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常見的結構設計

前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇常見的結構設計范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發(fā)現更多的寫作思路和靈感。

常見的結構設計

常見的結構設計范文第1篇

【關鍵詞】結構設計;常見問題;探討

discuss several common problems in structural design

guo wei-wei

(architectural design institute of shanxi jincheng jincheng shanxi 048000)

【abstract】there are many elements of design, specification does not make specific provisions, or provisions of clauses is not comprehensive, so that structural designers is easy to overlook.

【key words】structural design; common problems; discuss

結構設計中有許多內容,規(guī)范未作具體的規(guī)定,或規(guī)定的條文不全面,使結構設計人員很容易忽視。以下為本人在工作過程中所遇到的一些問題,供同行們做結構設計時參考。

1.不上人屋面活載取值問題

平時會經常遇到不上人屋面因落水管堵塞而積滿水,又沒人疏通,這積水何載也不能忽視。如不上人屋面女兒墻高700mm,若積滿水,荷載為0.7x10=7kn/m2。而按《建筑結構荷載規(guī)范》第4.3.1條中規(guī)定不上人屋面活載取值僅為0.5 kn/m2??梢妼嶋H產生的荷載與設計規(guī)定的荷載相差較大。結構設計若按7 kn/m2考慮,那又給業(yè)主帶來很大的浪費。為此,本人建議建筑設計人員在不上人屋面女兒墻根部50mm處增設泄水管,萬一落水管堵塞,能及時排除屋面的積水。若能采取上述措施,按荷載規(guī)范要求,不上人屋面活載仍按0.5 kn/m2設計。對上翻邊雨篷也可采取上述措施以確保結構設計不考慮積水荷載。

2.衛(wèi)生間荷載取值問題

在圖紙審查中有人提出,對于有分隔蹲廁的衛(wèi)生間活載應按《全國民用建筑工程設計技術措施結構》中規(guī)定的8 kn/m2值進行設計,本人認為不妥。如今的衛(wèi)生間隔板在建筑設計中都是采用木質板、塑料板或復合板,而非以前的預制水磨石板或磚砌體,因而只考慮蹲坑的重量就可以了。蹲坑一般抬高150mm,采用1:6水泥焦渣墊層(容重為14 kn/m3),墊層荷載為0.15x14=2.1 kn/m2,該荷載為局部荷載,又非全開間荷載,且應按恒載考慮。結構設計時可按原樓面恒載加上該部分抬高所增加的荷載就可以了,活載仍舊按《建筑結構荷載規(guī)范》第4.1.1條中規(guī)定的2.0 kn/m2計取,這樣比較合理。

3.后澆帶問題

《混凝土結構設計規(guī)范》第9.1.1條中規(guī)定現澆鋼筋混凝土框架結構伸縮縫最大間距為55m,而9.1.3條則規(guī)定當采取后澆帶分段施工、專門的預加應力措施或采取能減小混凝土溫度變化或收縮的措施,伸縮縫間距可適當增大。這兩條使我們在實際設計過程中較難把握。采取后澆帶分段施工后究竟應控制房屋長度多少而不至于產生裂縫等不良現象呢?本人認為這取決于各地區(qū)的溫差和施工條件以及采取的措施等等因素。按照溫州地區(qū)的經驗,在55m~70m以內時,采取設置施工后澆帶及相應的構造加強措施而不設置伸縮縫,這在本人長期的工程實踐中證明是切實可行的,多個工程均未產生較大的裂縫。當然,具體過程還應通過有效的分析或計算,慎重考慮多種不利因素,確定合理的伸縮縫間距。在結構設計中必須對梁柱配筋進行概念上的調整,規(guī)范也規(guī)定當增大伸縮縫間距時尚應考慮溫度變化及混凝土收縮對結構的影響。首先是長向板鋼筋應雙層設置,并適當加強中部區(qū)域的梁板配筋,中部區(qū)域溫度應力顯然是比較大的。當框架結構超過70m時,本人認為必須采取特殊的措施才能不設置伸縮縫,譬如說采用預加應力,摻入抗裂外加劑等等。如果對超長結構,不能有效的分析清楚受力情況,本人建議還是應按規(guī)范要求設置伸縮縫,畢竟建筑上設縫只要處理得當還是不影響美觀的。

4.板面設置溫度應力筋問題

《混凝土結構設計規(guī)范》第10.1.9條規(guī)定在溫度收縮應力較大的現澆板區(qū)域內,鋼筋間距宜取為150~200mm,并應在板的未配筋表面布置溫度收縮鋼筋,板的上下表面沿縱橫兩個方向的配筋率均不宜小于0.1%。什么區(qū)域屬于溫度收縮應力較大的區(qū)域?本人認為對于規(guī)則較短的建筑物我們可以在各樓面邊跨及屋面層設置相應的溫度應力鋼筋,而對于超長結構,則建議在超長結構的長向均應設置雙層鋼筋。其余部位則可因人而異,功能重要的區(qū)域設置。

5.鋼筋砼水池保護層問題

《混凝土結構設計規(guī)范》第9.2.1條規(guī)定,板、墻在二a類環(huán)境的混凝土保護層厚度為20mm,《給水排水工程構筑物結構設計規(guī)范》第6.1.3條規(guī)定與水、土接觸或高濕度保護層厚度為30mm,與污水接觸位35 mm,《給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規(guī)程》第7.1.2條規(guī)定與此相同,而《地下工程防水技術規(guī)范》第4.1.6條規(guī)定防水混凝土結構迎水面鋼筋保護層厚度不應小于50mm。本人以為鋼筋砼水池砼保護層應按《給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規(guī)程》進行設計,而地下室等重要的建筑物則要按《地下工程防水技術規(guī)范》設計。

以上是本人在結構設計中經常出現的幾個問題的理解,難免有片面性。在今后的設計過程中,應以規(guī)范為依據,以概念設計為補充,不斷總結,使我們的設計更經濟合理。

參考文獻

[1] 《建筑結構荷載規(guī)范》(gb 50009-2001).

[2] 《全國民用建筑工程設計技術措施結構》.

[3] 《混凝土結構設計規(guī)范》(gb 50010-2002).

[4] 《給水排水工程構筑物結構設計規(guī)范》(gb 50069-2002).

常見的結構設計范文第2篇

【關鍵詞】建筑結構;結構設計;常見問題

1 地基與基礎設計中的常見問題

要把地基與基礎的設計做到合理安全,設計人員就必須在進行地質勘察后方可進行設計。但是目前很多建筑并沒有地質勘測報告資料,僅有的只是建設單位的口頭數據以及周圍建筑物的部分參考資料,設計人員的施工圖僅憑盲目取小的地耐力數據進行設計;另外,在采用換土墊層進行軟弱地基處理時,設計人員并不進行相關換土墊層的設計,只憑經驗處置,忽略了對換土墊層寬度和厚度的計算;另外,設計人員在計算基礎負荷時,并沒有按照現行設計規(guī)范計算荷載值,這樣導致設計既不全面,又不安全,也不經濟。

2 懸挑梁設計中的常見問題

在懸挑梁的結構設計中,設計人員往往只驗算了懸挑梁的強度和剛度,對其梁撓度卻不加重視。懸挑梁的梁高常常因為選用過小,而導致懸挑梁截面的受壓相對過高,隨著梁撓度的不斷增大,懸挑梁截面的受壓區(qū)也隨之發(fā)生變形,引起建筑梁板裂縫的出現,裂縫寬度也不斷加寬。同時,懸挑梁的截面選用過小也會導致懸挑梁的截面相對受壓區(qū)高度增加,致使懸挑梁的延性減小,一旦遇到豎向地震發(fā)生,極易受到破壞而失去承載力,不利于建筑的整體抗震性能。

3 承重柱截面高度設計中的常見問題

一些建筑工程為了方便進行結構受力分析,或者受到建筑尺寸的限制,或者出于建筑美觀的考慮,為避免墻體表面出殼過大,常常會把承重柱截面的高度設計過小,并按軸心受壓計算,同時,簡化梁為鉸支梁。這種做法忽略了梁柱間的剛結作用,由于柱截面的配筋很小,一旦受力,必然導致柱頂的抗彎強度不足,導致水平裂縫情況的出現。這樣不但影響了房屋的實用性和耐久性,而且一旦遭遇地震影響,建筑就會面臨倒塌的危險。

4 框架結構設計中的常見問題

在框架結構設計中,縱向框架與橫向框架具有同等重要的地位。當前的建筑抗震設計規(guī)范中,明確規(guī)定要分別計算兩個主軸方向的水平地震作用。但是設計人員往往只重視橫向框架的設計而忽視縱向框架的設計。部分設計人員在對非抗震設計時將縱向梁按普通連續(xù)梁設計,致使無法符合框架對柱節(jié)點與縱筋、箍筋的配置要求。同時,梁柱在框架結構的抗震作用中起著決定性的作用,設計人員若考慮不到縱向地震的作用,在實際設計中經常會導致支座負筋、縱筋及箍筋配置均不足情況的出現。必須要在考慮空間作用的同時,大幅度增加縱筋和增大箍筋。

5 構造柱設計中的常見問題

在磚混結構中,構造柱與圈梁聯結,共同形成對墻體的約束,可以防止墻體裂縫,保證承載力,增強抗震性能。但是在當前磚混結構房屋的設計中,構造柱經常被兼作承重柱使用,使得構造柱提前受力,造成構造柱對墻體的拉結和約束作用降低,而且一旦遭遇地震,在構造柱的位置上必然形成應力集中,首先遭到破壞。這樣不但起不到作用,反而成為薄弱部位;另外,通常情況下,構造柱一般不另設基礎,構造柱兼作承重柱使用后,一旦柱底基礎發(fā)生沖切、彎曲或局部承壓強度過大就會導致裂縫出現。

6 樓板設計中的常見問題

樓板在建筑工程中主要承擔承重作用,樓板設計中出現的問題必將影響到梁、墻和柱等的安全性能,甚至會存在嚴重的質量隱患。樓板設計中常見的問題有以下幾個方面:一是設計人員在設計時往往簡單地將雙向板按單向板進行計算,導致計算假定與實際受力不符,導致一方配筋過大,一方配筋不足,致使樓板出現裂縫;二是在民用建筑的樓板設計中,某些設計人員常常錯誤地將隔墻的總荷載附以該板塊的總面積,造成非承重隔墻配筋不足,也導致其它部分的配筋過大,造成隔墻處樓板出現裂縫;三是雙向板在兩個方向都會產生彎矩,計算時應用兩個方向的各自有效高度。但是有的設計者僅僅采取同樣的有效高度進行配筋計算,致使雙向板的有效高度偏大,配筋降低,導致開明縫現象的出現。

7 結束語

綜上所述,只有加強對當前建筑結構設計中常見問題的認識與研究,秉著扎實認真的工作態(tài)度,運用先進的設計理論和技術,不斷提高結構設計人員的建筑結構設計水平,才能使得建筑結構設計向著更加合理、經濟和適用的方向發(fā)展,實現我國建筑結構設計向更高水準的跨越。

參考文獻:

[1]王穎波.牛天寶.淺談房屋建筑結構設計中常見問題分析[J].黑龍江科技信息.2010.

常見的結構設計范文第3篇

【關鍵詞】建筑結構;設計;問題;對策

【中圖分類號】TU684 【文獻標識碼】【文章編號】1674-3954(2011)03-0183-01

一、前言

隨著我國市場經濟發(fā)展以及人們對建筑物功能要求改變,人們對建筑工程產品的要求也日益增高,建筑結構設計是一項系統的、全面的工作,在設計中存在的問題是多種多樣的,作為設計來講,需要扎實的理論知識功底,靈活創(chuàng)新的思維和嚴肅認真負責的工作態(tài)度。我們要始終把提高設計質量作為終身奮斗的目標。本文就建筑結構設計中的常見問題進行初步探討,并進一步提出解決問題的有效對策。

二、建筑結構設計的常見問題

1、剪力墻砌體結構設計

剪力墻結構,上部為多層砌體結構的房屋。該類房屋多見于沿街的旅館、住宅、辦公樓,底層為商店,餐廳、郵局等空間房屋,上部為小開間的多層砌體結構。這類建筑是解決底層需要一種比較經濟的空間房屋的結構形式。部分設計者為追求單一的建筑立面造型來增加使用面積,將二層以上的部分橫墻且外層挑墻移至懸挑梁上,各層設計有挑梁,但實際結構的底層挑梁承載普遍出現裂縫,該類挑梁的設計與出現裂縫在臨街砌體結構房屋中比較常見。

2、樓板變形程度計算不準確

一些設計在缺乏基本的結構觀念或結構布置缺乏必要措施時,采用樓板變形的計算程序。盡管程序的編程在數學力學模型上是成立的甚至是準確無誤的,但在確定樓板變形程度上卻很難做到準確。作為計算的大前提都無法“準確”,就不可能指望其結果會“正確”了。據此進行的結構設計肯定存在著結構不安全成分或者結構某些部位或構件安全儲備過大等現象。

3、屋面梁配筋少

結構建模時, 設計人員圖方便,屋面梁直接拷貝下層梁的尺寸。由于屋面梁荷載較小,計算結果配筋不多,這樣屋面梁在溫度變化、混凝土收縮和受力等作用下因配筋率過低而裂縫寬度較大。

三、解決建筑結構設計問題的有效對策

1、箱、筏基礎底板的挑板

從結構角度來講,如果能出挑板,能調勻邊跨底板鋼筋,特別是當底板鋼筋通長布置時,不會因邊跨鋼筋而加大整個底板的通長筋,較為節(jié)約;出挑板后,能降低基底附加應力,當基礎形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時,加挑板就可能采用天然地基;能降低整體沉降,當荷載偏心時,在特定部位設挑板,還可調整沉降差和整體傾斜;窗井部位可以認為是挑板上砌墻,不宜再出長挑板。雖然在計算時此處板并不應按挑板計算。當然,此問題也并不是絕對的,當有數層地下室,窗井橫隔墻較密,且橫隔墻能與內部墻體連通時,可靈活考慮;當地下水位較高,出基礎挑板,有利于解決抗浮問題;從建筑角度講,取消挑板,可方便柔性防水做法。

2、梁、板的跨度計算

一般的手冊或教科書上所講的計算跨度,如凈跨的1.1倍等,這些規(guī)定和概念僅適用于常規(guī)的結構設計,而在應用的寬扁梁中卻是不適用的。梁板結構,簡單點講,可認為是在梁的中心線上有一剛性支座,取消梁的概念,將梁板統一認為是一變截面板。在扁梁結構中,梁高比板厚大不了多少時,應將計算長度取至梁中心,選梁中心處的彎距和梁厚,及梁邊彎距和板厚配筋,取二者大值配筋。(借用臺階式獨立基礎變截面處的概念)柱子也可認為是超大截面梁,所以梁配筋時應取柱邊彎距。削峰是正常的,不削峰才時有問題的。

3、沉降計算

基坑開挖時,摩擦角范圍內的坑邊的基底土受到約束,不反彈,坑中心的地基土反彈,回彈以彈性為主,回彈部分被人工清除。當基礎較小,坑底受到很大約束,回彈可以忽略,在計算沉降時,應按基底附加應力計算。當基坑很大時,相對受到較小約束,如箱基,計算沉降時應按基底壓力計算,被坑邊土約束的部分可以作為安全儲備,這也是計算沉降大于實際沉降的原因之一。

4、主梁有次梁處加附加筋

一般應優(yōu)先加箍筋,附加箍筋可認為是:主梁箍筋在次梁截面范圍無法加箍筋或箍筋短缺,在次梁兩側補上,像板上洞口附加筋。附加筋一般要有,但也不是絕對的。規(guī)范中說的比較清楚,位于梁下部或梁截面高度范圍內的集中荷載,應全部由附加橫向鋼筋承擔。也就是說,位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的墊梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力應加附加筋。但梁截面高度范圍內的集中荷載可根據具體情況而定。當主次梁截面相差不大,次梁荷載較大時,應加附加筋。當主梁高度很高,次梁截面很小、荷載很小時,如快接近板上附加暗梁,主梁可不加附加筋。還有當主次梁截面均很大,如工藝要求形成的主次深梁,而荷載相對不大,主梁也可不加附加筋??偟脑瓌t,當主梁上次梁開裂后,從次梁的受壓區(qū)頂至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁產生的剪力時,主梁可不加附加筋。梁上集中力,產生的剪力在整個梁范圍內是一樣,所以抗剪滿足,集中力處自然滿足。主次深梁及次梁相對主梁截面、荷載較小時,也可滿足。

5、設計剛性樓面

為了使程序的計算結果基本上反映結構的真實受力狀況而不至于出現根本性的誤差,設計時應盡可能將樓層設計成剛性樓面。要做到這一點,首先應在建筑設計甚至方案階段就避免采用樓面有變形的平面比如樓層大開洞、外伸翼塊太長、塊體之間成“縮頸”連接、凹槽缺口太深等。其次要從結構布置和配筋構造上給予保證, 對于使用功能確實必需的,或者建筑效果十分優(yōu)越的建筑設計,如果其平面無法完全符合剛性樓板的假定,那么在結構設計時可以通過增設連系梁板、洞口邊加設暗梁邊梁、提高連系梁板或暗梁邊梁的配筋量、采用斜向配筋或雙層配筋形式等方法,盡量滿足剛性樓板的基本假設,或者彌補由于不是絕對的剛性樓板假定而產生的計算“誤差”。

6、承重墻結構設計

一般房屋為矩形平面,其橫向剛度遠小于縱向剛度, 因此有足夠數量的橫墻,是提高結構抗震性能的主要途徑。由震害可知,墻體多為剪切破壞,因此,為了提高橫墻的抗震能力,必須提高其抗剪強度。主要措施是提高材料的強度等級,增加橫墻上的軸壓力。為此,應盡量使橫墻成為承重和隔斷合二為一的墻體。當房間較大時,設有沿進深方向的梁支承于縱墻上,使縱墻承重。樓板沿縱向擱置, 故形成橫墻承重,橫墻間距不入,一般可滿足抗震要求,同時縱墻也因軸壓力的存在而提高了抗剪能力。另一方案是縱墻承重與橫墻承重沿豎向交替布置,這種方案實際應用不多?;旌铣兄亟Y構體系由兩種結構材料彈性模量和動力性能相差很大的兩種結構體系組成,因而不是一種良好的抗震結構形式。但因其能滿足建筑使用要求,提供較大的使用空間,且結構經濟、方便施工,應用較多??傊?選擇哪種砌體結構是抗震結構設計中的關鍵環(huán)節(jié),應從抗震的概念設計出發(fā),綜合建筑使用功能、技術、經濟和施工等方面進行選擇。

四、結束語

綜上所述,結構設計是建筑工程的重要組成部分,是建筑安全應用的基礎。因此,建筑結構設計人員要從基本的構件算起, ,深刻理解規(guī)范和規(guī)程的含義,并密切配合其他專業(yè)來進行設計。在工作中應事無巨細,善于反思和總結工作中的經驗和教訓,精益求精,只有這樣才能做好建筑結構設計工作。

參考文獻:

常見的結構設計范文第4篇

【關鍵詞】房屋建筑結構;設計;常見問題

中圖分類號:TU318文獻標識碼: A 文章編號:

近年來,隨著我國社會主義經濟的快速發(fā)展以及日常生活水平的不斷提高,人們開始對各個建筑結構設計提出越來越高的要求。在設計房屋建筑結構過程中,要發(fā)展現代化設計理論,提高現代化技術的運用水平,進一步深入研究新型的環(huán)保建材、高強度建材以及輕質建材,以實現建筑結構設計的安全性、可靠性、經濟性和適用性,給建筑結構設計的健康[1]。穩(wěn)定持久發(fā)展提供強有力依據。

房屋建筑在地基和基礎方面的設計

設計前,建設單位都會請地質勘察單位做周詳的地質勘察工作,而住宅單體少或是獨棟住宅都會給工程設計提供比較精確的勘察技術資料,但成片住宅或是多層住宅通常會因地勘費用存在問題而無法提供較為準確的勘察技術資料。由于地勘單位做探點時未按規(guī)定進行布置,成片住宅區(qū)僅參考同一個探點,導致地勘得出報告和實際地質情況存在較大差異。設計人員只有憑借精確、周詳的地質勘察資料,才能保證地基設計和基礎設計的安全、可靠、適用與合理。在設計混凝土條形基礎、獨立基礎和閥板基礎的結構與節(jié)點時,無法明確所要運用的技術參數,例如搭接長度與錨固長度就無法確定是應該使用抗震性能的還是使用非抗震性能的,導致實際操作階段出現扯皮情況。

結構柱當作承重柱使用

房屋建筑屬于磚混結構時,結構柱不僅可以提升墻體抗剪強度,還可以使結構柱連接圈梁形成一種對砌體的限制,這對抑制墻體裂縫發(fā)展,確保墻體完整,強化結構抗震性能來說有著極為重要的作用。現階段在設計房屋結構時經常把結構柱當作是承重柱使用,該情況會造成以下幾點問題的產生。

因磚砌體與混凝土在材質方面具有互不相同的彈性模量,所以在變形相同時結構柱會承載較大的壓力,相對的磚砌體所承載壓力就會逐漸減小,若突發(fā)地震狀況,結構柱就會受到破壞,導致整個房屋結構受到嚴重威脅,甚至會發(fā)生坍塌現象。

結構柱通常設置在地圈梁中,并未另做基礎,主要是為了能夠與墻柱互相配合工作。把結構柱作為承重柱運用時,必定無法滿足柱底基礎對局部承壓強度、抗沖切以及抗彎等要求。由于柱底基礎極易因局部承壓或是沖切而產生裂縫,所以一般建議按照承重柱來設計處于承重大梁下的各種柱子,依據承重柱做基礎驗算設計以及受力計算設計[2]。

房屋建筑在設計承重柱的截面高度上過小

對房屋承重柱的截面高度進行設計時往往會發(fā)生過小情況,這一現象大多出現在六度抗震設防地區(qū)。部分結構設計會把六度設防錯誤地理解成不設防,設計時故意將承重柱的具體截面高度變成比有關規(guī)定還要小的高度,加大了梁柱的相應線剛度比,方便分析實際受力情況。將梁慢慢簡化成簡支梁,承重柱則根據軸心受壓情況進行計算,該做法雖然便于分析實際結構受力,但也給房屋建筑結構帶來了極大的安全隱患。該做法的施行疏忽了梁柱節(jié)點固有的剛結作用,加上柱截面具體配筋比較小,所以結構在受力后,承重柱必定無法滿足其頂端零件所需的抗彎強度,致使柱子在梁底周圍就產生一條或是多條的水平裂縫,形成塑性鉸。這不僅會直接影響到房屋的使用壽命,還會使居民產生恐懼心理,如果發(fā)生地震災害,那么塑性鉸就會受到毀壞,最終導致房屋坍塌。

房屋懸挑梁的實際梁高采用過小

設計者一般只注重驗算懸挑梁的抗傾覆與強度,并不重視驗算梁端的具體撓度。懸挑梁的實際梁高采用過小,極易增加梁截面在對應受壓區(qū)域的應力,使梁截面相應受壓區(qū)域出現非線性徐變,那么梁撓度就會隨著時間的不斷推移而逐漸增大。因挑梁變形而導致梁板產生裂縫,即挑梁變形越大,裂縫寬度就越寬,對房屋使用造成了一定的影響[3]。而挑梁變形逐步發(fā)展至后期,就會使梁支座周圍上部受拉地區(qū)發(fā)生豎向裂縫,然后在四周剪彎相互作用的影響下,該豎向裂縫會逐漸向下延伸形成斜裂縫,提示梁與毀壞已相距不遠。

房屋連續(xù)梁根據單梁實施設計

在設計房屋連續(xù)梁時往往會依照單梁實行設計,該現象大多發(fā)生于陽臺主梁與邊梁兩者之間的墻體連梁設計中。因為邊梁不具備較大的荷載,所以設計者不會對該部分予以高度重視,為了方便分析實際受力情況,設計者在設計連續(xù)梁時會按照單梁實施設計,導致梁位于支座上部就已不斷減少負筋配置量,使得梁在支座周圍上部受拉地區(qū)產生豎向裂縫,通過一段時間的發(fā)展變化,最終致使梁上部墻體和攔板等諸多圍護結構發(fā)生豎向裂縫[4]。若該邊梁具有較長的長度,那么將會逐漸加大支座處的具體負彎矩,使得問題變得越來越嚴重。

房屋樓板的設計

在房屋建筑工程中,板屬于最重要的承重構件之一,其可以把屋面與樓面存在的荷載轉移到與之相應的梁與墻上,如果樓板設計存在問題,那么就一定會影響到梁、柱、墻等主要構件的可靠性及安全性。一旦沒有全方位考慮好整個樓板的設計,極易產生不同程度的設計質量問題,嚴重的甚至會形成質量安全隱患。設計樓板時常會出現以下幾個方面的問題。

在實施設計過程中,為了便于計算,加上沒有充分認識到板的實際受力狀態(tài),設計者一般只是很簡單地把雙向板依照單向板實施計算,并沒有了解到長向與短向會受荷載影響而產生的變形配合問題,以至于計算假定結果和實際受力情況出現較大的差異,致使長方向發(fā)生過大配筋,而短方向卻只依據結構配筋,形成配筋嚴重欠缺,最終導致板產生裂縫。

現澆混凝土樓板通常屬于非抗震構件,在沒有地震影響喜愛會出現彎矩,所以板處于支座周圍上部的鋼筋錨固時要因應用沒有抗震性能的錨固長度,而下部鋼筋則根據剪壓區(qū)域的錨固系數進行取值,但如今大多數房屋建筑在設計過程中不會著重強調該點,只是粗略地概括提出,在實際建筑過程中并沒有做好該項工作[5]。因此,設計者要在制圖與技術交底時著重提出,使之能夠做到貫徹落實。

雙向板對高度進行取值時過大。處于兩個方面的雙向板均會出現彎矩情況,也就是說雙向板在跨中正彎矩鋼筋時屬于縱橫疊放,那么處于短跨方向中跨中鋼筋要置于下方,處于長跨方向中的跨中鋼筋高放置在短跨鋼筋的上方,實施計算過程中要運用兩個方向的單獨高度。部分設計者為了便于計算,加上沒有充分認識到板的實際受力狀態(tài),通常取值時會取相同高度做配筋計算,導致長跨的高度取值和具體受力情況存在較大的差異,以至于結構構件產生嚴重的質量安全隱患問題,甚至出現裂縫情況。

結束語

房屋建筑的結構設計是一項全面而又系統的工作,作為房屋建筑結構的設計者,應具備有專業(yè)性理論知識、創(chuàng)新精神、靈活邏輯思維以及良好的工作態(tài)度。設計者應在全方位了解和掌握規(guī)范的前提下,仔細做好相應的細節(jié)工作,將所學的理論知識充分體現在設計過程中,并深入探討在設計方面存在的問題,以加強自身的設計能力,使建筑設計實現合理、安全、經濟、適用的結構形式。

【參考文獻】

[1]張建群,趙衛(wèi)忠,鄧拾坪.關于房屋建筑結構設計的探討――地震區(qū)結構設計中應注意的問題[J].中華民居,2012,(01):79.

[2]屈俊峰.房屋建筑結構設計內容與存在問題分析[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2009,(07):144.

[3]趙宏偉.房屋建筑結構設計體系選型及抗震設計探討[J].山西科技,2012,27(05):31-32.

常見的結構設計范文第5篇

關鍵詞:施工圖;結構設計;問題

Abstract: the design personnel must ensure that the design quality in the primacy of work, and put an end to the design quality and cause for engineering accident. This paper discusses the structure design of construction drawing some common problems.

Keywords: construction drawing; Structure design; question

中圖分類號:TU318文獻標識碼:A文章編號:

設計質量是安全的保證,任何質量問題都可能危及到建筑、 人身的安全,甚至造成國家或個人財產的損失,目前施工圖設計還存在著不少缺陷,要解決這些普遍存在的質量問題,因此設計人員一定要把確保設計質量放在工作的首位,杜絕因設計質量而引發(fā)工程事故。

一、基礎設計方面的問題

1、建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構筑物,未驗算其穩(wěn)定性。當設有一側或多側開口的地下室時,主體設計未考慮土壓力影響進行受力分析,并驗算整體建筑的抗傾覆和抗滑移穩(wěn)定性。

2、建筑物地存在液化土層時, 未對樁基礎抗震承載力進行驗算。未根據具體工程情況考慮樁側負摩阻力對基樁承載力的影響。

3、樁基礎設計中, 僅按豎向荷載作用進行布樁,未驗算彎矩作用下承臺底部邊樁的反力。尤其是框剪結構的剪力墻及剪力墻結構核心筒底部彎矩和剪力對基礎承載力的影響較大, 不應遺漏。對于水位較高的地下室和短肢剪力墻、 大跨度結構等彎矩較大的承臺底部樁基尚應驗算是否存在向上的抗拔力。

4、有部分軟弱地基采用截面尺寸較小的混凝土預制樁,且在多層建筑中采用單柱單樁或一柱兩樁基礎,柱底彎矩由基礎梁和樁共同承受。單柱單樁或垂直于兩樁連線方向的基礎梁設計中, 未考慮平衡該方向柱腳在水平風荷載或地震作用下所產生彎矩因素,基礎梁兩端箍筋未按框架梁抗震構造要求設置箍筋加密區(qū), 基礎梁的上下主筋在樁臺內錨固長度與構造做法要求未加說明。樁身考慮承受上部結構傳來的彎矩作用時也未進行抗彎承載力計算,存在著抗震薄弱環(huán)節(jié), 給工程留下潛在的隱患。

5、淺基礎施工圖中經常未注明基槽開挖后應進行基槽檢驗的要求, 樁基礎施工圖中經常未注明樁端持力層檢驗、 施工完成后的工程樁進行豎向承載力檢驗的要求。

6、天然地基擴展基礎持力層或樁基持力層下面存在軟弱下臥層,有的工程既不進行沉降驗算,又不作軟弱下臥層地基承載力驗算。

7、壓實填土地基處理問題, 有的工程處于部分挖方、 部分填方地段,填方地段采用壓實填土人工處理地基,其壓實填土地基的填料、 施工、 壓實填土的范圍以及壓實填土地基檢驗等均未提出具體要求說明, 甚至未注明壓實填土的密實度要求和地基承載力特征值要求,壓實填土地基施工質量如何控制,其地基承載力能否達到設計要求等均存在疑義。

8、天然地基獨立基礎帶梁板式的地下室底板。設計中,地下室底板與柱下獨立基礎埋置于同一持力層上,結構計算中僅按上部結構荷載全部由柱下獨立基礎承擔,而地下室底板僅按一般地下室底板受荷情況進行設計,實際上整個地下室底板與柱下獨立基礎在上部荷載作用下, 將會一起發(fā)生沉降變形共同受力,按上述計算原則進行設計,對底板而言是偏于不安全的, 有可能會導致地下室底板承載能力不足而開裂。按照變形協調受力的原理, 應當將地下室底板與獨立基礎連為一體按彈性地基有限元受力分析。也可以采取如下模式: 除了柱下獨立基礎之外,其地下室底板與持力層之間采取褥墊處理措施。這時,底板可不參與獨立基礎分擔上部荷載,而按底板本身承受底板與疏水墊層自重、 地下水上浮力、 人防等效荷載 (有人防時考慮)等進行設計。

9、天然地基錐體獨立基礎設計問題,有的基礎設計錐體斜面坡度大于 1/3 , 該錐體部分砼很難振搗密實,現場施工往往是砼自然堆上,采用鏟子或抹灰刀拍搗成形,其錐體部分的砼很難達到設計強度要求。

二、建筑構造方面

1、普通鋼筋混凝土保護層厚度取值偏小;

2、板配筋不滿足受彎構件最小配筋百分率要求;

3、框架柱全部縱向鋼筋的配筋率偏小;

4、框架短柱(指剪跨比不大于 2的框架柱, 現有大部分計算軟件未提供剪跨比計算結果, 現仍按框架柱的凈高是否大于柱截面高度的 4倍判斷)未全高加密箍筋;

5、框架梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于 2 . 5 % ;

6、框架梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于 2 %時,箍筋直徑未按要求增大 2mm;

7、框架梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值偏小;

8、框架梁高小于 400時加密區(qū)箍筋間距偏大(如采用@ 100 ,小于梁高的四分之一) ;

9、沿連梁全長箍筋的構造未按框架梁梁端加密區(qū)箍筋的構造要求采用;

10、外框筒梁和內筒連梁箍筋直徑小于10mm;

11、平分布鋼筋未要求作為連梁的腰筋在連梁范圍內拉通連續(xù)配置; 當連梁截面高度大于700mm時,其兩側面沿梁高范圍設置的縱向構造鋼筋的直徑小于 10mm;對跨高比不大于 2 . 5的連梁,梁兩側的縱向構造鋼筋 (腰筋)的面積配筋率小于0 . 3 %;

12、框支梁未沿梁高配置間距不大于 200mm、直徑不小于 16 mm的腰筋;

13、樓梯圖中,與休息平臺梁相連的兩端框架短柱箍筋未全高加密, 該休息平臺梁又未按框架梁抗震構造要求配筋。

三、結構計算或設計方法

1、電算過程中總信息輸入的選取不當

實際施工圖與電算的計算簡圖有不符之處主要表現在剪力墻開洞大小、 門窗洞口位置、 剪力墻長度 、剪力墻厚度 、框架柱計算高度等與施工圖不符。 大都是因為結構專業(yè)計算工作進行得早,建筑平面多次調整,又未及時反提給結構專業(yè),造成專業(yè)之間互相脫節(jié),到施工圖進入校審階段,注意力都集中在圖面上,已沒有時間再一一對照建筑圖,所以造成這類錯誤,其后果可能造成某些構件配筋失真,甚至會造成配筋不足的危險連梁剛度折減系數未進行調整 。該系數主要是考慮到剪力墻之間的連梁在計算過程中由于兩端剛度很大而經常超筋,與實際情況不相吻合,故設立了連梁剛度折減系數,規(guī)定范圍在0.5~1.0 之間,一般工程可取0.7,若連梁仍超限較多,也可取最小值0.5。

2、抗震概念設計不足

概念設計是建筑抗震設計的重要手段之一。 建筑抗震設防的三個水準目標通??捎?“小震不壞 ,中震可修 ,大震不倒 ”來表述,第一水準可通過承載力計算來保證,第二階段是通過結構可靠度標準年各種分項系數來達到損壞可修的目標,而第三階段準則是通過概念設計和各種抗震構造措施得以實現 廣義上講,概念設計是建筑抗震思想和抗震原理的實際運用,它對建筑提出了很多要求,比如規(guī)則性要求;構筑多道結構抗震防線的要求,即要求結構具有良好的吸能 耗能能力,有盡可能高的不靜定次數;避免豎向承載力與剛度突變的要求,即避免地震時因塑性變形集中、 薄弱環(huán)節(jié)破壞而引起建筑整體倒塌;結構構件盡可能為延性構件的要求等等。 但在部分設計實例中,設計人員有的在底框過度層做躍層式住宅開設大洞口,有的出于造形考慮,在屋頂設置單柱支撐的長懸挑構件,有的玻璃幕墻、 網架等與主體間根本沒有做連接設計,有的磚混結構鋼筋混凝土圈梁在樓梯間平臺處斷開,有的為了大空間需要在中間層抽柱等等,都屬于不符合概念設計的要求 對于上述平面錯位處連接部分較薄弱的情況應按設置防震縫處理,單柱支撐的長懸挑構件應盡可能不設或改為多柱支撐,其余情況應盡可能避免。

對于平面很不規(guī)則 、剛度不均勻的復雜結構,尤其對于多塔結構 大底盤結構,在考慮扭轉耦聯計算時,很難確定應該取多少個振型來計算地震力,若振型數取少了,有些高振型的地震力計算不出來,結構的抗震設計不安全;而振型數取得太多,又增加很多計算工作量 一般應遵循以下原則:振型數應為 3的倍數(由于程序按三個振型一頁輸出);若不考慮耦聯振動,計算振型數不得大于結構層數,如層數 2 時,振型數也可取為 2或 1,如層數為 5 層時,振型數可取 3,而不能取 6;若考慮耦聯振動,計算振型數應大于或等于9,但又不能超過結構樓層數的3 倍;當結構層數較多或結構剛度突變較大時,振型數應取多些,多塔結構則需取得更多。

總之,無論建筑或者結構設計人員均應在今后的設計中貫穿抗震設計思想,加強概念設計。

3、局部出現的深梁未按深梁的構造要求考慮

在底部框架 - 抗震墻 、上部磚混結構的住宅建筑中,如果底層柱網布置過密,上部結構傳力不直接,二層樓面局部往往會出現深梁。 例如,在某工程中,二層樓面某連續(xù)梁其中兩跨凈跨 2100,梁高 1000,凈跨與梁高之比小于 2.5,按照混凝土規(guī)范對深梁的定義,該梁屬于深梁,應深受彎構件設計并滿足深梁的構造要求實際上,電算結果鋼筋總量雖然正確,但設計人員卻往往沒有按深梁的構造進行布置,比如梁的中間支座只在上、 下部配置受力鋼筋和在腹部配置構造筋,這樣就與深梁的構造規(guī)定不符 連續(xù)深梁支座處,正應力沿梁高的分布規(guī)律是當跨高比大于 1.5 時,梁底以上 0.2h 范圍內為受壓區(qū),再向上為受拉區(qū),梁頂拉應力最大 僅在梁頂配置全部受力鋼筋不符合正常使用極限狀態(tài)支座截面的受力特點,不利于裂縫的控制 。因此,該梁的鋼筋布置應按GB50010- 2002 混凝土規(guī)范第10.7.9 條,在上部 0.4h 范圍內均勻布置 ZAs /3,以下 0.4h 范圍內均勻布置 IAs /3,并應單獨繪制斷面圖以表達清楚在抗震設計中,因為深梁剛度很大,房屋在地震作用下發(fā)展到塑性階段時,塑性鉸會出現在剛度相對較小的柱中,從而引起房屋的整體破壞,與抗震設計 “強柱弱梁” 的思想相悖,因此應盡可能避免深梁的出現。

4、地下室與上部結構應

作為一個整體進行結構計算地下室(層 1 或層 2, 3)大都是作為設備層 地下車庫 人防平戰(zhàn)結合而設置,空間大隔墻少,均滿足不了箱基的條件,地下室頂板不能作為嵌固端來考慮,

此時將地下室作為上部結構的一部分進行共同計算,算得的結構比較真實。 當然進行地下室墻配筋計算時,還要加上土水的側壓力影響進行補充計算 如果地下室鋼筋混凝土墻較多,剛度大,土體提供的側向約束充分,埋深滿足要求,同時又滿足規(guī)范規(guī)定的下層與上層抗側剛度比的要求時,可將地下室頂板作為底層嵌固點來考慮,但要慎重。

參考文獻:

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