浅析建筑结构设计中常见问题

浅析建筑结构设计中常见问题

林培超(重庆大恒建筑设计有限公司新疆分公司新疆维吾尔自治区830000)

摘要:在建筑结构设计当中,部分构件的设置和规范仅仅是给出了建议取值或者是最低限制。然而在实际的设计当中,不同的设计人员则会存在不同理解,那么最终的整个设计将会出现较大的区别。本文对建筑结构计算和分析、地基和基础设计、梁筏基础板筋、强柱弱梁的设计理念、面板设置温度应力筋、保护层以及垫层的厚度以及抗震设计等进行总结分析,以供同行参考及批评指正。

关键词:建筑结构;基础设计;设计理念

一、建筑结构计算和分析选择合理的结构整体的计算软件。在建筑结构整体设计当中,常用的计算软件有:TAT,SATWE,ETABS或TBSA,SAP等。然而不同的软件所采用的计算模型是有相对的差异,这样就导致了采用不同的软件的将会得到大小不同的结果。因此,在工程整体结构计算与分析时,需要参照建筑结构的类型以及计算软件的模型特点,最终选择一个相对合理的计算软件。还要判断计算结果中相差较大时,哪一个结果是较为合理的,可用于参考的,或者是哪个结果的意义不大等等,这些都将成为设计工作中结构工程师的一个首要工作。反之,选取不合理的计算软件将会造成精力和时间的大量浪费,甚至是导致结构存在不安全隐患。

二、地基和基础设计这是由于地基和基础设计过程的好坏不仅会对后期的设计工作造成影响,地基基础还决定了建筑结构的整个工程造价,因此在建筑结构设计过程中,结构工程师对地基和基础设计是十分重视的。可见,该阶段若出现问题可能会成为不可估量的损失。因此,关于地基基础设计需要对地方性规范中的一些重要问题更加关注。我国的占地面积十分广阔,不同地区的地质条件各不相同,而国家的标准规范无法详细的对不同地区的地基基础进行描述和规定。然而以国家标准为基础建立的地方标准则可以将不同地方的地基基础类型与设计处理方法的相关经验规定、描述的更为准确、详尽。因此,在地基基础设计之前,还需深人的研究学学当地的地方性规范。同时当前的小高层还需要对埋置深度的要求进行考虑,通常均设置地下室。基础一般选择桩筏基础,因此,桩型选择的合理性将会影响对地下室设计的经济性。只有对基础选型方案进行了一定的比较,方可选出更合理、经济的方案。在实际的设计当中筏板的厚度,还要考虑桩、角桩、墙的冲切,以及板配筋等各种因素。

三、梁筏基础板筋由于弹性梁筏基础板底会受到向上的反向力,因此结构设计人员则要求在地梁主筋以下放置筏板面筋,若有较多的地梁配筋时会配置双排筋,此外,受到上梁箍筋的影响,将会导致施工中的板筋的弯折难度,增大了人防工程的施工难度。从受力传递过程讲,必须准确的设置板筋的位置,然而考虑到相应板保护层的损失和施工难度来讲,则可做相应的放松。

四、强柱弱梁的设计理念关于强柱弱梁的设计理念的提出,主要是针对抗震效果而讲的,以便达到小震不坏,中震可修,大震不倒的抗震目标。倘若柱受到破坏将会导致整个建筑物出现倾覆,但是梁遭到破坏仅仅是部分区域的失效。可见,和梁破坏相比较,柱破坏的损害比较大。如今,我国的经济发展已经非常迅速,故建筑结构设计人员在设计过程中必须要将强柱弱梁的设计理念全面的贯彻到底。还要对柱轴压比进行严格的控制,当前的计算基本是以小震为基础完成的,若柱子的轴压比在小震下过高,那么边柱将会受到大震下产生的地震力产生较大的附加轴力,柱子则不具备安全储备,将会在大震时遭到破坏,这就和之前所提到的大震不倒相违背。故在任何情况下轴压不宜大于0.9%,并分部处理柱断面和配筋设置,适当加强角柱,边柱,尤其是角柱,还应采取全柱加密箍筋,并保持配筋率大于1%。

五、保护层及垫层厚度参照《地下工程防水技术规范》中的相关内容:结构厚度需超过250mm;裂缝不得贯通,且宽度要小于0.2mm;钢筋保护层的迎水面厚度要大于50mm。混凝土防水结构底板的垫层强度等级需超过C15,且厚度需要大于100mm,倘若是软弱土层则要超过150mm。结合大量的工程实践,若迎水面钢筋保护层厚度或者结构厚度低于相应规定的限值,那么将会形成渗漏现象。加强地下室顶板钢筋,按规范加注混凝土垫层、保护层及强度等级。

六、面板设置温度应力筋参照《混凝土结构设计规范》的相关内容,在现浇板区域内,若温度收缩应力较大,则钢筋间距的最佳距离为150mm-200mm,同时还要将温度收缩钢筋布置在板末配筋表面,在板的上下表面的纵向和横向的配筋率需超过0.1%。然设计人员对该条设计的理解程度有一定的出人。温度收缩应力较大的区域到底是那一各区域,设计人员对此有着不同的理解。对于较短规则的建筑物,可设置温度应力钢筋置于各楼面边跨和屋面层;针对超长结构,建议设置双层钢筋在超长结构的长向。其他部位可因人而异,无需过于强调。此外,若地下室筏板厚度超过1200mm,为了抵抗过大体积混凝土形成的温度和收缩应力,还需在筏板进配置相应的温度收缩应力钢筋。

七、提高建筑的抗震设计.在建筑结构抗震设计过程中,我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求,“三水准”即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时,结构处于弹性变形阶段,建筑物处于正常使用状态。建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时,结构屈服进入非弹性变形阶段,建筑物可能出现一定程度的破坏。但经一般修理或不需修理仍可继续使用。因此,要求结构具有相当的延性能力(变形能力)不发生不可修复的脆性破坏。

建筑的结构设计中心理念在于“实用、经济和安全”,抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用基于这一中心理念而产生。由于地震的不确定性和破坏性特点,因此在房屋建筑结构设计中应用抗震设计体现了设计的安全概念以及对自然灾害的预防措施。下面笔者从提高房屋建筑结构的抗震力和降低地震作用对房屋建筑的影响几个方面论述抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用。提高房屋建筑结构的抗震力。出于对建筑结构抗震功能的保证,在房屋建筑结构设计中要特别注意做到以下几点:a.在房屋建筑结构设计中要考虑地基的稳定性因素,挑选对抗震有益的地基,防止地基变形影响抗震功能;b.同一房屋建筑结构单元要设计在性质一样的地基上,要把地基最大潜力融入房屋建筑的结构设计,有利于发挥地基的抗震功能;c.房屋建筑结构设计尽量做到规则、对称,以降低地震作用导致的房屋建筑变形度以及避免地震作用力集中导致房屋建筑扭曲的状况发生;d.房屋建筑的整体结构设计中要多加几道抵抗防线,以提高房屋建筑结构的抗震力,同时建筑结构受力设计要明确,防止存在建筑结构局部薄弱;e.最大程度的减少房屋建筑结构自身重量,从而减小房屋建筑对地基的压力,达到缓解地震冲击作用对建筑体的影响力;f.注重房屋建筑结构空间的统一性,在房屋建筑结构的平面上强化连接,建筑的竖向结构刚度要达到能支撑整个建筑重力。

结束语伴随建筑业的飞速发展,建筑结构形式也由简单的砖混结构变得日趋复杂和多样。建筑结构设计应以相应的规范标准作为参考依据,并在实际工作当中不断的总结,进一步设计出更加合理、经济的建筑结构,从而推动我国建筑业的健康发展。

参考文献:[1]麦雪梅.建筑结构设计中存在的问题分析田.科技与生活.2011(3).[2]张虎.浅析土建结构设计存在的问题与0].中国新技术新产品2012(15)[3]谢湘桥.浅析土建建筑结构设计中的几个常见问题田.城市建设理论研究.2012(2).

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