馬長明
(身份證號:132434196906257018)
房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題探究
馬長明
(身份證號:132434196906257018)
先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論和先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。本文對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析,提出了合理的解決方案。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);樓板;剪力墻;框架
1.1板承受線荷載時(shí)彎矩計(jì)算問題
在民用建筑中,常常在樓板上布置一些非承重隔墻。有些設(shè)計(jì)人員錯(cuò)誤地將隔墻的總荷載除以板的總面積。
1.2現(xiàn)澆板的裂縫問題
(1)現(xiàn)澆板板厚宜控制在跨度的1/30,最小板厚不宜小于110mm(廚房、浴廁、陽臺板最小厚度不小于90mm)。有交叉管線時(shí)板厚不宜小于120mm。
(2)宜采用較小直徑密度分布的方式進(jìn)行布筋,為防止溫度及收縮引起的應(yīng)力影響,應(yīng)適當(dāng)提高配筋率,這樣可提高混凝土體的極限拉伸應(yīng)變及混凝土抵抗干縮變形的能力,防止因混凝土自身收縮出現(xiàn)大量的應(yīng)力集中點(diǎn),使局部出現(xiàn)塑性變形產(chǎn)生裂縫。
(3)屋面層陽角處、東西單元房間和跨度≥3.9m時(shí),應(yīng)設(shè)置雙層雙向鋼筋,陽角處鋼筋間距不宜大于100mm,跨度≥3.9m的樓板鋼筋間距不宜大于150mm??缍龋?.9m的現(xiàn)澆樓板上面負(fù)彎矩鋼筋應(yīng)一隔一拉通。
2.1剪力墻合理數(shù)量的確定
影響剪力墻配置數(shù)量的主要因素有地震設(shè)防烈度,房屋高度,剪力墻布置形式、長短、位置、風(fēng)載大小,場地類別等。剪力墻設(shè)置數(shù)量,要符合下列要求:剪力墻承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%。
2.2底層框架柱網(wǎng)的設(shè)置
底層應(yīng)為全框架,至少應(yīng)是框架形式,即在內(nèi)柱縱、橫軸線的內(nèi)、外墻中均設(shè)柱或構(gòu)造柱,且縱橫兩向均應(yīng)形成框架形式??紤]底部框架梁橫斷面高度取值應(yīng)控制在1/5~1/8梁跨,如果柱網(wǎng)過大,會(huì)使梁斷面及配筋出現(xiàn)異?,F(xiàn)象,而上部懸墻數(shù)目增多,更會(huì)加重這種現(xiàn)象。控制柱網(wǎng)尺寸,給出規(guī)定限值,限制框架梁上的懸墻數(shù)目,對底層框架—剪力墻結(jié)構(gòu)來說非常重要。
2.3剪力墻墻體配筋
以200厚墻體為例,一般要求水平鋼筋放在外側(cè),豎向鋼筋放在內(nèi)側(cè)。配筋滿足計(jì)算及規(guī)范建議的最小配筋率即可。因此,建議加強(qiáng)區(qū)φ10@200,非加強(qiáng)區(qū)φ8@200雙層雙向即可,雙排鋼筋之間采用φ6@600×600拉筋。但地下部分墻體配筋則另當(dāng)別論。因?yàn)榈叵虏糠謮w配筋大多由水壓力,土壓力產(chǎn)生的側(cè)壓力控制,而由于簡化計(jì)算經(jīng)常由豎向筋控制,此種情況下為增大計(jì)算墻體有效高度,可將地下部分墻體的水平筋放在內(nèi)側(cè),豎向鋼筋放在外側(cè)。
結(jié)構(gòu)計(jì)算中,計(jì)算簡圖選取的正確與否,直接影響到計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性,其中比較典型的是基礎(chǔ)梁的處理。一般情況下,基礎(chǔ)梁設(shè)置在基礎(chǔ)高度范圍內(nèi),作為基礎(chǔ)的一部分,此時(shí)結(jié)構(gòu)的底層計(jì)算高度應(yīng)取基礎(chǔ)頂面至一層樓板頂面的高度。基礎(chǔ)梁僅考慮承擔(dān)上部墻體荷載,構(gòu)造滿足普通梁的要求即可。當(dāng)按規(guī)范要求需設(shè)置基礎(chǔ)拉梁時(shí),其斷面和配筋可按構(gòu)造設(shè)計(jì),截面高度取柱中心距的1/12~1/18,縱向受力鋼筋取所連接的柱子的最大軸力設(shè)計(jì)值的10%作為拉力來計(jì)算。以某學(xué)生宿舍樓為例,該項(xiàng)目為3層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),丙類建筑,建筑場地為Ⅱ類;層高3.3m,基礎(chǔ)埋深4.0m基礎(chǔ)高度0.8m,室內(nèi)外高差0.45m.根據(jù)《抗震規(guī)范》第6.1.2條,在8度地震區(qū)該工程框架結(jié)構(gòu)的抗震等級為二級。工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)表明,這樣的框架結(jié)構(gòu)宜按4層進(jìn)行整體分析計(jì)算,即將基礎(chǔ)拉梁層按層1輸入,拉梁上如作用有荷載,應(yīng)將荷載一并輸入。這樣,計(jì)算剪力的首層層高為H1=4-0.8-0.05=3.15m,2層高為3.35m,3、4層高為3.3m。
對于超長建筑物,為減少溫度變化對結(jié)構(gòu)的不利影響,合理地設(shè)置伸縮縫是必要的。有些設(shè)計(jì)人員用后澆帶代替伸縮縫,其實(shí)這種做法存在一定的問題。因?yàn)楹鬂矌H能減少混凝土材料干縮的影響,不能解決溫度變化的影響。后澆帶處的混凝土封閉后,若結(jié)構(gòu)再受溫度變化的影響,后澆帶就不能再起任何作用了。對于不能或不便設(shè)置溫度伸縮縫的超長結(jié)構(gòu),除留設(shè)施工后澆帶外,還應(yīng)采取其它構(gòu)造加強(qiáng)措施,如加強(qiáng)頂層屋面的保溫隔熱措施,對受溫度變化影響較大的部位適當(dāng)配置直徑較小、間距較密的溫度筋,或采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。根據(jù)各類結(jié)構(gòu)縫的功能和特點(diǎn),應(yīng)盡量將其合并,做到一縫多能,并采用有效的構(gòu)造措施,以保證其應(yīng)有的功能。
總之,在建筑行業(yè)的發(fā)展中由不科學(xué)、不合理、不適用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必然造成成本增加,嚴(yán)重制約了建筑行業(yè)的快速發(fā)展。因此我們只有充分重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),科學(xué)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與資源的有效配置,使建筑企業(yè)在高效、低成本的建設(shè)中始終強(qiáng)勁。而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是個(gè)系統(tǒng)、全面的工作,需要扎實(shí)的理論知識功底,靈活創(chuàng)新的思維和嚴(yán)肅認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員,只有對當(dāng)前房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題的認(rèn)識與研究,以不斷提高自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平,使設(shè)計(jì)的作品比現(xiàn)階段的其它建筑具有更高的水準(zhǔn)、更合理和更經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式。
[1]饒遠(yuǎn)文.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)及其在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.價(jià)值工程,2010(9).
[2]劉孟良.普通磚混房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng).山西建筑,2008(4).
[3]孫宇彤.淺談房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的若干問題.水電站設(shè)計(jì),2005(3).
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TU318
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1673-0038(2015)31-0053-01
2015-6-21