程麗娟
摘 要:建筑結構設計在建筑工程中的地位逐漸增加,其設計的好壞對建筑的質量有著最直接的影響,建筑物要考慮到安全性、穩(wěn)定性以及牢固度等各個方面的因素,所以對結構設計要求很高,但是目前建筑結構設計中仍然存在很多質量問題,為了提高建筑結構設計的質量,本文將對建筑結構設計中常見的質量問題進行分析,并提出相應對策。
關鍵詞:建筑結構;問題分析;對策
1 前言
建筑結構設計不僅與工程項目自身的安全性存在聯(lián)系,同樣關乎建筑物的使用功能及美觀性。為此,文章以建筑結構設計作為研究重點,闡述了其中常見的問題,并提出了具有針對性的解決措施。
2 建筑結構設計中的常見質問題
2.1 基礎拉梁設計不當
很多設計者對基礎拉梁的設計理解的不是很深,導致在結構設計的時候產生失誤,給建筑的結構安全帶來了隱患。
2.2 獨立基礎設計荷載取值不當
地震荷載和風荷載對高層建筑結構設計都十分的重要,一般我們在進行高層建筑結構設計的時候,由于是多層框架結構,風荷載一般情況下不起控制作用,導致很多設計者在進行多層框架結構模型計算分析的時候,忽略風荷載的作用,導致設計的基礎不安全。
2.3 框架結構中電梯井筒設置不當
由于電梯井筒的剛度相對于框架會比較大,這種情況下,當地震荷載發(fā)生的時候,電梯井筒會吸收很大一部分的地震剪力,但是就我國目前的設計及施工現(xiàn)狀來看,電梯井筒的基礎設計及施工是一個難題,一直沒有得到很好的解決,無形中對整個結構的安全帶來了隱患。
2.4 懸挑梁的高度過小
在進行住宅建筑結構設計的時候,由于一些特殊情況,需要設置一些扁梁,而這個時候,很多設計者容易忽略對扁梁撓度的驗算。特別是對于一些懸挑扁梁,由于梁的高度選擇過小,引起梁截面的受壓區(qū)高度過小,受壓區(qū)應力過高,在正常使用的過程中,梁截面受壓區(qū)會產生非線性的徐變,在荷載沒有增加的情況下梁的撓度隨著時間的推移不斷加大。挑梁的變形引起梁板的負彎矩處首先出現(xiàn)裂縫,裂縫隨著挑梁的變形而不斷加寬,達到一定程度必將影響房屋的正常使用,甚至給結構帶來了安全隱患。
2.5 盲目追求低的含鋼率
我國建筑領域的競爭越來越激烈,開發(fā)商通過嚴格控制含鋼率來降低工程造價,達到追求利潤最大化的目的,有的開發(fā)商甚至將含鋼率寫在設計合同中,對于設計人員來說,只能想盡一切辦法降低含鋼率,這無形中給建筑結構在地震或者偶然荷載作用下帶來了安全隱患。
3 建筑結構設計常見質量問題解決對策
3.1 要保證基礎拉梁設計正確
由于上部結構的荷載較大或者地基承載力太差的時候,基礎需要埋置到一定深度才能滿足承載力要求,而埋置深度較深,必將帶來底層柱的計算長度和底層的位移過大,為了避免此種情況的發(fā)生,一般的處理方式是在±0.000以下至基礎頂這個范圍內的適當位置設置基礎拉梁,但是這種基礎拉梁不應按照構造要求進行設置,宜按照框架梁輸入模型中參加整個框架的結構分析計算,而且其上下縱向鋼筋的錨固長度及箍筋的加密區(qū)長度等均與上部的框架梁保持一致;若基礎埋置深度不是很深,或者采用了短柱基礎,這個時候若地基承載力差或者上部荷載比較大,或者抗震規(guī)范中有明確要求,可以采用在柱子的兩個主軸方向均設置構造基礎拉梁的方法,這個時候基礎拉梁的截面寬度可以取兩柱中心距的1/20~1/30,其高度可以取兩柱中心距的1/12~1/18,對于構造基礎拉梁可以取上述范圍的下限,縱向受力鋼筋宜取所連柱子的最大軸力設計的10%作為設計荷載進行計算;對于多層的框架結構特別是工業(yè)建筑中的框架結構,其拉梁上面一般都作用有填充墻,這個時候可以將拉梁的截面適當加大,并通過計算得出其實際配筋面積,并將配筋面積與構造配筋疊加得出最終的配筋量;在設置構造基礎拉梁的時候,一般將構造基礎拉梁設置在基礎頂或者短柱基礎頂標高處,這種情況下,基礎可以按偏心受壓進行計算;當用基礎拉梁來平衡柱底彎矩的時候,可以將基礎拉梁截面設計的比較大,這種情況基礎拉梁應設置在基礎的頂面,而且基礎可以按照中心受壓進行設計計算。
3.2 注意獨立基礎設計荷載取值
在鋼筋混凝土多層框架的計算中,一定要輸入風荷載。另外,在進行多層框架混凝土獨立基礎設計的時候,很多設計者會忽略掉柱底剪力,但是由于從柱底到基礎底還有一個高度,若忽略剪力,就相當于在進行基礎設計的時候,少考慮了由于剪力作用而產生的那部分彎矩,必然使設計結果偏離實際情況,而對整個結構帶來安全隱患。
3.3 合理設置電梯井筒
若在實際工程中,住宅建筑結構必須要設置電梯井筒的時候,應采用如下的處理措施:第一,用砌體材料做成隔墻的方法形成電梯井筒,有利于整個結構的地震剪力分配;第二,對混凝土電梯井筒采用一些處理措施后,將電梯井筒設置在框架結構的適當位置,比如弱化鋼筋混凝土電梯井筒的剛度;第三,當采用鋼筋混凝土井筒時,應該將混凝土電梯井筒模擬到框架結構模型中進行整體分析計算,以得到更符合實際的設計結果;第四,在地震區(qū),對于框架結構出屋頂的電梯間,應該將荷載作用到主框架上,并在設計的時候,根據相應規(guī)范考慮辮梢效應的影響。
3.4 在鋼筋混凝土多層框架的計算中,一定要輸入風荷載
另外,在進行多層框架混凝土獨立基礎設計的時候,很多設計者會忽略掉柱底剪力,但是由于從柱底到基礎底還有一個高度,若忽略剪力,就相當于在進行基礎設計的時候,少考慮了由于剪力作用而產生的那部分彎矩,必然使設計結果偏離實際情況,而對整個結構帶來安全隱患。
3.5 避免出現(xiàn)懸挑梁高度過小的質量問題
第一,應該熟知關于懸挑梁的高寬比及高跨比等一些要求,在設計的時候注意盡量不要違背這些構造要求;第二,對于單個懸挑梁的計算,也要從整個模型入手,因為在模型中,能很直觀的看出挑梁的撓度,這樣有利于在整體設計的時候進行檢查復核。
3.6 正確解決含鋼率問題
開發(fā)商參與到設計的過程中去,根據設計的實際情況來不斷調整商品房的含鋼率,使含鋼率更貼近工程實際,并建立自己的審圖機構,在審圖過程中不但要看設計院的計算書,最重要的是還要看其計算模型。
4 結語
在建筑結構設計中還有很多常見的質量問題,而要避免這些質量問題的發(fā)生,只有設計者在設計過程中不斷總結經驗,嚴格按照規(guī)范并靈活運用規(guī)范,使我們的設計更加經濟、安全。
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