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对住宅工程结构设计中常见问题探讨
对住宅工程结构设计中常见问题探讨
摘要:随着国民经济的不断发展,我国的建筑业也得到了快速发展,取得了巨大的成就。但同时也存在一些问题,本文简要介绍了在住宅结构设计中经常见到的问题, 并就这些问题提出了有效的处理方法。
关键词: 住宅工程结构设计常见问题
住宅工程质量的优劣直接关系到人们的生命安全。住宅质量的好坏主要由设计质量和施工质量两个方面来衡量。相对而言,住宅设计是一项繁重而又责任重大的工作,直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性,但在实际设计工作中,常常发生住宅结构设计的种种概念和方法上的差错,这些差错的产生,有的是由于设计人员没有对一般住宅尤其是多层住宅设计引起高度重视,盲目参照或套用其他的设计成果;有的则是由于设计人员对设计规范和设计方法缺乏理解;还有的是由于设计者的力学概念模糊,不能建立正确的计算模式,对结构电算结果也缺乏判断正确与否的经验。
为了避免或减少类似的情况发生,确保住宅设计质量能上一个台阶,建筑结构设计人员应注意以下常见问题:
一、结构设计人员应该及早介入建筑的概念设计
建筑的概念设计在整个结构设计过程了起着举足轻重的作用,一幢建筑物的设计,如果没有事先经过全盘正确的概念设计,以后的计算模式再准确、计算再精确、配筋再合理,也不可能是一个经济、合理的优秀设计项目。
住宅设计无论是多层砖混或和框架剪力墙结构,都不同于以往的静力设计,必须从抗震的角度,采用二阶段设计来实现三个水准的设防要求。为此,结构设计人员必须及早介入建筑结构的概念设计,否则,将会导致建筑结构设计的不合理,给以后的结构设计带来难度。为在建筑物的方案设计阶段正确把握建筑结构的概念设计,应对不同形式的住宅建筑,掌握各自概念设计中容易疏忽的要点:
1.对一般多层砌住宅结构,应按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)要求做到:优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系:纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处;不应采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。
2.对钢筋砼多、高层结构住宅,力求做到:结构布置应尽量采用规则结构。对复杂结构,可以设置防震缝,把它分割成各自规则的结构单元,结构布置以少设缝为宜,一旦设缝,则应使防震缝的设置与伸缩缝、沉降缝相统一;且防震缝宽度应满足规范要求,否则地震发生时两侧结构构件会发生碰撞而破坏。
框架与抗震墙等抗侧力结构应双向布置,以便各自承担来自平行于该抗侧力结构平面方向的地震力;框剪体系的各抗侧力构件要形成空间共同工作状态, 除了控制抗震墙之间楼、屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外,还需采取措施,保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接。
二、防止由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏
地基与基础设计问题一直是建筑结构设计人员比较重视的问题之一,该阶段设计工作的好坏会直接影响后期结构设计工作的顺利进行,同时,建筑物地基基础也是整个工程造价高低的决定性因素。在地基基础设计这一阶段,极有可能出现一些问题,如果不加以重视,将对建筑工程造成巨大的损失。设计人员在地基基础设计的过程中,一定要重视地方性规范标准。由于我国的幅员辽阔,不同地区的地质条件各不相同,仅凭国家标准的《地基基础设计规范》根本无法达到对全国不同地区的地基基础都进行详细的适用描述和规定,因此,各地方出台的地方性“地基基础设计规范”更适合本地区的地基基础设计工作,其对施工设计的相关规定更为准确和详细,在进行地基基础设计工作时,一定要深入的学习地方性设计规范,避免对后期的设计施工工作造成不良的影响。
预防或减少不均匀沉降的危害,可以从建筑措施、结构措施、地基和基础措施方面加以控制。诸如:避免采用建筑平面形状复杂、阴角多的平面布置;避免立面体形变化过大;将体形复杂、荷载和高低差异大的建筑物分成若干个单元;加强上部结构和基础的刚度;同一建筑物尽量采用同一种基础形式并埋置于同一土层中等一系列措施。
应该引起重视的是: 对高层建筑来说,由于需要一定的埋置深度,从经济的角度考虑,基础一般采用桩箱或桩筏结合的形式,此时应保证箱体的整体刚度,群桩布置的形心应与上部结构重心相吻合。当土层有较大起伏时,应使同一建筑结构下的桩端位于同一土层中,并应考虑可能产生的液化影响。而对多层建筑而言,从经济角度考虑,一般不采用长桩的方案,但对某些地区的软土覆盖层厚度较大,一般都需要采用地基处理来达到控制建筑物沉降量的目的。常用的软土地基处理方法较多,但在选择地基处理方案前,必须认真研究上部结构和地基两方面的特点及建筑物周围环境情况,并根据工程设计要求,确定地基处理范围和处理后要求达到的技术指标,以及各种处理方法的适用性,同时综合考虑处理方案的成熟程
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