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摘要:房屋结构设计和房屋建设是一个复杂的系统工程,影响房建结构设计和房建设计的因素是也多种多样的,有些可归纳为社会方面的客观因素,当然也有部分是由于自身因素造成的。本文针对这些问题出现的原因予以分析,以制定切实有效的解决办法。
关键词:房建结构设计;细节问题;处理措施
引言
房建结构设计的开展,要坚持刚柔度适合原则,避免受到地震或者风荷载等的影响使得建筑出现变形情况,引发楼体倾倒。若建筑结构过刚,会减小建筑变形能力,受到瞬间作用力的影响,建筑会因为柔韧度不足产生毁坏。除此之外,在设计时,要明确重点,坚持分主次的原则,保证结构设计的科学性和合理性。
1房建结构设计细节问题分析
在房建结构设计中,主要存在的细节问题如下:(1)短肢剪力墙设置问题。此类问题较为常见,比如形状复杂的短肢剪力墙,两处方向的受弯钢筋未按规定全部配在端部墙柱处。影响着建筑的性能,尤其是对建筑结构的损害较大,威胁着建筑结构的稳定性以及安全性,降低其抗震能力。(2)嵌固端设置问题。结构设计中,对于嵌固端位置的选择,若选择地下室或人防顶板,会存在着一定的安全隐患,影响其作用的发挥。对于嵌固端上下层刚度比例,常见问题为计算失误或设计不合理。除此之外,嵌固端和抗震缝隙的处理不合理,缺少平衡性,则会影响结构整体稳定性。(3)超高问题。在高层建筑结构设计中,普遍存在着超高问题。威胁着建筑结构的稳定性以及抗震能力,极易出现断裂问题或倒塌问题,危害人们的安全。
2房建结构设计细部优化实例分析
2.1案例概述
以某工程为例,其楼层数为6,建筑总面积是6375m2,长度为56.2m,宽度为16.2m,房屋开间设计为4.8m,室内走廊宽度参数为2.4m,高度参数为3.6m。建筑持力层选择为粉砂层,冻土深度参数为1m,地下水水位约为4m。建筑抗震设计要求是8度,经按照建筑要求,进行建筑结构设计优化。
2.2前期工作的优化
开展房建结构设计优化,要构建房建工程安全监管体系,保证建筑工程建设的质量,加大监管力度。基于此体系,做好工程重点内容的勘察,形成监管范围广而且质量水平高的建筑安全监管体系。在房建结构设计优化前,做好前期准备工作,保证结构优化顺利开展。
2.3构建优化模型
在构建房建结构设计优化模型时,先要合理选择设计变量,将主要影响参数,选择为变量,比如结构造价和损失的期望等,约束相关参数,比如结构可靠度等。同时将局部相关参数,引入到模型中,通过预定参数表示,进而减少计算量以及程序编制的工作量等。接着,要确定目标函数。开展建筑结构优化,要合理选择截面几何尺寸以及钢筋截面积等,进而优化工程造价。
2.4房屋结构分步优化
此工程结构设计中,为优化设计方案,保证施工质量,在具体操作的过程中,对基础拉梁,做了优化设计,使得建筑高度达到18.2m。按照建筑抗震强度要求,为保证能够达到8级水准,将基础部分,设计为短柱形式,选择两端距离中心1/10的位置,作为拉梁高度。如果建筑结构低,将钢筋利用率设计为最低。为确保拉梁抗震结构以及正负弯矩的均衡,将基础拉梁设计为最大。除此之外,要进行房屋基础荷载优化。因为此工程建筑层数为6层,因此不需要进行抗震能力测验,只需要优化风荷载。采取推测法,进行钢筋混凝土结构框架优化。选择有限单元格方式,进行建筑截面分析,了解结构受力情况,接着分解受力,做好框架各个构件的优化设计,并且利用计算公式,模拟最优的建筑结构设计。在优化的过程中,注重优化建筑结构计算周期,选择轻质墙体,保证工程设计质量,同时节约工程资料。在优化计算时,将建筑结构计算周期和折减系数相乘,计算建筑结构折减情况。一般来说,折减系数处于0.7-0.8范围内。
2.5优化上部结构
在房建结构设计中,对于细节问题的处理,要注重上部结构的优化。合理设计剪力墙,保证其均匀性和质量,使得结构重心能够和平面刚度有效重合,进而减少建筑上部结构承受的风荷载,最大程度上避免地震情况下上层结构出现扭转问题。为保证房建结构的质量,建议将剪力墙设计为大开间,并且增加其肢长,进而减少剪力墙设置的数量。不仅达到了国家规定,而且减少了混凝土材料的使用,节省了建筑施工成本。
3房建结构设计细节问题处理策略总结
3.1强化结构设计
对于房建结构设计中常见的细节问题,要注重强化结构设计,增强地基承载力。房建基础设计,对基础埋深,有着一定的要求,通常是从室外的地坪直到基础地面。对于建筑地基,一般选择天然地基。主要是因为天然地基是经过深埋,能够有效提升建筑地基的稳定性以及牢固性。
3.2把控柱子设计的可靠度
对房建结构设计中,若结构配筋率不够,发生地震时,建筑结构受到较大的作用力影响,极易产生扭转变形。基于此,在建筑结构设计时,要注重考虑此因素,保证建筑结构的安全性。在开展建筑结构设计时,要结合具体情况,配置配筋,保证建筑结构设计的科学性以及合理性。
3.3把握梁板设计的可靠性
开展建筑上部结构设计,对于梁的可靠性把控,要保证其承受的阿负弯矩具有一定的强度,保证结构梁的支座能够达到承载力要求。为避免悬挑梁设计不合理,在设计时,要准确计算梁挠度,保证梁高度设计的合理性。控制计算误差,保证挑梁的支撑力。悬挑结构在房屋建筑结构整体中,发挥着重要的支撑作用,能够避免梁板产生裂缝。除此之外,在设计时,要注重箱、筏基础底板挑板的阳角问题把控。若底板钢筋外向双排,并且在悬挑部分保持不变,则阳角可以不加辐射筋。
3.4遵守房建设计的基本原则,按房建设计规矩办事
建筑水平是同社会发展水平紧密相联的,现代科技水平和经济水平决定了建筑设计的水平。每一个建筑再具有本身个性的同时,不可避免的受到政策和其他因素的综合影响。共性也是建筑设计的一个重要特点。综合利益是首先要考虑的。这个综合利益包括:居住者的利益、建筑企业的利益、社会利益、环境效益等等。所以在实施房建设计的过程中,综合考虑全盘利益,避免厚此薄彼,分配比例不恰当是房建设计时首先要考虑的。还要注意节能的问题,涉及的方面有土地资源的利用,可再生资源的利用等。另外应该尽可能地运用绿色染料以及可再生能源,根据各个地区的各种气候条件,进行有关房屋结构的合理设计,重点要基于节能出发,保证全面效益的最终实现;另外,还要有预见性,不如防水、防震的设计,有備无患、防患未然是必要的。因为灾情出现时,才可虑这些因素,根本就来不及了。所以要将这方面的需求在房建设计阶段就解决掉。
结语
结构设计是一个复杂的、系统的工程。这就要求设计人员要加强专业知识的提高与运用,合理建设房屋,将设计质量隐患尽可能的避免。房建设计在整个房建中起到一个至关重要的作用。相关人员应该从设计管理的角度出发,控制好各个环节,提高房建设计的质量,最终提高综合效益以及质量。
参考文献:
[1]华良.高层建筑框支剪力墙结构设计案例分析[J].建筑工程技术与设计,2016(18).
[2]陆东良.预制装配式(PC)结构设计与案例分析[J].中外建筑,2017(4):166-169.
[3]张建,倪彩琴.浅议房屋建筑结构设计中问题的分析.[J]建筑设计管理,2010.
[4]李洪武.浅谈房屋建筑设计中常见的质量问题[J].辽宁建材,2015.