彭小明
摘 要:近年來(lái)隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,以及我國(guó)城市化建設(shè)任務(wù)的逐漸完善,我國(guó)建筑領(lǐng)域迎來(lái)了自己新的發(fā)展趨勢(shì)。為了確保建筑工程的建設(shè)質(zhì)量,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)工程有充分的了解,嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),為建筑結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量提供有效的保證。本文重點(diǎn)闡述了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題,并根據(jù)這些問(wèn)題的防治方法提出了針對(duì)性的意見(jiàn),以符合建筑安全,合理,經(jīng)濟(jì)的原則。
關(guān)鍵詞:提高;建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);安全性
1 引言
近年來(lái)隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,以及我國(guó)城市化建設(shè)任務(wù)的逐漸完善,我國(guó)建筑領(lǐng)域迎來(lái)了自己新的發(fā)展趨勢(shì)。建筑業(yè)涉及到的門(mén)類和學(xué)科眾多,其工作量龐大而繁重,因此,這就使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯得尤為重要。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是人們根據(jù)實(shí)地考察并結(jié)合現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、政治情況進(jìn)行的一種人為性活動(dòng),建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在保證建筑的安全、適用、合理規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)上起著關(guān)鍵的作用。但其具有宏觀性,主觀性和不確定性,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的這些特性就使得建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必然會(huì)存在一些問(wèn)題。在當(dāng)前的建筑建筑施工任務(wù)中,有效落實(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作是提高整體工作質(zhì)量的關(guān)鍵保障,同時(shí)也是施工人員們必須要開(kāi)展的一個(gè)環(huán)節(jié)。
2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常遇問(wèn)題
2.1 剪力墻砌體結(jié)構(gòu)裂縫
隨著人們物質(zhì)生活水平的提高,人們對(duì)于住房的要求也越來(lái)越高,因此,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求越來(lái)越高。剪力墻砌體結(jié)構(gòu)非常經(jīng)濟(jì)實(shí)用,里面的空間可以靈活多變,能滿足底層的需求。因此,剪力墻砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)用很廣泛,其是以鋼筋混凝土為基礎(chǔ)的框架結(jié)構(gòu)。然而,在現(xiàn)實(shí)中,建筑結(jié)構(gòu)的的底層梁可能在外觀上會(huì)出現(xiàn)裂縫的情況。因?yàn)樵O(shè)計(jì)理論中每層梁都是根據(jù)樓板及其墻體的承重值來(lái)計(jì)算的。然而,在實(shí)際結(jié)構(gòu)中,懸臂梁的上壁同時(shí)是整個(gè)砌體,下壁也用作梁上層的支架。橫梁上部的壁和地板的支承實(shí)際上是從上到下傳遞的。這種在設(shè)計(jì)上選擇挑梁和臨街房屋的砌體結(jié)構(gòu),使得不可避免的出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。
2.2 異性柱、結(jié)構(gòu)柱設(shè)計(jì)存在問(wèn)題
近年來(lái),高層和小型高層建筑建筑采用了許多異形柱結(jié)構(gòu)。異性柱應(yīng)用不是很廣泛,設(shè)計(jì)不多,很多問(wèn)題還需要探索。磚混結(jié)構(gòu)是多層建筑結(jié)構(gòu)主要組成部分的結(jié)構(gòu)柱。該結(jié)構(gòu)的抗剪性能不僅能控制墻體開(kāi)裂,保持豎向承載力,它還可以提高整個(gè)建筑的抗震能力。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)者經(jīng)常忽略結(jié)構(gòu)柱的實(shí)際使用。結(jié)構(gòu)柱作為承重柱,安全系數(shù)不太高。作為承重柱,結(jié)構(gòu)柱會(huì)迫使結(jié)構(gòu)導(dǎo)向器降低結(jié)構(gòu)柱的承載力。然而,沒(méi)有其他的基礎(chǔ)讓結(jié)構(gòu)柱立在谷子地上。一旦地震發(fā)生,很容易在結(jié)構(gòu)位置的底部形成應(yīng)力集中柱,彎曲部分和軸承強(qiáng)度不能滿足要求。
2.3 沒(méi)有抗震設(shè)防設(shè)計(jì)
節(jié)約建筑成本是建筑設(shè)計(jì)中必須考慮的一個(gè)問(wèn)題,但是一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者為了項(xiàng)目的利益,在六度抗震設(shè)防區(qū),根本沒(méi)有抗震設(shè)防設(shè)計(jì)。承重柱的高度旨在增加小柱的線剛度,梁柱節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化為較小的分支。這種設(shè)計(jì)方法違反了抗震規(guī)范中“強(qiáng)柱弱梁”的原則。一旦梁和柱之間的剛度被忽略,結(jié)構(gòu)柱的橫截面太薄,不容易受到強(qiáng)外力而在柱的頂部和梁的底部形成水平裂縫。如果受到地震或類似情況的影響,所形成的塑料筏將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。
3 提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性的策略
3.1 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
為了獲得更為理想的設(shè)計(jì)效果,我們應(yīng)做好基礎(chǔ)部分的設(shè)計(jì)工作,其直接決定著整個(gè)建筑工程的安全性與穩(wěn)定性。根據(jù)之前的工作經(jīng)驗(yàn)與工作標(biāo)準(zhǔn),基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作需要從以下幾個(gè)層面出發(fā):其一,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須要具備一定的合理性與經(jīng)濟(jì)性。目前,建筑工程結(jié)構(gòu)的影響因素很多,特別是對(duì)地下空間的不斷開(kāi)發(fā),會(huì)對(duì)工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)生極大的影響,因此,我們必須要按照一定的規(guī)則與模式予以應(yīng)對(duì)。其二,要注意耐久度與實(shí)用性的設(shè)計(jì)。在基礎(chǔ)部分設(shè)計(jì)時(shí),必須要選擇科學(xué)而合理的加固方式,特別是在抗震等級(jí)方面,我們要不斷提高抗震性能。
3.2 保護(hù)層的厚度要足夠
確定混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)境和土體的耐火性能,保證梁板加筋保護(hù)層的厚度。一般情況下,其環(huán)境類別屬于第二類非冷區(qū)。設(shè)計(jì)使用年限為52年,混凝土強(qiáng)度等級(jí)要C26以上,鋼筋混凝土保護(hù)層厚度要42mm以上。室外露天環(huán)境中的遮陽(yáng)篷、陽(yáng)臺(tái)等容易受到大氣和風(fēng)的破壞。在這種情況下,混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于強(qiáng)度等級(jí),應(yīng)力作用下鋼筋混凝土保護(hù)層厚度的選擇。像消防水池這樣的建筑物直接與水和不可洗的水接觸。按照地下防水規(guī)范規(guī)定,混凝土保護(hù)層的厚度為60mm。
3.3 結(jié)構(gòu)造設(shè)計(jì)
在進(jìn)行建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí),設(shè)計(jì)人員需要注意,一定要嚴(yán)格保障結(jié)構(gòu)的平面性以及科學(xué)性,并需要對(duì)其進(jìn)行全面徹底的標(biāo)注。和普通的工程相比,建筑工程的抗?jié)B等級(jí)、材料厚度與材料質(zhì)量等都要優(yōu)于普通工程。在設(shè)計(jì)時(shí),工作人員必須要選擇合適的材料,對(duì)抗?jié)B等級(jí)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì),對(duì)結(jié)構(gòu)建厚度進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整。控制好受力鋼筋的配筋率,能有效的改善鋼筋的特性,防止混凝土出現(xiàn)崩潰的現(xiàn)象。因此,在開(kāi)展結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),工作人員必須要控制好結(jié)構(gòu)件截面的實(shí)際尺寸,不僅要滿足最小配筋率的實(shí)際要求,還要滿足建筑對(duì)成本、柱距以及層高的要求。另外,為了提高高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,對(duì)于大尺寸墻體而言,工作人員需要雙向、雙層的布置鋼筋,還要設(shè)置梅花形的拉筋。通過(guò)此種操作,能大大提高結(jié)構(gòu)件的延性。
3.4 多柱剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
如今,許多房子都是高層建筑。高層建筑的需要必須布置在墻的外部結(jié)構(gòu)中,以更多的柱作為支撐,但還沒(méi)有達(dá)到框架剪力墻結(jié)構(gòu)的程度。因此,進(jìn)行多柱剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行整體分析。多柱剪力墻結(jié)構(gòu)要根據(jù)規(guī)范,在建筑設(shè)計(jì)時(shí)按照實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。在具體計(jì)算中,按框架梁的具體數(shù)值設(shè)置多柱耦合梁。根據(jù)剪力墻結(jié)構(gòu)的實(shí)際運(yùn)行情況確定結(jié)構(gòu)等級(jí),然后按剪力墻結(jié)構(gòu)相應(yīng)的長(zhǎng)、寬、高進(jìn)行剪力墻設(shè)計(jì)和施工。
3.5 滿足承載需求
一般情況下,高層建筑所需要擔(dān)負(fù)起的承載壓力比較大,并且所形成的承載動(dòng)作也都比較高,所以在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),施工人員們就需要對(duì)材料的選擇加以關(guān)注,盡量選擇一些抗壓性以及抗?jié)B性等級(jí)較高的材料,對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性形成保障;其次,在進(jìn)行承載材料選擇時(shí),施工人員還需要對(duì)材料的橫截面積進(jìn)行檢驗(yàn),確保其能夠存在一個(gè)較高的范圍內(nèi),以此提升整體的結(jié)構(gòu)受力,杜絕其在日后使用中產(chǎn)生斷裂的問(wèn)題;再者,施工人員還需要對(duì)所選擇的鋼筋材料進(jìn)行百分率控制,以此對(duì)其所形成的脆性特質(zhì)進(jìn)行有效改善以及有效控制,加強(qiáng)工程的穩(wěn)定推進(jìn);最后,在設(shè)計(jì)階段,施工人員需要對(duì)混凝土以及鋼筋材料進(jìn)行合理整合,經(jīng)濟(jì)情況允許的情況下,施工單位可以選擇一些雙面性鋼筋代替?zhèn)鹘y(tǒng)的受力鋼筋,以此保證其能夠支撐住整體建筑的結(jié)構(gòu)。
3.6 伸縮縫的設(shè)計(jì)
建筑的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)分為多個(gè)溫度變化區(qū)間,溫度的破壞力是一個(gè)原因。伸縮縫常采用多排設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),可有效防止此類問(wèn)題的發(fā)生。裂紋通常是由溫度變化引起的,為了防止建筑材料因干縮和熱膨脹收縮而斷裂,建筑結(jié)構(gòu)施工時(shí)要留置伸縮縫,此外,為了確保施工安全和適當(dāng)增加伸縮縫間距,應(yīng)采取切實(shí)可行的措施控制裂縫在允許的范圍內(nèi),防止結(jié)構(gòu)性裂縫的控制和減少混凝土收縮造成的不利影響。結(jié)構(gòu)問(wèn)題通常通過(guò)諸如施工后澆筑的措施來(lái)解決。
3.7 加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)
隨著現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)的日新月異,技術(shù)變革也得到了飛速發(fā)展。為了滿足人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的不斷增長(zhǎng)的需求,存在多種用于建筑抗震性能的加固方法和改造技術(shù)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有兩種抗震加固技術(shù),一種是增加建筑物的抗震能力,另一種是建筑結(jié)構(gòu)的加固和重建,兩種方法可以有效地提高建筑物的抗震能力,并且正在使用于多地震地區(qū)。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),建筑行業(yè)的發(fā)展也得到了很大的進(jìn)步。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也存在一個(gè)龐大的系統(tǒng)。建筑工程在我國(guó)建筑發(fā)展中的地位愈發(fā)凸顯,為了有效加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)的有效性以及整體工程質(zhì)量,設(shè)計(jì)人員需要做好充足的準(zhǔn)備工作,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境進(jìn)行全面觀察,有針對(duì)性的進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)調(diào)整,提高工程效益。
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