住宅建設中,有些建筑采用了異形柱結構,特別是高層或小高層住宅。當前設計異形柱結構時存在的問題比較突出,異形柱結構房屋的特點主要表現在高度超高、體型不規則、結構布置不合理、抗震構造措施不當,這些特點也是當前存在的問題,不及時的解決,后果無法預料。國內缺乏對異形柱在受剪承載力、節點承載力和結構延性等方面的試驗研究,而且對異形柱結構在抗震性能方面的認識不足。在這種情況下,設計異形柱結構時應該特別注意重視房屋高度、結構規則性及抗震措施等方面的問題,增強嚴謹性。
(七) 結構縫設置不合理,縫寬度不足。對于超長建筑物來說,合理地設置伸縮縫是可以減少溫度變化對結構的不利影響的。有些設計人員用后澆帶來處理,這只能減少混凝土材料干縮的影響,不能解決溫度變化的影響,因此用后澆帶代替伸縮縫,這種做法是存在問題的,并且后澆帶處的混凝土封閉后,若結構再受溫度變化的影響,后澆帶就不能再起任何作用了。對于建筑中出現的超長結構,施工后澆帶的置留是首先考慮的問題,也必須加強其它構造措施,可以加強頂層屋面的保溫隔熱措施、個別部位適當配置直徑較小、間距較密的溫度筋,或采用預應力混凝土結構等都是可以注意的地方。
三、結論
總之,房屋建筑的結構設計包含了很多方面的工作,是系統工程的重點內容。如果設計存在不合理因素就會帶來很多麻煩,所以扎實的理論知識功底對于從業者來說十分重要,靈活創新的思維和嚴肅認真負責的工作態度,運用科學的設計方案,從一個個基本的構件算起,深刻這個行業的意義并密切配合其它專業來進行設計。真正使房屋建筑設計得到優化,促進社會更加合理、和諧的發展。
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
[2]于桂萍《關于多層建筑結構設計中的主要問題分析》[J].中國高新技術企業.2008
[3]莫雪輝《深度探討如何提高建筑結構設計水平》[J].科技資訊.2008