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淺談建筑結構設計

 /郭景泉

建筑設計是一項繁重而又責任重大的工作,直接影響到建筑物的安全、適用、經濟和合理性。建筑工程質量的優劣直接關系到人們的生命安全。但在實際設計工作中,常常發生建筑結構設計的種種概念和方法上的差錯,這些差錯的產生,有的是由于設計人員沒有對一般建筑尤其是多層建筑設計引起高度重視,盲目參照或套用其他的設計的結果;有的則是由于設計人員對設計規范和設計方法缺乏理解,對結構驗算結果也缺乏判斷正確與否的經驗等。

       1 關于樁筏基礎中筏板取值

        樁筏基礎設計中對于筏板厚度的取值,一般是先按建筑層數估算筏板厚度,常規是按層數×50mm來估算。譬如說一幢十八層的小高層住宅,則先按18×50mm=900mm設定筏板厚,然后再根據排樁情況,分別驗算角樁沖切,邊樁沖切及墻沖切,群樁沖切。一般情況均為角樁沖切來控制板厚,但在這里主要強調一個短肢剪力墻結構下的群樁沖切,短肢剪力墻結構由于墻體不封閉,故取值群樁沖切邊界時有相當大的困難,而群樁沖切由于樁群重疊面積較大,應是一種不利狀態。

         2關于板面設置溫度應力筋

        《混凝土結構設計規范》規定在溫度收縮應力較大的現澆板區域內,鋼筋間距宜取為150~200mm,并應在板的末配筋表面布置溫度收縮鋼筋,板的上下表面沿縱橫兩個方向的配筋率均不宜小于0.1%。對于規則較短的建筑物我們可以在各樓面邊跨及屋面層設置相應的溫度應力鋼筋,而對于超長結構,則建議在超長結構的長向均應設置雙層鋼筋。其余部位則可因人而異,功能重要的區域設置,有條件的建設子項設置,而不必過于強調。

        3關于梁上起柱是否設置附加鋼筋的問題

        某些工程梁上起柱及次梁上面都在梁中附加橫向鋼筋,有的甚至在彈性梁基礎中柱下梁內亦附加鋼筋,這完全沒有必要。雖然這是偏于安全的一種做法,但如果計算不需要則就是浪費了。《混凝土結構設計規范》規定,位于梁下部或梁截面高度范圍內的集中荷載,應全部由附加橫向鋼筋承擔,附加橫向鋼筋宜采用箍筋.

        4 關于地下室墻迎水面保護層的設計

        《混凝土結構設計規范》中規定,墻在二a類環境的混凝土保護層厚度為20mm,而《地下工程防水技術規范》規定防水混凝土結構迎水面鋼筋保護層厚度不應小于50mm。在計算墻板裂縫時墻板的計算保護層至少可以按30mm來折算,以考慮鋼筋網片的有利作用,這對于節省墻體配筋效果明顯。

        5關于強柱弱梁的設計理念

        強柱弱梁的概念主要是針對小震不壞,中震可修,大震不倒的抗震設防目標而提出的。柱破壞了建筑物整個都會傾覆,而梁破壞則僅是某個區域失效,因此柱較之梁破壞的損害更大,當前我們的經濟已高速發展,在設計中一定要將這一概念設計貫徹下去。必須嚴格控制柱軸壓比,軸壓比在任何情況下均不宜超過0.9%,且我們對柱斷面及配筋設置時應分部位處理,建議邊柱,角柱應適當加強,特別是角柱,建議應全柱加密箍筋,且配筋率不宜小于1%

        6 關于剪力墻結構設計中的幾個問題

        短肢剪力墻結構設計中有幾個問題值得我們重視,處理不當經常會成為薄弱點,這也是抗震審查中經常發現的問題。

       7試樁階段抗拔錨樁的裂縫控制問題

      在不影響試樁構件承載力的前提下,可以不計較構件的裂縫寬度問題。如何考慮地下水浮力的作用和基礎底板的各作用荷載問題以及各階段作用在箱體上的荷載及分項系數應如何取用,現就此進行闡述。

       7.1應明確結構抗力及穩定均屬于“承載能力極限狀態”的范疇,而基底面積與構件開裂及變形則屬于“正常使用極限狀態”的范疇。

       7.2進行承載能力極限狀態設計時,應考慮作用效應的“基本組合”;進行正常使用極限狀態設計時,應根據不同目的分別選用“標準組合、頻遇組合及準永久組合”。

       7.3作用在基礎板上的荷載有基礎板自重、基礎板面上的永久荷載和可變荷載、墻柱所傳豎向荷載、包括上部荷載作用下的地基反力、水浮力等內容。當進行基礎底板承載能力極限狀態計算時,根據“基本組合”計算上述各荷載的作用效應。

       8 結論

        在建筑結構設計中對各問題的理解,難免有片面性。在今后的設計過程中,應以規范為依據,不斷總結,使設計得結果更經濟合理。

作者:山西省文水縣住建局建筑工程質量監督檢驗站