建筑结构设计中不规则现浇板处理技术研究

时间:2022-10-30 01:34:10

建筑结构设计中不规则现浇板处理技术研究

摘要:在建筑结构设计当中不规则现浇板的处理无疑一个难点,如何在建筑结构设计当中做好不规则现浇板的结构设计是设计师必须解决的问题,如果设计不好不仅会影响到设计质量,更可能对建筑工程的整体质量造成影响。本文根据现有的研究资料详细论述了建筑设计中不规则现浇板的主要种类,以及在设计上如何处理这些不规则现浇板,并提出了相应的设计建议,以期能够为建筑设计师提供一点经验和启示。

关键词:建筑结构设计,不规则现浇板;方法

Abstract: the structure design in construction of the processing of irregular site casting integrated undoubtedly a difficulty, how in building structural design of structure design of irregular site casting integrated well is the designer must solve the problem, if the design is bad will influence not only the design quality, the more likely the overall quality of construction projects to influence. In this paper, according to the existing research material detailed discussion on the architectural design in irregular site casting integrated the main species, and in the design how to deal with these irregular site casting integrated, and puts forward the corresponding design proposal, which is expected to provide some experience for building designer and enlightenment.

Keywords: building structural design, irregular site casting integrated; methods

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

对于建筑设计师来说,在建筑设计当中最难设计的莫过于不规则现浇板的结构设计,这是因为不规则现浇板的力的传导和结构的稳定性很难把握,稍有不少慎可能给建筑施工带来不便,甚至会影响到整个建筑工程的质量。这就要求建筑设计师要重视不规则现浇板的结构设计,只有这样才能保证整个设计方案的质量,才能为施工奠定良好的基础。本文主要根据现有的研究资料,以及建筑结构设计的一般要求,对不规则现浇板的结构设计进行探讨,并提出了相应的对策建议。

一、建筑结构设计中不规则现浇板种类

所谓的不规则现浇板实际上并不是当前对现浇板的一种分类,而是对一些相对于一些墙体、楼板等规则的现浇板的一类统称,并没有建筑学上的意义。在建筑结构设计中不规则现浇板的结构设计还是比较多的,常见的有厨房卫生间的现浇板、不规则楼板、外挑阳台的现浇板、外墙转角部位、楼层平面出现大缺口的复杂体型等,这些地方都有不规则现浇板的结构设计。这类地方的结构设计相对其它地方最大的特点就是它不是直线式规则形状的,而是呈现出一些规则的状态,比如说一些地方为了满足厨房的功能性要求,在厨房中设计一些花瓣式的窗户,或者是有不规则的凸凹的地方,这些就属于不规则现浇板。在这些不规划的现浇板的设计上最难的就是对不规则线条的处理,以及在处理过程中满足建筑结构整体稳定性、强度等方面的要求,要想达到这一要求实际上是很难的。这是因为从物理学的角度讲,不规则的现浇板在力的传导等方面也具有不规则的特征,要想使设计满足建筑设计整体稳定性的要求,需要大量的计算才能才能把握不规则现浇板的力的传导规律,稍有不慎就可能改变力的传导方向,从而影响到整个建筑结构设计的质量,更可能对建筑使用安全性造成影响。

二、不规则现浇板的结构设计方法

从不规则现浇板的常见种类来看,主要有厨房卫生间的现浇板、不规则楼板、外挑阳台的现浇板、外墙转角部位、楼层平面出现大缺口的复杂体型等五种,本文也就是从这五个方面来探讨不规则现浇板的结构设计方法。具体内容如下:

1. 厨房卫生间的现浇板设计

厨房卫生间在设计的时候需要注意防水处理,所以一般情况下结构板面要比其他房间低30mm---50mm,在传统的设计当中一般使用的是设置次梁的方法,但是这种设计方法在房屋内会外露梁,给人一种不美观的感觉。但是实际上在使用过程中如果楼板下降300mm—400mm的时候,会形成局部下沉的变标高的折板,这就是设计师常说的次梁。这种设计,导致在楼板地州简支局部下沉地方出现折板的最大的变形,这种变形只有普通混凝土平板的50%到70%左右,此时肋梁部位会出现楼板应力集中的现象。解决这一问题需要在设计的过程中注意肋梁构造设计,在这里笔者建议:建议肋梁宽度取值200mm,当跨度小于2.5m的时候,可以增加上下直径为14mm的构造配筋。下沉区域上下铁可以设计成双向拉通,并在相邻放假按大板支座负筋配置。

2.不规则楼板的设计处理

在居住建筑设计中,为了满足人们多元化的住宅功能需要,在设计上常常遇到不规则楼板的处理问题,传统的设计方法是在缺口的地方设置一道梁,虽然能够解决不规则楼板的承重等问题,但是由于该梁也是在室内,也会影响到室内的美观性。实际上在设计上是完全可以避免这一问题的,具体来看图1.

图1

从图1中可以看出,当11值较小的时候,可以使用b=1的暗梁设计方法,也就是板搭板的设计方法,当l1值较大时板宽取l+c/2计外板内力并配筋,为了保证暗梁的强度,需要在11的范围内适当的增加下部配筋,这种设计能够解决室内出现的横梁问题,让房间显得简洁和舒适。

3. 外挑阳台的现浇板设计

在现代住宅类的设当中,阳台是不可缺少的一部分,一般来说阳台的身长度为1.5m-2m之间,为了保证阳台楼板在使用过程中有足够的刚度,在设计上该处板厚一般取值为阳台外伸长度的1/12—1/10长,而且相邻房间的板厚一般要小于挑板根部的厚度。在设计的过程中,对于外挑阳台现浇板的设计需要注意的是避免过梁承受过大的扭矩,一般来说将挑板根部厚度与相邻房间的板厚差控制之灾30mm就能解决这一问题,具体的挑板配筋数量需要根据相邻房间的楼板厚度经过科学的设计计算后确定,以保证挑板配筋符合建筑需要。

4.外墙转角部位的设计

外墙转角部位也多事不规则现浇板,对于设计的要求也相对较高,在这一部分的处理中需要注意一下几个方面的问题,具体来看图2。

图2

在图2中剪力墙bw的在底部要适当的加强,其厚度一般来说不能小于层高的1/12,除了bw之外,其它地方的厚度一般要达到层高的1/15以上,所有剪力墙厚度应该在180mm以上,并在墙端安装约束边缘构件,适当的加强暗柱纵向配筋比例,保证转角剪力墙的稳定性。在角窗部位的处理上,要注意把握bc点之间的长度,一般来说如果长度较小情况下,bc点应设跳梁,而在ab点设置次梁,主要b的支撑应该在跳梁上。如果bc与ab点之间的长度差不多,则两者都应设挑梁。如果角部是外挑阳台情况下,一般是沿着ab或者bc方向设计门窗,处理上还需要在角窗部位设置梁。但是如果外挑阳台是房间的一部分,此时在设计上就不能出现结构如同角窗设置梁,而是应该在ab之间设计宽度在1m以上的暗梁,同时将楼板取值稍微的提高一些。

5. 楼层平面出现大缺口的复杂体型设计

在住宅建筑当中为了追求厨房直接对外窗户,一些设计方案上需要在楼层平面上设计一个大缺口的复杂体型,而设计师在处理的过程中应该保证该部分整体的变形协调,要想达到这一目的需要注意以下几点(图3):

在电梯间、楼梯间连接部位的处理上,设计师应该严格控制好楼板厚度,一般来说楼板在任意方向的宽度都不能小于5m,其中板厚应该在150mm以上,并在配筋上采用双层双向的设计方案,各层的配筋率不能低于0.30%。在外伸部位的处理上应该在端部每两层设置一道连接梁,连接梁直接与墙体连接起来,取值应该与墙体厚度基本一致,连接梁的高度要在500mm以上。在纵向钢筋的配置上要考虑连杆的作用,同时考虑到建筑的抗震需要,但是不应该低于建筑标规定的最低配筋率,箍筋从保证质量的角度可以采取全跨加密的方式。如果建筑各层或者相邻之间的外伸长度不一,或者业主要求不允许使用结构连接梁的时候,可以按照相同距离在外面每两层设置连接板,其厚度应该达到180mm以上,也采用双向双层配筋的方法,以保证外伸结构的强度和稳定性。

总之,在不规则现浇板处理上,应该根据不同不规则现浇板的特点和建筑需要进行处理,以保证结构强度和稳定性。

参考文献:

[1]《混凝土结构设计规范GB50010-2002》.北京:中国建筑工业出版社,2002

[2]李国胜《.混凝土结构设计禁忌与实例》.北京:中国建筑工业出版社,2007

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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