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浅谈建筑结构设计过程中常见问题

出处:论文网
时间:2017-01-04

浅谈建筑结构设计过程中常见问题

  1.前言

  近些年以来,人们整体的生活水平得到显著改善,人们更加注重物质享受,尤其是住房方面。众所周知,建筑好坏往往和其自身的设计及施工两方面的质量紧密相关。以建筑设计来说,建筑的结构设计质量好坏会影响建筑整体施工的质量,可见加强对建筑结构设计的探讨十分必要。本文主要对建筑结构设计过程中常见的设计问题展开综合分析,具体从基础拉梁、悬挑梁梁高、砖混结构房屋中构造柱以及楼板这几个主要结构的设计进行分析,以减少或避免影响建筑质量的问题出现,确保建筑的质量、安全以及使用的寿命。

  2.建筑结构设计过程中的常见问题分析

  2.1基础拉梁设计过程中梁存在的常见问题

  在建筑结构的设计中,基础拉梁的设计工作十分关键。目前建筑基础拉梁的设计普遍不合理,主要体现在:如多层框架建筑基础埋深值相对大时,容易出现底层位移和底层柱长度过长的情况[1]。为减少此类情况,可于合适部位设计基础拉梁,若不适宜按构造的要求展开设置,则可按框架梁展开设计,且还要按有关规定要求更改钢筋的用量。不过从抗震方面来看,应用短柱设计方案相对合理。一般情况下,在使用短柱基础时,由于地基稳固性及柱子的荷载差距大等原因,应沿两个主轴的方向展开基础拉梁的设置;若基础拉梁之上承载填充墙或者是是楼梯柱时,拉梁截面需设计大一些,同时还要增加构造配筋。通常基础拉梁的顶标高和短柱标高或者基础的高度一样。在这样的情况下,应按“偏心有受压”的原则展开基础设计。若框架的基础埋置较浅或者底层高度较低下,应对基础的拉梁进行加强设计,以利于运用拉梁对柱底的弯矩展开平衡。与此同时,需使拉梁正弯矩筋全跨拉通,而负弯矩筋应确保在半跨拉通的状态。不可以在基础顶面上进行设置,基础可按中心的承载力展开受压的设计。

  2.2悬挑梁梁高设计存在的常见问题

  悬挑梁梁高设计存在的问题主要是所选用的梁高度过小。一般设计者仅是注意到对梁的倾覆以及强度展开验算,忽视梁挠度的进一步验算。若选用的梁高高度过小,会导致梁截面受压区的应力太高,造成在正常应用情况下,梁截面的受压区出现非线性徐变,随着时间的不断推移,梁挠度会日益加大[2]。挑梁变形会导致梁板裂缝出现,且裂缝的宽度会随挑梁的变形而逐渐加宽,导致建筑无法正常使用,而且在挑梁变形的后期,梁支座的截面上受拉区会出现竖向裂缝,且裂缝较宽。再加上,由于受到支座附近的剪弯影响,竖向裂缝会逐渐向下延伸,最后形成斜裂缝,预示悬挑梁已接近破坏。若是托墙挑梁时,挠度太大会导致梁上墙体于梁支座四周发生裂缝,且裂缝会在梁支座位置沿斜向不断延伸,裂缝越靠上则会越宽。 除此之外,挑梁截面太窄也不利于建筑结构的抗震。一般悬挑结构对竖向地震最为敏感[3]。若梁高太小,截面受压区的高度大时,梁延性则会减小,由于受竖向地震的影响,容易出现脆性破坏,最后失去结构的承载力,故必须确保悬挑梁的截面设计合宜。

  2.3砖混结构房屋中构造柱设计过程中存在的常见问题

  砖混结构房屋中构造柱设计过程中存在的问题主要是构造柱同时用于承重柱。在砖混的结构之中,往往构造柱可增强墙体抗剪的能力,并和圈梁连接,合成一个整体,共同对砌体形成约束,这有利于对墙体裂缝的控制,同时可使竖向的承载力保持在合宜状态,大大提高结构抗震的性能。但是在现阶段的建筑结构设计过程中,出现构造柱被同时当成承重柱进行使用,导致出现如下几个问题:首先是构造柱当成是承重柱来使用之后,会导致构造柱受力加快,造成构造柱对建筑墙体的约束作用以及拉结作用不断降低,且在地震时,构造柱会形成强大的集中应力,无法发挥应有作用,更甚的是发展成建筑结构中的薄弱部位。其次,构造柱往往是形成于地圈梁之中,通常未另外设置基础,在构造柱当成是承重柱来使用之后,柱底基础抗弯以及抗冲切、局部的承压强度等均难以满足基本要求。若柱底基础出现冲切,又或者是出现局部承压,则会导致裂缝发生[4]。基于此,笔者建议应按照承重柱的相关设计要求来设计承重梁的柱子,如果承重梁上的荷载以及跨度均是较小时,也可以将构造柱设置于梁下,需注意的是一定要与墙体局部的承压以及抗弯的强度相适应。

  2.4楼板设计过程中存在的常见问题

  楼板为整个建筑工程中一个主要的承重构件,主要是由其把楼面以及屋面的承载传于四周的梁或者墙,因此楼板设计必须综合考虑梁、墙以及柱之类的构件的安全,否则易出现安全隐患。一般楼板设计过程中存在的常见问题包括如下:(1)为图计算快捷,或者是对板受力的认识不足,仅仅是把双向板当做是单向板展开计算,造成其中一个方向的配筋偏大,;另一个方向的配筋仅仅按照构造进行配筋,导致配筋发生不足,导致板形成裂缝。(2)板承受线荷载弯矩的计算方面。在民用的建筑中,一般会在楼板之上设置非承重的隔墙,因此在设计大楼板时把一些线的荷载换算为等效均布荷载之后,展开板配筋计算,可是部分设计者误把隔墙总荷载附作为板的总面积来计算。再有,早处理隔墙的顶部时多时用立砖斜砌,与楼、屋的面板紧贴,这样会造成上部板增加了一个中间的支承点,进而使其转变成连续板,造成支承点的上部形成负弯矩,可是在设计板过程中容易忽略此处的影响,导致板顶发生裂缝[5]。(3)在双向板的有效高度设计中取值过大。部分建筑的设计者为了图省事,又或者是对板的受力缺乏深度认识,将板的两方向的有效高度同时展开一致的配筋计算,导致长跨的有效高度过大,大大降低配筋,造成结构构件出现质量隐患,更为严重的还出发生开明缝现象。所以,为了减少或者避免安全隐患出现,在计算时,应该将板的两个方向的对应有效高度分别进行配筋计算。通常长向有效高度要小于短向有效高度,可以以“d”表示,d是短向钢筋直径。

  3.结束语

  综上所述,在现今快速发展的时代,人们对居住生活条件提出了越来越高的的要求,各种类建筑不断出现,因此加强对建筑结构的设计过程中的基础拉梁、悬挑梁梁高、砖混结构房屋中构造柱以及楼板等这几个主要结构的设计进行分析显得意义重要,只有掌握建筑结构的设计过程中存在的设计问题,才能不断完善建筑结构的设计工作,从而减少或避免影响建筑质量的问题出现,确保建筑的质量,延长建筑的使用寿命。

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