文/常鳴 遼寧金帝建筑設計有限公司沈陽分公司 遼寧沈陽 110004
防范住宅結構設計通病的要點
文/常鳴 遼寧金帝建筑設計有限公司沈陽分公司 遼寧沈陽 110004
在建筑項目工程的建設過程中,建筑住宅結構設計關系到工程項目的整體質量和施工水平。為了根據現場施工建設的實際情況,靈活調整建筑住宅結構設計方法,需要全面對建設工程的施工現場情況進行考察和檢測,全面綜合考量住宅結構設計中的要點環節,防范結構設計通病的發生,需不斷學習并借鑒國際先進建筑結構設計理念,提高住宅結構設計的科技含量和技術水平,從而提升整體工程項目的建筑質量。
防范;建筑設計;結構體系設計
當前,住宅項目大家主要關心的重點在工程質量上,進而,工程質量的好壞直接關系到人們的生命安全。住宅設計是一項繁重而又責任重大的工作,直接影響到建筑物的安全、適用、經濟和合理性,但在實際設計過程中,常常發生住宅結構設計的種種概念和方法上的差錯,這些差錯的產生,是設計人員沒有高度重視,盲目參照或套用其他的設計的結果。為了避免或減少類似的情況發生,確保住宅設計質量能上一個臺階,應從以下幾個方面對結構設計中的常見病加以防范:
建筑的概念設計在整個設計過程了起著重要的作用,住宅設計無論是多層磚混或和框架剪力墻結構,都不同于以往的靜力設計,必須從抗震的角度,采用二階段設計來實現三個水準的設防要求。為在建筑物的方案設計階段正確把握建筑結構的概念設計,應對不同形式的住宅建筑,掌握各自概念設計中容易疏忽的要點:
1.1 對一般多層砌住宅結構,應按《建筑抗震設計規范》要求做到
優先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結構體系:縱橫墻的布置宜均勻對稱,沿平面內宜對齊,沿豎向應上下連續;樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉角處。
1.2 對鋼筋混凝土多、高層結構住宅,盡量做到如下要求
(1)框架與抗震墻等抗側力結構應雙向布置,以便各自承擔來自平行于該抗側力結構平面方向的地震力;
(2)結構布置應盡量采用規則結構。對復雜結構,可以設置防震縫,把它分割成各自規則的結構單元,結構布置以少設縫為宜,一旦設縫,則應使防震縫的設置與伸縮縫、沉降縫相統一;
(3)框剪體系的各抗側力結構要形成空間共同工作狀態,除了控制抗震墻之間樓、屋蓋的長寬比及保證抗震墻本身的剛度外,還需采取措施,保證樓、屋蓋的整體性及其與抗震墻的可靠連接。
預防或減少不均勻沉降的危害,可以從建筑措施、結構措施、地基和基礎措施方面進行防范。諸如:避免采用建筑平面形狀復雜、陰角多的平面布置;避免立面體形變化過大;加強上部結構和基礎的剛度。
應該引起重視的是:對高層建筑來說,需要一定的埋置深度,從經濟的角度考慮,基礎一般采用樁箱或樁筏結合的形式,此時應保證箱體的整體剛度,群樁布置的形心應與上部結構重心相吻合。當土層有較大起伏時,應使用同一建筑結構下的樁端位于同一土層中,應考慮可能產生的液化影響。常用的軟土地基處理方式類型較多,但在選擇地基處理方案前,必須認真研究上部結構和地基兩方面的特點及環境情況,并根據工程設計要求,確定地基處理范圍和處理后要求達到的技術指標,最終選定安全實用、經濟合理的處理方案。地基經處理后,還必須滿足規范所規定的強度和變形要求。
3.1 從結構計算角度,看結構計算應注意的問題
3.1.1 避免荷載計算的錯誤。諸如漏算或少算荷載、活荷載折減不當、建筑物用料與實際計算不符,基礎底板上多算或少算土重。
3.1.2 PKPM軟件在框架-剪力墻結構設計中應注意的問題
①要注意水平荷載問題
影響框架-剪力墻結構設計的重要因素是水平荷載,在使用PKPM軟件對高層建筑的結構設計時,要確定水平荷載是否會對設計成果產生影響,建筑物的高度不斷增加,水平荷載產生的位移與內力就會隨之增加。在框架剪力墻結構設計中的水平荷載有風荷載和地震作用兩種。
②框架剪力墻結構設計中風荷載系數選擇要慎重
運用PKPM軟件對框架-剪力墻的結構進行設計的過程中,設計人員對計算參數或系數的選取應用不當,導致在對剪力墻進行假設時常出現一些問題,無法掌握框架剪力墻結構在受力以及變形等特征,就會使該結構的承受水平荷載能力不足。因此對風荷載的風壓值進行計算時對系數的選擇要慎重考慮,必要時要自己動手進行計算。
③重視地震作用中計算參數的選擇
在框架剪力墻中如果抗側剛度過大,就會出現地震反應,從而使得框架剪力墻結構上部以及基本費用隨之增加。其結構的抗震性較差,無法達到設計者和住戶的要求。
3.1.3 避免樓板計算中不正確方法
①連續板計算不能簡單地用單向板計算方法代替。
②雙向板查表計算時,不能忽略材料泊松比的影響,否則,由于跨中彎矩未進行調整,將使計算值偏小。
3.1.4 以軟件計算結果的正確性不能作出判斷性評價。目前結構計算大多采用結構設計計算程序進行計算,如何對計算結果進行分析、評價,是一個非常重要的方面。必須根據工程設計的經驗對計算結果進行分析、判斷,根據其正確與否,決定能否作為施工圖設計的依據。
3.2 從構造角度看應注意的問題
3.2.1 注意構件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震設計中既要保證建筑結構在地震發生時具有一定的延性,又必須滿足最小配筋的要求。
3.2.2 嚴格按照規范要求,保證鋼筋在各個部位所需滿足的錨固、延伸和搭接長度,材料選用也必須滿足強度要求。
3.2.3 為了防止屋面溫度應力引起的墻體開裂,必須采取有效的通風融熱措施。
3.2.4 按抗震構造要求設置的構造柱,應在整個建筑物高度內上下對準貫通,上至女兒墻壓頂,下至淺于500毫米基礎圈梁,或伸入室外地面以下500毫米,構造柱與圈梁、樓板和墻體的拉接必須符合規范要求。
綜上所述,通過對各類常見結構錯誤問題的分析,可以加強結構設計人員對常見結構設計錯誤的辨別能力,提高對結構設計通病的防治能力,使住宅的結構設計工作做行更安全、更合理。
[1]譚曉恒,徐曉東.淺談防范住宅結構設計通病的要點[C]//土木建筑學術文庫.2010.
[2]馮春林.淺談住宅結構設計的通病及防范要點[J].科技風, 2009(11).
[3]李俊召.淺談住宅結構設計通病防范[J].時代報告:學術版, 2015(4):387-387.
常鳴,1984,男,漢族,籍貫:遼寧省沈陽市,學歷:本科,工作單位:遼寧金帝建筑設計有限公司沈陽分公司,研究方向:結構設計。