房屋建筑结构设计中常见问题及治理

时间:2022-09-03 09:35:15

房屋建筑结构设计中常见问题及治理

摘要:文章针对房屋建筑结构设计中常见的问题展开了探讨,分别从地基与基础方面、构造柱兼作承重柱、承重柱截面高度设计过小、连续梁按单梁进行设计、梁高选用过小以及楼板设计常见问题进行了总结和归纳,并结合实践体会,提出了相应的治理措施,以期对提高房屋建筑工程的建设质量提供有益参考。

关键词:房屋建筑;建筑结构设计;问题:对策:

随着社会经济的发展,我国建筑业近年来呈现蓬勃发展之势。建筑结构设计是房屋建筑工程的重要构成内容,其工作具有常规性和复杂性等特征。基于此,笔者结合工作实践体会,就房屋建筑结构设计中的常见问题进行归纳与分析,并提出防治措施,以期为提高房屋建筑工程质量提供有益借鉴。

1、地基与基础方面的问题及防治

首先,在建设多层房屋的时候,必须有对所建筑施工的地质情况进行详细的勘察,看是否符合所建房屋的标准要求,将要进行的建筑也要根据地质报告来进行设计研究,二者相互印证,不能分开。实践中,有的施工企业对地质没有一个具体的参考数据,仅凭建设单位的对其进行表面上,口头上的复述,这就可能导致设计出来的房屋在数据参考上就存在很多的不合理,有些设计指标和科学数据和现实中无法匹配。因此,一定要按照科学的程序一步步的完成施工步骤,严格按要求办事。

第二,对地基进行施工的时候,要对软土层进行换土垫层处理,不能简单的采用砂垫层。如果建筑设计者对地基的软土层处置时,不去考虑软土层的实际状况进行考察,仅凭自己的经验和直觉置,则可能给工程带来安全隐患。建筑的地基是建筑物的基础,必须做到严谨、科学,才能稳固上层的建筑,才能建造出安全的建筑。

第三,民用建筑中柱、梁及基础的负荷未按规范乘以折减系数。设计人员设计多层民用建筑时,在计算梁、柱和基础的负荷时未按现行设计规范采用荷载乘折减系数计算其荷载值,因而荷载值不准确。

2、构造柱兼作承重柱的问题及防治

必要时砌体结构里面是可以设置单独的受力柱,此柱的截面和配筋应符合混凝土规范的要求,有抗震设防要求时应满足抗震规范的要求。与此相连的梁的构造和配筋也要满足相关的要求。在当前结构设计中,构造柱经常被作为承重柱使用,这种做法将引起以下几个问题:

首先,构造柱作为承重梓使用后,使得构造柱提前受力,这不但会降低构造柱对墙的拉结和约束作用,而且结构一旦遭遇地震作用时,在构造柱位置必然形成应力集中,首先破坏。这样构造柱不但起不到其应有的作刚,反而成为房屋结构中的一个薄弱的部位。

其次,构造柱一般生根于地圈梁中,没有另设基础,构造柱兼作承重柱使用后,柱底基础的抗冲切、抗弯及局部承压强度必然不能满足要求。柱底基础一旦发生冲切或局部承压就容易出现裂缝。因此建议承重大梁下的柱子应按承重柱没计。若梁上倚载和跨度都比较小时,构造柱也可布置于梁下,但此时必须按不考虑构造柱作用来验算墙体的局部承压和抗弯强度。经验算满足后,方可在粱下布置构造柱。

3、承重柱截面高度设计过小问题及防治

这种情况多发生于六度抗震设防区。一些结构设计人员误认为六度设防就是不设防,为了让受力分析简单,因而把柱子的截面高度设计得过小,使桨牲的线刚度加大(因一些结构设计手册中规定:当梁拄的线刚度比大于4时,计算简图中梁柱节点町简化为铰支)。把梁简化为铰支梁,柱按轴心受压计算。这种做法虽然易于进行结构受力分析,但却给房屋结构安全埋下了隐患。因为这样做忽略了梁柱间的刚结作用,即忽略了柱对梁的约束弯矩,加之以柱截面的配筋都较小,结构一旦受力后,柱顶抗弯强度必然不足,从而柱子在粱底附近将会出现几条或多条水平裂缝,形成塑性饺。这样在正常使用情况下,柱子已经开始带铰工作,这不但影响了房屋的耐久性,而且也常常引起用户的恐惧心理,更为严重的是,这样的结构一旦遭遇地震作用时,将会倒塌,这违背了现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。

4、连续梁按单梁进行设计

视图受力分析方便,设计者把实际应为连续粱的梁按简支梁进行设计,致使梁在支座处上部负筋配置量过少。这样必然引起梁在支座附近上部受拉区出现竖向裂缝,进而引起梁上部拦板出现竖向裂缝。如果该边梁长度较长时,问题将会变得更加严重。因为该梁一般直接暴露在室外,受环境温度影响较大。当环境温度变化时,梁的伸缩受到梁端柱或挑梁的约束,在梁内产生收缩应力,该收缩应力作用于原已产生的粱上裂缝处,引起梁的支座附近沿整个梁截面四周裂缝贯通,粱承载力降低,直接影响了使用安全。

5、梁高选用过小的问题

设计者往往只注意了对梁的强度、刚度进行验算,而忽略了对梁挠度的验算。梁高选用过小,引起梁截面的受压区应力过高,在正常使用状态下,梁截面受压区产生非线性徐变。梁挠度随时间的推移不断加大。梁的变形引起梁板出现裂缝,裂缝宽度随着粱变形的增大而加宽,影响了房屋的正常使用。

6、楼板设计常见问题及防治

首先,设计时为了计算方便或因对板的受力状态认识不足,简单地将双向板作用按单向板进行计算。使计算假定与实际受力状态不符,导致一个方向配筋过大,而另一方向配筋不足,致使板出现裂缝。

其次,楼板承受线荷载时弯矩计算问题。在民用建筑中,常在楼板上布置一些非承重隔墙,故楼板设计中,通常将该部分的线荷载换算成等效的均布荷载后,进行楼板的配筋计算。有些设计人员图省事,错误地将隔墙的总荷载附以该板块的总面积。这样会造成非承重隔墙分布宽度内配筋量不足,而此板块其它部分配筋过大,这样隔墙处楼板会出现裂缝。

第三,双向板有效高度取值偏大。双向板在两个方向均产生弯矩,由此双向板跨中正弯矩钢筋是纵横叠放,短跨方向的跨中钢筋应放在下面,长跨方向的跨中钢筋置于短跨钢筋的上面,计算时应用两个方向的各自的有效高度。一般长向的有效高度比短向的有效高度小d(d为短向钢筋的直径)。有的设计者为图省事或对板受力认识不足,而取两上方向的有效高度一致进行配筋计算,致使长跨有效高度偏大,配筋降低,致使结构构件存在的质量隐患,甚至出现开明缝的现象。

综上所述,结构设计是个系统、全面的工作。对当前房屋建筑结构设计中常见问题需要加以重视和研究,以不断提高结构设计的水平,从而为建造出优质房屋工程提供重要保障。

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