發布時間:2023-10-07 15:38:05
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇房屋設計問題,期待它們能激發您的靈感。
1鋼筋混凝土房屋結構設計存在的問題及措施分析
根據上文針對鋼筋混凝土房屋結構設計的基本原理進行分析,可以明確結構設計的要點。雖然在設計工作之中,兩種材料在共同的作用之下可以產生巨大的承載能力,但是往往在實踐的操作當中還存在有上部結構設計缺陷以及基礎設計薄弱等嚴重問題,所以,要想全面的增強房屋結構設計的水準,還應當從以上兩個方面著手加強改進。1.1房屋結構設計基礎與地基的問題首先是地基設計之中的相關問題。當前在房屋結構設計之中,基礎部分的設計存在的缺陷較大,對于有地下室的建筑來講,地下的獨立基礎設計形式往往會導致建筑由于沉降而出現一系列的附加應力,并且進一步的造成地下室由于承載能力的缺失而出現混凝土裂紋的情況。而對于使用天然類型的地基結構基礎的建筑來講,上述問題更加突出。雖然地基的沉降現象往往不可避免,但是對于一些沉降量比較小的建筑來講,可以在持力層與地下班之間設置一層褥墊來改進上述的缺陷。另外,對于有地下水的房屋建筑來講,當水位較高之時應當重點的關注建筑防水性能,對于下承接臺類型的建筑結構來講,更加應當重視上述問題。由于承接臺結構的影響,并且整個模型和基槽的設計非常復雜,所以有很多放坡以及陰陽角,這樣的現狀也在很大程度上增加了設計與施工的防水難度,為防水措施的施行帶來了不小的阻礙。所以,為了進一步的避免地下水對房屋建筑產生影響,提升防水性能,還應當在防水施工開始之前盡可能的不考慮到由于水位而帶來的影響,根據整個建筑的平面設計圖紙以及包絡圖,結合水位的情況以及地下水的勘察數據,綜合地下水的流動規律及特征,加強防水的設計,另外也應當減少承接臺中的放坡和陰陽角,降低后續防水施工的難度。對于天然地基等獨立式的基礎設計,通常情況之下地基基礎的坡面坡度較大,上述情況會對混凝土的振搗產生巨大影響,所以往往需要采用人工振搗的方式,但是人工振搗又不能夠確保混凝土的強度,所以,應當盡可能的減少獨立椎體地基的設計,優先選擇階梯型的地基結構設計模型。1.2房屋上部結構設計的相關問題在框架-剪力墻設計中,剪力墻有時會出現布置不均勻,單肢剛度過大的問題,連帶著影響梁板等構件的設計。以致于應力過于集中,一旦發生應力破壞,將會產生嚴重的后果。因此,在進行框架-剪力墻結構設計的時候,全面考慮上述問題產生的原因,避免產生這種問題。采用第一級別剛度的剪力墻時,其墻肢數應該大于4,避免應力過于集中。遵守框架結構“多層設防”的設計原則,層層設防。使剪力墻在共同抗外力作用下,增強防御能力,抵抗外來的破壞力。同時,還需要遵守“做大放小”的設計原則。將剪力墻的梁和柱的結構設計成“強柱弱梁”和“強剪弱彎”的形式。倘若遇到地震等自然災害的破壞,這樣的結構設計可以為人們爭取更多的逃生時間。為了避免采用“強柱強梁”和“強剪強彎”結構設計帶來的巨大破壞力,采用了“強柱強梁”和“強剪強彎”的結構設計原則。可是在實際社會中,這種結構設計方式的延性設計理念很難實現。一旦發生大地震,鋼筋混凝結構中的梁和柱在地震巨大的作用下,是很難保證梁先倒塌,柱后倒塌的。因此,有必要進一步修訂我國《建筑抗震設計規范》。制定更為完善的建筑抗震設計要求,進一步研究如何使“強柱強梁”和“強剪強彎”的結構設計原則,更加滿足于高震級地震的防御和應急需求。由于鋼筋混凝土結構局部受力太大,造成出現挑梁變形,墻體外閃問題。針對這種問題,可以在懸挑的挑梁端頭設置構造柱,通過構造柱將每層的挑梁連接在一起。這種結構設計產生直接效果,就是有效消除了挑梁的變形和墻體外閃問題。因為,即使某局部位置受力過猛,也可以通過挑梁將力量傳到其他各層結構中,達到了分散壓力的效果。除了上述分析到的一系列問題,在實踐的結構設計之中還有一些細節方面的問題應當引起重視。諸如在混凝土的結構構件設計之中,鋼筋保護層的厚度不符合標準,會對實踐的施工個影響,另外,梁柱框架的縱向設計會受到鋼筋配筋率的影響。所以,除了對重點的問題進行防治,還應當加強對細節部位的管理與控制,在設計的過程之中充分的了解到結構設計的要求,避免出現缺陷。
2結束語
綜上所述,根據對現代化的房屋建筑結構設計之中鋼筋混凝土的相關問題與缺陷進行探討,從實際的角度出發論述了改進的措施與加強的方案,旨在促進現代化工作的進步與發展,促進整體設計水準的提升。
作者:崔鵬 單位:邯鄲市大友建筑設計有限公司
作者:嚴華
干磚砌墻時會吸收水分,導致磚體出現變化,這些變化引起外墻涂層改變,從而進一步影響墻體質量,發生滲漏,另外,砌墻結構不合理,導致通縫產生,進而導致外墻滲水,甚至是長期滲漏。淺基礎施工圖未對基槽檢驗做出明確規定,樁基礎施工圖對豎向承載力檢驗做出明確規定。對策:對于淺基礎施工圖,要明確規定,在開挖基槽之后,必須對其進行嚴格檢驗;對于樁基礎施工圖,也要明確規定,必須進行樁端持力層檢驗,并且在完工后,進行豎向承載力檢驗。在實踐中,經常會遇到天然地基擴展基礎持力層下方的下臥層較為軟弱的情況,部分施工單位會將本應進行的沉降驗算予以省略,或者是沒有按照規定驗算軟弱層地基的承載力。對此類問題的解決對策是:如果天然地基擴展基礎持力層下臥層較為軟弱,不但要進行沉降驗算,而且還要驗算該下臥層的地基承載力。還有些問題來自于框架輔料方面,墻體在抹灰過程中如腳手架接口處及墻角處等特殊部位由于施工人員在施工過程中馬虎工作,沒有嚴格按照要求施工,從而導致邊界壓碾不實,從而使得外墻粉面出現質量不達標的問題。由于外墻抹灰是一個整體工作,局部的問題會引起連鎖反應,進而影響到整個外墻墻體的防水質量。在地下室外墻設計方面存在的問題關于地下室外墻配筋計算。部分項目在計算地下室外墻配筋時,對于具有扶壁柱的外墻,沒有對扶壁柱規格進行嚴格區分,統一依據雙向板進行計算;扶壁柱配筋也沒有依據地下室外墻雙向板傳遞荷載加以驗證,這樣就導致地下室外墻豎向受力筋配置及扶壁柱配筋都低于要求的數量,而地下室外墻水平方向配筋數量卻高于相關要求的水平。
在地下室外墻設計方面,應確定底部為固定支座,也就是以底板作為地下室外墻嵌固端,并保持側壁底部與鄰近的底板在彎矩上的一致,此外,還要注意在抗彎性能方面,底板要強于側壁,并注意配筋量與厚度之間的相配性,這類問題主要見于地下車道。房屋結構建設中出現的與法律不相符合的問題,主要體現在以下幾方面:所提供的勘察報告中顯示的數據與實際的基礎設計參數不一致。導致該問題的主要原因在于,有些情況下,設計單位沒有深入實際進行仔細測量,也沒有與勘察單位進行協商,而是單純從自身主觀經驗出發確定相關參數。對于此類問題,應采取的完善建議是:在進行項目構架結構設計過程中,要深入實際,在進行充分的調查測量的基礎上,確定相應的參數,并及時與勘察單位進行溝通和協商,對于提供的材料要及時予以補充完整。直接指定砼外加劑以及建筑配件購置廠家,這也是與國家所頒布的《建筑工程質量管理條例》的相關規定相違背的。對此,應采取的完善建議是:在建筑施工項目當中,對于砼外加劑以及其他相應的建筑配件的購置,需要根據國家相關規定進行公開的招投標,在公平、公正、公開的原則下購置相關配件。樁型以及所確定的施工工藝不符合具體的施工環境及地質條件。對于建筑框架結構設計當中所存在的此類問題,應采取的完善對策是:在確定樁型以及具體的施工工藝之前,要對建筑區域的實際地質條件以及具體環境進行實地調研,要對施工環境有全面而充分的認識,在此基礎上,確定符合實際情況的樁型以及施工工藝,除此之外,在實際施工之前,還要對施工當中的擠土、振動以及施工噪音等所導致的影響予以全面而充分的考慮,并嚴格依據國家所規定的環保及施工安全規定進行。房屋結構及施工常見問題的對策分析在建筑地基基礎工程的施工準備階段,對工程進行的優化設計主要通過以下幾點來實現:①認真設計規劃施工工程的圖紙。軟土地區地基基礎工程的施工難度較大,技術要求較高,在施工工程中要確保施工的質量就一定要重視設計圖紙的規劃工作。②優化工程的施工設計方案。在別墅地基基礎工程進行施工時,我們一定要在施工技術指標合格的基礎上,優化組合施工工程設計,細化具體工作,均衡好各個分項工程的工期與進度,使得施工方案在技術上更先進、組織上更精干也更合理。在軟土地基施工時,對其地面表層極其軟弱的部分進行強化施工,是別墅基礎中常用的處理辦法。通常情況下,軟土層的表層處理是通過地質排水強化軟土層、設置加強材料來增加承力組織結構、進行加固處理等方法防止軟土層的塌陷。我們應用較為廣泛的是表層排水、設置加強層、添加加強劑等方法。
針對土層質量較好含水量較高導致的軟土地質,可以在填土之前通過在土地表層挖掘排水溝的施工方式,引導水分流出地基;如果為了調整軟性土壤極易變形和不均勻的特性,可以考慮在地基施工時,往土層中加入砂石墊層、韌性材料等加強層,能夠固結軟土,有助于排水透氣,增強土質強度;當軟土的表層為粘性土壤,且粘度達到一定要求時,可以考慮在表層的粘性土壤中混合添加劑,以提高土層的粘接力,改善地基土壤的壓縮性能,增加強度,提高地基的整體性能,使地質結構更為密實;如果軟土層地基不均勻,局部發生不均勻沉降及側向變位威脅較高時,必須敷墊一定的材料,以最大程度地避免地基的局部沉降及側向變位,使施工機械安全穩定地同行。敷墊材料法一般使用的材料有化纖無紡布、土工布以及玻璃纖維格柵等。對于剪力墻等結構的配筋或是建筑問題,應采取的解決對策是:如果外墻板塊與地下室外墻垂直方向有鋼筋砼內墻或者地下室外墻具有相對較大的扶壁柱,則在對配筋量進行計算時要以雙向板為依據,除此之外的地下室外墻在配筋量計算時,應以豎向單向板為主要計算依據;如果地下室外墻扶壁柱所承載的豎向荷載不大,還需要在一定程度上強化內外兩側的主筋。對于水平方向的地下室外墻布筋設計,要以扶壁柱截面具體大小為主要依據,此外還可以根據實際情況在外側配置適量的短水平負筋。在地下車道建設問題的解決中,地下車道可以采用懸臂構件方案,在抗彎性能方面,底板應適當高于側壁底部,這類問題在地下室底板標高出現變動的地方也較為常見,一般在標高出現變動的位置只設計一梁,有時候底板厚度還會大于梁寬,而單純依賴兩側箍筋傳遞板自作彎矩無法達到相關標準,諸如樓梯間等地面層開洞地方的外墻也必須有相應的樓板予以支撐,并注意要結合項目實際情況對模型機配筋構造進行計算和驗證;除此之外,如果地下車道與地下室外墻之間距離較近,并且車道底板的位置正好是地下室外墻的中間區域,對于這種情況,要對來自于地下室外墻承受車道底板的水平方向的集中力所導致的影響予以全面考慮。
隨著社會的發展,建筑項目數量的與日俱增,項目框架結構設計的復雜程度也越來越高,在框架結構設計當中常常出現一些問題,給項目設計質量造成不利影響,本文對框架結構設計中存在的主要問題進行了歸納和總結,在建筑框架結構設計方面,要對基礎設計、地下室外墻設計以及國家相關法律及法規具體規定等方面的結構設計質量予以嚴格把關,確保建筑框架結構設計整體質量符合相關標準。
【關鍵詞】 砌塊;設計;施工
建筑砌塊在建筑上應用的水平和程度對砌塊工業的發展至關重要。中國的建筑砌塊從無到有、從小到大,經歷了一個漫長艱巨的歷程,取得了很大成就,但它在建筑上的應用、砌塊工業的發展至今仍不盡人意,大量生產能力未得到發揮,應用面和應用量時有反復。砌塊應用技術跟不上,又不配套,并存在裂、熱、漏等缺陷,是影響建筑砌塊推廣的重要因素,而不是主要因素。推廣砌塊建筑必須按照砌塊的特點探索出一些簡便易行且行之有效的建筑施工技術和管理辦法,逐步形成砌塊建筑專門的施工方法、操作規程并在各地推廣。裂、熱、漏僅僅是技術問題,可以通過增加配筋解決,即每砌兩層砌塊鋪一層鋼筋網片或控制整個建筑物總長度,每隔一定長度增設一道收縮縫。再如熱工問題,增加保溫措施做成復合墻體即可。而采取這些措施就要多花錢,增加建筑造價。然而混凝土小型空心砌塊在較大程度上減輕結構自重,減輕地震作用,使結構更合理可靠;墻體砌筑速度快,質量好;在耐候性方面達到粘土紅磚墻的水平;其綜合經濟指標接近甚至低于粘土磚砌體的水平。普通混凝土小型空心砌塊是一種大有前途的新型墻體材料,值得推廣應用。在應用過程中也發現了因施工工藝不夠熟練、施工方法不夠完善、住戶裝修不當而出現的問題。因此,加大宣傳力度、杜絕不合格產品、完善相應的設計施工技術、提高建筑物防水標準是我們今后主要的工作,隨著相應的設計、施工規范規程的進一步完善,普通混凝土小型空心砌塊的應用定能取得更好的效果。
我國是一個人口眾多、能源和土地資源緊缺的發展中國家,以實心粘土磚為主的傳統墻體材料耗能毀田。限制和淘汰使用實心粘土磚,發展新型墻體材料,這不僅是住房建設和建筑業現代化的需要,也是實施我國可持續發展戰略所必須的。近年來有關部門采取多部門合作的方式制定了一系列政策措施,強制淘汰不符合資源節約和環境保護要求的建筑材料,鼓勵采用符合國家標準的資源節約型優質建材和制品。這些政策的制定和落實表明國家對發展新型墻材的大力支持,對新型墻材的推廣具有極大的促進作用。隨著經濟的發展以及國家從政策上對燒結粘土磚生產和使用的限制,推行應用砼小型空心砌塊建筑體系是我國墻體改革的發展方向,砼小型空心砌塊及其它建筑砌塊必將得到大的發展。從近幾年竣工的砼小砌塊房屋的使用效果來看,雖然總體還是令人滿意的,但在使用中存在砌筑砂漿不飽滿、粘結力差現象,造成墻體漏水、裂縫、變形;芯柱存在空洞、開裂現象,嚴重影響房屋結構的整體性與抗震性能,本文就在工作中常常存在的幾個問題談幾點意見。
一、砼小砌塊墻體產生的裂縫、變形、漏水及隔音問題
前者的主要原因有豎縫砂漿難以飽滿以及特殊的構造要求未能跟上,施工中人為的對砌好的砌體發生撬動、碰撞、松動,門窗洞口兩側砼砌塊四周的砂漿不飽滿密實,屋面未設置保溫層或隔熱層等等;后者我們認為,墻體隔音不好,要么是砌塊本身的隔音能力不強,要么是灰縫的砌筑砂漿不飽滿。大家知道經填實孔洞后的砌塊不比粘土磚的隔音能力差,那么問題肯定在灰縫上。聲波在墻體兩面粉刷所留下的空腔內形成共振,放大聲音,削弱墻體的隔音性能。我們設計時要求施工砌體灰縫應保持橫平豎直,豎向灰縫和水平灰縫均應鋪填飽滿的砂漿。豎向垂直灰縫首先在砌筑的砌塊端頭,鋪滿砂漿,然后將上墻的砌塊擠壓至要求的尺寸,灰漿飽滿度:水平灰縫的粘結面不得小于90%,豎縫的粘結面不得小于60%,嚴禁用水沖漿澆灌灰縫,也不得用石子墊灰縫。水平灰縫及豎向灰縫的厚度和寬度應控制在8-12mm之間。在實際施工中,水平灰縫內砌滿砂漿是比較容易做到的,而豎向灰縫有飽滿的砂漿就被忽略,甚至到采用水沖縫灌漿的方法使豎向灰縫砂漿飽滿。因此我們既要保證豎向灰縫和水平灰縫均應鋪填飽滿的砂漿;施工中砌好的砌體發生撬動、碰撞、松動,要重新砌筑;在門窗洞口兩側一孔灌注C20注芯砼,并設置φ10鋼筋;屋面須設置保溫層或隔熱層;同時對住戶隔墻砼小型砌塊的孔洞內用素砼填實外,有條件的可以對住戶隔墻采用隔聲砌塊,以保證住戶的身心健康。
二、芯柱及拉結網片的采用問題
為實現對砼小砌塊墻的約束,須設置鋼筋砼芯柱和圈梁,在許多正在使用的小砌塊房屋中,凡設有鋼筋砼構造柱的都或多或少的有沿柱墻交界處的豎向通縫。我們要求施工時,墻與墻交錯相接處,必須按照設計要求留置拉結筋或網片,且必須設置在砂漿中。設于框架結構中的砌體填充墻,沿墻高每隔60cm應于柱預留的鋼筋網片拉結,伸入墻內不小于70cm。鋪砌時將拉結筋埋直、鋪平;墻頂與樓板或梁底應按設計要求進行拉結,每60cm預留1Φ8拉結筋伸入墻內240mm,用C15素砼填塞密實。在實際施工中,第一是拉墻筋設置不當或沒有設置,有的拉墻筋數量不夠,有的錨固長度不夠,有的不設在灰縫內等等,其次是因為砼小型砌塊的干縮性比粘土磚要大得多。采用設置鋼筋砼芯柱和圈梁能保證整個墻體均有同樣的變形能力。因此,在能保證承載力足夠的前提下,一定要采用砼芯柱和圈梁形式,當然,芯柱的灌孔要用高流動性、低收縮性的專用細石砼。否則芯柱存在空洞、開裂現象,嚴重影響房屋結構的整體性與抗震性能,當軸向荷載較小時,可僅在孔洞配置豎向鋼筋,而不需要配置箍筋,且有施工方便,節約模板的優點。當荷載較大時,則按照鋼筋砼柱類似的方式設置構造鋼筋。當然也可采用另外的結構形式,以保證建筑物的安全使用。
三、排水問題
【關鍵詞】鋼筋混凝土建筑;設計問題;解決策略;研究
一、引言
當前,隨著建筑設計理論的不斷更迭發展,越來越多的新型建筑材料及設備開始廣泛應用于鋼筋混凝土房屋設計范疇,尤其是計算機技術在鋼混結構房屋設計中的應用,進一步促使了房屋結構、節點的設計更為科學精準,同時也為房屋功能性、實用性提供了客觀保障。所以如何在高技術水平更迭的當下,著重針對鋼筋混凝土房屋設計的需求,做好各個設計節點問題的關注把握,糅合前沿設計理念,強化應用科技元素貫穿設計全程,也是現代鋼混建筑設計中所應致力的根本所在。
二、鋼筋混凝土房屋設計原理釋意及重要性研究
現實中,鋼筋混凝土房屋的主要承重構件主要為混凝土及鋼筋原料,二者共同受力鋼筋具有著較為理想的抗拉性能,而混凝土則有著較高的抗壓性能,通過遵循相應規格配比,增強鋼筋混凝土房屋的樓板、梁柱、剪力墻等建筑節點承載能力,創造較好的力學作用,是一種具備時代意義的房屋結構設計形式。
但客觀層面來講,鋼混結構具有著較強的統一性與不可分割性,房屋一旦落成即不可逆,假若后期因諸類原因需要修改房屋節點,那么無疑存在著較大的修正難度。因此對于鋼筋混凝土房屋的建設之前,必須把所有疑難問題在前期設計環節即做出科學的處理解決,由此也即可知曉鋼筋混凝土房屋設計的重要性,必須謹慎全面重視。對此,下文中,筆者將針對鋼筋混凝土房屋設計所存在的相關問題及解決對策做出詳細探討。
三、鋼筋混凝土房屋設計問題與處理對策分析
(一)房屋基礎結構設計問題及處理方法
(1)房屋的地下室底板設計
當前,房屋使用者為利用有限的空間資源,進行鋼筋混凝土房屋設計時,常選擇加筑地下室擴充可用空間。但對設計有地下室的房屋而言,若設計中不考慮地下室樓板承載力,那么極可能導致房屋沉降與傾斜,產生安全隱患問題。譬如,地下室樓板設計承載力同實際承載力誤差高于20%,那么混凝土底板即會產生裂縫,影響最終使用。因而為規避地下室地板承載力不足所導致的沉降問題,設計人員實施設計時,著重于持力層同地下板之間規定布置褥墊實施施工,以此降低附加應力所導致的影響情況發生。
(2)房屋的外墻配筋設計
通常,鋼筋混凝土房屋設計過程中,設計人員多會采用底部固結與頂部膠結計算模型或單向板的計算方式,設計中易于忽略鋼筋結構影響因素,譬如梁柱鋼筋籠及雙向板等方面,導致計算結果同現實情況存在較大誤差,難以有效保障外墻配筋比例的科學合理性。對此,筆者認為在外墻配筋計算方面,設計人員能夠先予以構建一套明確統一的配筋計算方法,通常考慮鋼筋結構影響因素后,在系統應用底部固結與頂部鉸接的計算模型或單向板計算方式,縮小設計計算結果與實際情況的誤差。
(3)房屋的獨立基礎設計
鋼筋混凝土房屋的獨立基礎多是天然地基椎體獨立基礎,有著相對明顯的基礎坡面,以往設計過程中,常出現的明顯問題即是以1:3比例作坡度規劃。但1:3的比例設計下,受基礎坡面坡度過大影響,施工人員實施混凝土搗實時,難度較大,施工設備很難上的去,僅能采取人工搗實從而帶來施工效率及搗實治療影響。為克服此類問題,設計人員設計中可采取兩類設計方法展開設計。其一,是依據1:1比例作坡度規劃,促使坡度盡可能平緩。其二,則是直接予以廢除椎體獨立地基的設計方法,而應用階梯性基礎設計方法,有效保證鋼混結構房屋獨立基礎的設計質量。
(二)房屋上部結構設計問題及處理方法
(1)房屋的挑梁設計
鋼筋混凝土房屋挑梁部分的設計問題,主要呈現在挑梁變形范疇,此類問題多因房屋結構受力不勻,易出現局部受力過大情況。為切實規避挑梁變形問題,設計人員能夠在挑梁端頭設計時增設構造柱結構,即是在挑梁附近增筑一條梁柱,把每層挑梁連接在一起,以構造柱將挑梁壓力分散至各層結構中,規避局部受力過大所致的上述問題。
(2)房屋的鋼筋保護層厚度設計
目前,鋼筋混凝土構件保護層厚度設計普遍存在取值過小問題,在舊版03G101標準圖集中規定:混凝土保護層應是從縱筋最外皮至混凝土邊緣的距離,而新版14G910標準圖集中則規定了混凝土保護層是自箍筋最外皮至混凝土邊緣的距離,因測量具置產生了較大的變化,所以保護層的實際數值也應作出對應的調整,鋼筋混凝土基礎宜設置混凝土墊層,基礎中鋼筋的混凝土保護層厚度應從墊層頂面算起,且不應小于40mm,對梁類構件應為-7― +10mm;對板類構件應為-5― +8mm,其中合理誤差需控制于(1.00±0.85)之間,以此確保設計的精準度。
(3)房屋的梁柱強度設計
當前,多數設計人員設計鋼混結構房屋時多存在著“強柱強梁”問題,也即是立柱及橫梁的強度過大,造成房屋整體結構的硬性破壞。為降低此硬性破壞情況,設計人員應踐行“強柱弱梁”設計形式,即立柱強度系數略微高出橫梁強度系數,根本目的即避免梁柱同時倒塌,切實強化鋼混結構房屋抗震性能。
(4)房屋的剪力墻設計
目前,鋼筋混凝土房屋設計中剪力墻部分設計常見問題即單肢剛度偏大,且布置常不均勻,從而導致了梁板等構件設計層面的負面影響,剪力墻單肢剛度偏大產生的直接后果便是易出現應力破壞問題。基于此,設計人員實施第一級別剛度的剪力墻設計時,需要保證剪力墻單肢剛度處于4.5之上,同時總肢數需控制在5以上,遵循整體框架結構,合理予以設計剪力墻,切實保證剪力墻規劃布局的合理性。
四、結 語
綜述所述,伴隨當前科學技術的不斷發展,建筑使用功能也日益向著多元化發展,為以滿足越來越多城市主體人群的居住、商用需求,對鋼筋混凝土房屋實施設計的過程中,需著重關注地下室底板、外墻配筋、挑梁與墻體等各節點問題,做好設計處理應對,以此切實提高鋼筋混凝土房屋設計整體質量,有效延緩鋼筋混凝土房屋的后續使用性能及使用壽命。
【參考文獻】
[1] 樊文忠.淺議房屋設計安全度[J].城市建設理論研究,2012,(12).78.
[2] 周永剛.淺談房屋設計應注意的問題[J].建筑工程技術與設計,2014,(13):695.
關鍵詞: 輕型鋼結構;房屋建筑工程;設計;施工
中圖分類號:TU391 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)07-0133-02
0 引言
本文以輕型鋼結構廠房為例。當廠房吊車的跨度達到每跨2臺達到20t級別以上時,建筑結構受到水平方向的風荷載作用不會隨著結構的自重荷載降低而減少,這樣一來,建筑結構基礎因為垂直方向受到反向力作用過小而造成彎矩作用過大,另一種情況則是由于大跨度的拱形鋼結構網架自身受到的水平推力作用過大而導致建筑基礎彎矩作用過大,即建筑基礎偏心距過大的情況。這兩方面是困擾輕型鋼結構房屋設計的主要困難點。
1 鋼結構基礎設計特點及要求
1.1 受力特點 研究鋼結構建筑物基礎的設計特點及要求,我們先要考慮其基礎鉸接柱腳和剛接柱腳兩種型式不同的受力情況。鉸接柱腳型式的鋼結構建筑物基礎一般情況下僅會受到軸心荷載的作用,若沒有附加彎矩引起的偏心距e的荷載作用,相對來說這樣的基礎設計是比較簡單的。剛接柱腳型式的鋼結構建筑物基礎則會受到偏心荷載作用,這種作用是由于受到附加彎矩和柱底水平作用荷載共同引起的。其中偏心距可表示為:
對于鋼結構網架的房屋設計來講,決定基礎受力特點的因素主要有兩點,即:①跨度過大造成拱形結構網殼的自身支座處于一種水平作用荷載較大的狀態,這種水平作用荷載很多時候會比豎向反荷載作用還要大,此種狀態下由水平荷載作用引起的水平位移實難以得到完全控制;②跨度過大造成平板結構網架的撓度造成自身支座也會處于一種水平作用荷載較大的狀態,水平荷載作用將力傳至基礎底部導致基底彎矩過大,從而引起基礎偏心距e過大。
而對于常被應用于廠房建筑的門式輕型鋼結構設計來講,基礎受力特點則主要有四點,即:①擁有數臺大型吊車設備,其造成橫向的水平位移將難以得到控制,這就要求采用剛接柱腳的形式。而縱向的水平荷載作用主要由柱間的支撐結構來承擔,故應考慮采用鉸接柱腳的形式;②輕型鋼結構房屋建筑的結構自振周期會比較長,由于其自重荷載小且水平方向承擔地震荷載的效果不夠明顯,而水平方向則更多地是去承擔風力荷載作用和吊車設備引起的水平制動荷載作用;③輕型鋼結構的自重荷載較輕,而風力荷載作用和吊車設備加載的水平制動荷載作用又相對較大,從而引起建筑基礎的偏心距e過大。我們在設計當中一般要求此類基礎的最大偏心距e值為1.5~2.0m之間;④廠房輕型門式鋼結構如果設計為單層或者是單層帶夾層建筑,當以獨立基礎設計為好,且基礎的設計埋深不能太深。
1.2 設計要求
①按照我國相關法律中的有關規定,建筑物基礎工程設計應該遵循相應的設計原則:
公式中,b為建筑基礎的設計寬度,l是與力矩方向垂直建筑基礎底面的邊長,a是作用于建筑基礎的合力與該基礎底面受最大壓力荷載作用邊緣之間的距離,f則是建筑地基能夠承載荷載作用力的設計值(需考慮到地基的設計深度和寬度修正系數)。
顯而易見,如果建筑地基受到偏心荷載作用,地基基礎反作用力呈現不均勻性,嚴重者引起建筑基礎傾斜,甚至于導致房屋建筑(尤其是配置大型吊車設備的工業廠房建筑等)無法使用,因此專門針對輕型鋼結構房屋建筑設計提出了幾項基本原則:
①對于fk
2 輕型鋼結構房屋基礎施工
由以上分析關于輕型鋼結構房屋設計的特點及要求可見,擁有吊車設備的工業廠房鋼結構往往會采用剛性柱腳。這種剛性柱腳的應用將有助于廠房鋼結構整體剛度的增大,而盡量避免了側向位移的形成。但是,這樣的情況又將使我們不得不面對基礎結構彎矩過大的現實,這一問題在輕型門式鋼結構體系中尤為突出。輕型鋼結構房屋建筑的結構自重很小,而水平方向的荷載作用與豎直方向的荷載作用比又很大,同時鋼結構又兼顧承擔風力荷載和吊車設備給予的水平荷載所形成的共同作用力,更增加了邊列柱柱底承載的偏心距。據筆者親歷設計工作總結的經驗來看,此類鋼結構房屋基礎的設計偏心距會達到1.0m左右,更有甚者將達到1.5~2.0m。
①鋼筋籠的定位。輕型鋼結構房屋施工采用靴梁式剛性柱腳,需在鋼筋砼基礎結構當中預埋錨栓構造物,而錨栓的定位問題一直以來都比較棘手。傳統的預埋方法是預先將錨栓焊接在鋼筋砼基礎的底板之上,或者將四只錨栓套在木板卡子之上然后才進行后階段砼的澆搗施工。這兩種方法不可避免的是錨栓根本無法被固定住,在施工中往往需要進行不斷的定位調整來控制相對位置不變,十分繁瑣。為了能夠有效控制錨栓定位偏差的問題,筆者認為可設計專門用作錨栓固定的鋼筋籠,將此鋼筋籠預先安置于建筑基礎底部,然后放置錨栓與鋼筋籠牢牢固定,這樣的做法既可以保證錨栓的相對位置固定,又可使得此工序的便捷施工。②基礎梁施工。如果鋼結構房屋建筑圍護墻采用自承重砌體墻,那么在設計中就需要設計地下基礎梁能夠承受上部墻體的自重荷載。一般地,此類建筑基礎會設計為簡支結構,并普通采用預制或現澆的形式。現澆基礎梁在施工當中,由于基礎梁底部支模有其自身的要求,基礎梁兩邊的磚壁結構需分開砌筑。采用預制基礎梁形式則相對簡單,但在地基兩端和基礎頂部位置要預埋焊件。不管是現澆還是預制形式,施工都不能做到快捷簡單。筆者建議采用預制加現澆的綜合形式。在基礎梁的主體砼構件可預先預制,在其主體結構兩端預留鋼筋接頭,在砼澆搗施工中即可使基礎梁和鋼結構柱腳兩部分砼施工內容合二為一、一并澆筑,既省時又省力,效果顯著。
3 結束語
筆者以這幾年對工程設計及施工實踐經驗加以總結,對時下很多年輕且經驗未足的工程業務人員提出幾點建議:①認真熟悉相關工程技術標準和規范,學以致用;②鞏固建筑結構力學方面的理論原理,建立清晰的結構設計思路;③掌握各類施工工法,通過現場親身實踐來驗證自己的想法,有則改之,無則加勉。
參考文獻:
[1]孫光.帶技術夾層的多層廠房空腹桁架框架結構設計[J].工業建筑,1989(07).