随着我国建筑规模和建筑速度的发展,建筑结构设计作为全面的、系统的工作,在结构的设计中存在着多种的问题,建筑结构设计过程却是复杂而又不可缺少的部分,建筑结构设计对建筑工程有着重要的作用。
本文结合自己多年的设计经验,在对建筑结构设计内容和设计原则分析的基础上,对建筑结构设计中的主要问题进行了探讨和研究,并提过了建议性的措施,以便以后具有借鉴之意义。
关键词:建筑;结构设计;问题
中图分类号:TU318文献标识码:A 文章编号:
引言:
近年来,我国建筑业得到飞跃式的发展,与此同时,建筑结构设计的整体水平和设计方式等也发生了很大的变化。
建筑结构设计人员在实际设计工作中,经常遇到一些问题,需要灵活、合理处理。
1.建筑结构设计注意问题
1.1关于箱形、筏形基础底板的挑板问题。
从结构角度来讲,如果能出挑板,能调匀边跨底板钢筋,特别是当底板钢筋通长布置时,不会因边跨钢
广东深圳专业医用产品设备工业产品设计产品设计美学与经济审美筋而加大整个底板的通长筋,较节约:出挑板后,能降低基底附加应力,当基础形式处在天然地基和其他人工地基时,加挑板就可能采用天然地基,能降低整体沉降,当荷载偏心时,在特定部位设挑板,还可调整沉降差和整体倾斜:窗井部位可以认为是挑板上砌墙,不宜再出长挑板。
虽然在计算时此处板并不应按挑板计算。
当然此问题并不绝对,当有数层地下室,窗井横隔墙较密,且横隔墙能与内部墙体连通时,可灵活考虑:当地下水位很高,出基础挑板,有利于解决抗浮问题;从建筑角度讲,取消挑板,可方便柔性防水做法。
1.2关于箱形、筏形基础底板挑板的阳角问题
阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小,可砍成直角或斜角。
如果底板钢筋双向双排,且在悬挑部分不变,阳角不必加辐射筋。
1.3基坑开挖时,摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束,不反弹, 坑中心的地基土反弹,回弹以弹性为主,回弹部分被人工清除。
当基础较小,坑底受到很大约束,回弹可以忽略,在计算沉降时,应按基底附加应力计算。
当基坑很大时,相对受到较小约束,如箱基,计算沉降时应按基底压力计算,被坑边土约束的部分当做安全储备,这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。
1.4关于梁、板的计算跨度。
一般的手册或教科书上所讲的计算跨 度,如净跨的1.1倍等,这些规定和概念仅适用于常规的结构设计, 在应用日广的宽扁梁中是不合适的。
梁板结构,简单点讲,可认为是 在梁的中心线上有一刚性支座,取消梁的概念,将梁板统一认为是一变截面板。
在扁梁结构中,梁高比板厚大不了多少时,应将计算长度取至梁中心,选梁中心处的弯距和梁厚,及梁边弯距和板厚配筋,取二者大值配筋。
(借用台阶式独立基础变截面处的概念)柱子也可认为是超大截面梁,所以梁配筋时应取柱边弯距。
削峰是正常的,不削峰才有问题。
广东深圳专业医疗产品器材工业产品设计注重新能源的研发 1.5关于回弹再压缩基坑开挖时,摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束,不反弹,坑中心的地基土反弹,回弹以弹性为主,回弹部分被人工清除。
当基础较小,坑底受到很大约束,如独立基础,回弹可以忽略,在计算沉降时,应按基底附加应力计算。
当基坑很大时,相对受到较小约束,如箱基,计算沉降时应按基底压力计算,被坑边土约束的部分当做安全储备,这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。
1.6抗震缝应加大,经统计,按规范要求设的防震缝在地震时有40%发生了碰撞。
故应增大抗震缝间距。
2.地基基础设计中常见的问题
2.1桩基选型不合理或对桩基施工的可行性、成桩质量的可靠性及桩基施工对周围环境的影响等方面考虑不够充分。
如某高层建筑设计采用大直径钻孔灌注桩,桩尖需穿越6~8m的卵石层进入中风化岩1倍桩径。
按照现有的施工条件,桩尖穿越较厚的卵石层十分困难,成孔质量也较难保证,根据附近相似地质条件的工程经验,以卵石层为持力层(无软弱下卧层),并在桩端进入卵石层一定深度后进行桩底注浆,同样能达到提高单桩承载力、减小桩基沉降的目的。
2.2单桩承载力取值出现偏差或缺乏计算依据
因成桩工艺不同,地基土对不同桩型的支承能力是不同的,即按规范经验公式计算单桩竖向承载力时,对于不同的桩型,各土层的极限侧阻力和极限端阻力是不同的。
有的工程地质勘察报告仅提供了计算打入式预制桩的单桩承载力设计参数,而设计采用钻孔灌注桩,并直接引用地质报告中的设计参数,使计算的单桩承载力出现偏差。
某些工程场地原为河道或地势较低,上部土层为松散的新近填土,桩基设计时直接按经验公式计算单桩承载力或直接采用试桩提供的承载力数值,没有考虑上部未固结(或欠固结)土层在固结沉降过程中可能引起的桩侧负摩阻力的影响。
验算桩身承载力时,没有考虑施工工艺系数ψc。
或桩身压曲的影响;对抗拔桩,仅计算桩身承载力,没有进行桩身抗裂验算。
有地下室时,在按静载试验确定单桩承载力时,没有扣除地下室深度范围内的桩侧摩阻力,由于基坑开挖后暴露时间不宜过长,试桩一般都在基坑开挖前进行,基坑开挖后,地下室深度范围内的桩侧摩阻力己不再存在。
2.3桩间距过小
桩间距过小,不满足规范对桩的最小中心距的规定。
特别是试桩、锚桩之间的间距,往往被设计人员忽视,直接影响试桩结果的正确性。
3.钢筋混凝土结构构造方面存在的常见问题
3.1板-柱结构设计中存在的问题
广东深圳专业医疗产品造型工业产品设计第六届文博会在深圳举行 板-柱结构的节点连接非常薄弱,不利于抗震,1988年的墨西哥地震充分说明了这一点。
过去由于抗震规范和高规均没有对板-柱结构作出相应的设计规定,使设计人员在板-柱结构的设计中带有一定的随意性和盲目性。
3.2异形柱结构设计中存在的问题
近年来,在我省的住宅建设中,特别是高层或小高层住宅,有些采用了异形柱结构。
由于缺少相应的设计依据和规定,目前在异形柱结构设计中存在的问题很多,也比较突出,主要表现在异形柱结构房屋的高度超高、体型不规则、结构布置不合理、抗震构造措施不当等方面。
应
广东深圳专业医用仪器工业产品设计加强医疗收费管理规范医疗收费行为当说,目前国内对异形柱的受剪承载力、节点承载力和结构延性等方面的试验研究还不多,对异形柱结构抗震性能的认识还不够充分。
在这种情况下,设计异形柱结构时,对房屋高度、结构规则性及抗震措施等方面宜从严掌握。
3.3结构缝设置不合理,缝宽度不足
对于超长建筑物,为减少温度变化对结构的不利影响,合理地设置伸缩缝是必要的。
有些设计人员提出用后浇带代替伸缩缝,笔者认为此种做法并不一定妥当。
因为后浇带仅能减少混凝土材料干缩的影响,不能解决温度变化的影响。
后浇带处的混凝土封闭后,若结构再受温度变化的影响,后浇带就不能再起任何作用了。
对于不能或不便设置温度伸缩缝
广东深圳专业医疗产品设备外观工业产品设计工业设计三人谈的超长结构,除留设施工后浇带外,还应采取其它构造加强措施,如加强顶层屋面的保温隔热措施,对受温度变化影响较大的部位适当配置直径较小、间距较密的温度筋,或采用预应力混凝土结构等。
地下室结构宜尽量不设缝,而采取其它技术措施来解决差异沉降问题,如采用桩基,使绝对沉降和差异沉降控制在允许范围内,或在主裙楼之间留设施工后浇带,待主楼封顶后再连成整体。
地下室埋于土中,建成后受温度变化的影响相对较小,因此对长度较长的地下室可采取留设后浇带、采用补偿收缩混凝土、局部提高配筋率等措施来解决混凝土干缩和温度应力的影响。
4.结束语
总之,结构设计是个系统、全面的工
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千里之行,始于足 下。
设计人员要从一个个基本的构件算起,做到知
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参考文献:
[1]方鄂华,钱稼茹,叶列平 编著. 高层建筑结构设计. 北京:中国建筑工业出版社,2003.
[2]吕西林 主编. 高层建筑结构. 武汉:武汉工业大学出版社,2001年8月.