房屋建筑工程中的结构设计探讨
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科技创新与应用l 2ol4年第21期 建筑科学
房屋建筑工程中的结构设计探讨
张晓霞
(牡丹江市三江建筑设计院有限公司,黑龙江牡丹江157000)
摘要:建筑物结构设计的科学性和安全性是建筑企业和设计者应该考虑的首要问题,建筑质量的好坏,是否坚固耐用取决于建
筑结构的前期设计是否符合建筑物的设计标准。在日常生活中,经常会出现由于结构设计的问题导致工程事故的发生,严重者还
会引发人员的伤亡和财产的损失,也会给企业带来负面的社会影响。所以,建筑设计工作要严格依照设计标准进行,考虑问题时
要做到面面俱到,以追求理想的设计效果。
关键词:设计图;承载力;数据计算;设计问题和解决措施
1设计中常见几种构图类型
1.1房屋总体设计图
总体设计图是对整个房屋架构进行基本框架设计,主要包括对于 屋顶的设计。坡面屋顶是建筑物封顶使用的常见屋顶构造,其具有施工 方便,易操作,防积水等特点,建筑设计中包括对于屋顶构造的设计。在 具体设计工作中,要在设计图中绘制出整体的屋顶架构,包括材料搭建 方向和角度,承重结构的设置位置等,还要标识清楚施工材料的具体型 号和尺寸。一般情况下屋顶施工通常会使用钢制或者混凝土作为承重 材料,在气温较为寒冷的地区,还要考虑保温层的设计。 1-2房屋施工平面图 平面图是指房屋内部的施工结构设计图,其内容包括空间的合理 分隔,墙体的材料和厚度等方面。在进行平面图设计时,通常会利用专 业设计软件帮助分析和计算内部结构的具体构建位置和数值,并完成 对房屋承重量的预估。 1.3局部细节放大图 在完成总体设计图和平面设计图的基础上,针对具体施工的要 求,还要对房屋局部位置进行放大图的绘制。对于结构复杂,无法在平 面图中表现出来的设计细节要进行图形放大,并且要尽可能详细的将 要点标注清楚。 1.4房屋楼梯设计 楼梯是实现楼层间连接的重要通道,在设计时要考虑坡度问题以 及承重性。 而且在一般的楼体建筑结构中,上下层间楼梯的位置和尺寸都是 相同的,设计时要注意其一致性,对于有特殊楼梯结构要求的设计,要 做好楼梯之间衔接的尺寸设计工作。 2建筑结构设计的阶段及需要计算的数据 建筑设计是一项系统性工作,设计者要分别依次完成相应的设计 步骤,才能得到最后的设汁成图。设计工作包括三个阶段,首先,要进行 建筑的总体结构设计,绘制出整体的结构框架,包括建筑的所在地地质 情况,面积,高度,基本结构,承重梁等因素;其次,要进行建筑的承重力 和使用部件参数的计算,对于不符合标准的设计要及时修改,最后,根 据总体结构图和各项数值指标完成施工图的设计。在此过程中,对于结 构各项数值的计算尤为重要。数据计算大致包括如下项目:(1)房梁的 跨度计算。包括房梁的数量,间距距离,房梁本身的厚度和高度对于房 梁的材料不同导致的承重性差异因素也要考虑在内;(2)各部件可承受 最大拉力值的计算。设计者可以按照结构材料的可能受力方向和受力 最大值作为估算依据,并得出最后结论;(3)房板和房柱数值的计算。房 板设计要依据单块板的尺寸和厚度计算出板的承重力,不同点空间面 积要选取不同的房板材料;房柱的承重力也要计算,以确定房柱的使用 材料和型号。(4)房屋总承载力的核算。在承载力的计算过程中,要充分 将各种有可能发生的情况考虑在内,屋顶的负重包括外力和自然物质 所施加的压力,如降雨,暴风雪,台风等因素;内部结构的承重主要考虑 施工材料的重量和人员施加的压力,如房板对房柱的压力,施工人员的 外力等因素,要以最大承受值为设计依据。 3建筑设计中经常出现的问题及解决方法 3.1在设计时对于地基承载力缺乏考虑 建筑物地基薄弱是房屋施工中经常出现的问题,对于建筑物地基 施工的设计,要以前期工程测量和勘探数据作为设计基础,对于施工现 场图层较弱的情况,要进行地基的加固施工设计,包括对于土层的更换 和压实以及打桩固定的方法等等,土层更换的厚度和数量是设计者要 计算出来的。谢寸者要充分考虑到地基设计不科学的所带来的巨大危 害,严把地基施工的第一道关口。 3.2建筑超高超宽的情况 建筑物设计的总体高度和面积要符合建筑设计原理和标准。在实 际操作中,施工企业有时会为了提高建筑物的利用率,私自将建筑面积 ——236—. 或高度扩建,造成了建筑设计的严重违规,而且建筑高度不符合总体建 筑比例还有可能降低建筑物的抗震级别,应该在设计时给予高度重视。 3.3特殊形状的建筑结构稳定洼不足
随着经济的快速发展,近些年来,我国的住宅建筑中,特别对于高
层建筑,有很多采用了异形结构。当前我国的建筑在异形柱的结构设计
中出现了很多的问题。这些问题很突出,表现为异形柱结构的房屋体型
不规则、高度超高、结构的布局不合理、抗震的结构措施也不是很完备。
当前我国对于异形柱的节点承载力、受剪承载力和结构延性等试验都
不足,对于异形结构的抗震性能还不是十分的了解。在这种形势下,我
们的设计工作人员在进行设计异形柱结构时,需要对于房屋的高度、抗
震措施和结构规则性严格把握。
3.4建筑控温措施不科学
对于超长建筑物,为了能够更好的减少温度变化对于结构的不利
影响,设计人员必须对于伸缩缝进行很好的设置,这是十分必须的。但
是有些设计人员利用后浇带来代替伸缩缝时,存在着一些问题。因后浇
带仅仅的能对混凝土材料干缩的影响进行减小,无法解决温度变化的
影响。对不便或不能设置温度伸缩缝的超长结构,除了留设施工后浇带
以外,还必须采取其他的构造来加强措施,比如加强对于顶层屋面的保
温隔热措施,对于受温度影响较大的部位需配置一些温度钢筋。
3.5建筑设计缺乏抗震性
这类情况大多数是发生在六度抗震设防区。大多数设计者单纯的
认为六度设防就是不设防,为了方便结构计算,会把柱子的截面高度设
计的过小,把梁简化为简支梁。这样做虽然便于结构的受力分析,但是
却给房屋的结构安全埋下了极大的安全隐患。人们在使用该结构时,柱
子便已开始带铰工作,这样会使房子的耐久i生大大减弱,且引起了住户
的恐惧心理。更严重的是,假如发生地震,那么该结构抗震性能较差,这
极大的违背了现行的抗震设计原则。
3.6承重梁高度和承重设计缺陷
一
般设计者只是对于梁的抗{顷覆进行了钡4算,并没有对梁的挠度
进行测算。假如梁高选用的太小,那么将会引起梁截面的受压力区的应
力过高,梁截面会产生非线性的徐变。挑梁的变形也会引起梁板裂缝的
出现,从而影响房屋的正常使用。根据调查研究,这种挑梁变形到后期
时,梁截面的上部会出现比较大的竖向裂缝。竖向裂缝不断的延伸,从
而发展为斜裂缝,这时的梁已经接近破坏。
3.7忽视楼板的重量和作用
楼板的设计主要存在以下问题:楼板承受线荷载时弯矩的计算问
题。一般在民用建筑当中,会经常在楼板上布置一些非承重的隔墙,经
常在设计时将该部分线荷载换算成等效的均布荷载,来进行配筋计算。
但是有很多的设计人员却错误地将隔墙的总荷载去除以楼板的总面
积。此外,楼板上的隔墙处理顶部经常使用立砖斜砌并且顶紧上面的屋
面板,从而给上部的板增加了中间的支撑点,支撑点上方出现了负弯
矩,但是在板的设计当中并没有考虑到该部分的影响,使板顶产生了裂
缝。
4结束语
建筑设计工作是工程施工的依据和前提,具有极其重要的现实意
义。建筑设计人员在开展房屋设计工作时要秉承安全专业的设计理念,
对于设计中的任何一项细节都要考虑周全,在保证建筑施工的便利性
和效率性的基础上要尽量增加建筑耐用性和安全性的措施,最大限度
的平衡好经济利益与建筑安全之间的关系,为社会和人民打造更多的
精品工程。
参考文献
Ⅲ邓永灿.关于建筑工程中结构设计的探讨 .黑龙江科技信息,2012(1).
I21何飞平.浅析建筑工程中建筑结构优化设计叨.知识经济,2011(11).