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1建筑结构设计中易忽略的问题
1.1建筑高宽比
建筑的高宽比是我们建筑结构设计过程的一个重要环节,其能够直接对建筑结构的抗倾覆能力、承载能力、整体刚度以及稳定性产生影响,可以说我们在该项设计工作中更多的是依靠我们的实际工程经验。在我国现行的建筑设计规范中,都对建筑的高宽比以及高度等参数进行了明确的规范,且给出了最大的高宽比以及高度限制。而在我们建筑结构设计工作实际开展的过程中,对于高宽比、高度等情况超出现行规范的建筑则应当根据建筑的实际情况进行设计。另外,建筑所具有的使用高度除了同抗震设防烈度以及结构体系类型具有较为密切的联系之外,还同场地结构以及类别的规则情况等具有影响。对此,当建筑的高宽比超过限制时,就需要设计人员能够根据建筑结构对其进行细致、全面的受力状态分析,并在对荷载取值、安全指标以及材料性能等认真分析的基础上帮助我们设计出更好的建筑结构设计方案。
1.2受力性能
在我们对建筑进行设计的开始阶段,设计人员最需要考虑的就是此建筑物所具有的空间组成特点,而并不是对建筑的结构情况进行确定。对于建筑来说,其在空间以及地面形式上的水平、竖向稳定情况对于整个建筑物具有着较为重要的影响,通常而言,建筑都是由规模较大、较重的构件所组成的,对此,建筑所具有的结构就应当能够将其自身所具有的重量同地面进行良好的传递。而我们在对建筑进行设计的过程中,就需要能够对建筑向下作用力同地基承载力间的关系进行理顺,并使我们在建筑方案确定时能够做好建筑承重柱以及承重墙的数量以及位置分布的确定工作。
1.3箱、筏基础底板的挑板
从建筑的结构方面来看,如果跨底板钢筋在设置时不会由于出现跨钢筋的情况而使整个底板的通长筋得到加大,就能够获得较为节约的设计效果。而在出挑板之后,则能够使地基所具有的附加应力得到降低,并且当建筑基础形式在人工地基以及天然地基坎上时,以加挑板的方式就能够对天然地基进行应用。同时,其还能够降低整体沉降,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。当然,对于此项问题来说,也不是绝对的,当建筑地下室层数较多、且窗井横隔墙较为密集时则可以根据实际情况以灵活的方式对其进行考虑。另外,当地下水位较高时,出基础挑板也能够帮助我们更好的对抗浮问题进行解决。
1.4承重柱截面大小
在对抗震设防区进行设计时,部分建筑结构设计人员往往会贪图受力设计的方便性而没有将柱的截面高度设计到足够的高度、将梁简化成铰支梁、使梁柱的线刚度比加大。对于这种设计方式来说,虽然其能够在一定程度上简化我们的结构受力分析任务,但是却会对整个建筑结构的稳定性造成一定的隐患。另一方面,对于高层建筑底部柱来说,为了能够使其满足轴压比限制的需求,我们往往会将柱子的截面取一个较大的值。但是,由于建筑高度的影响,就很可能会使框架柱成为短柱。对此,选择较大的柱截面还是较小的柱截面则成为了我们实际设计过程中需要商榷的一个问题。另外,在建筑底层框架方面,梁所具有的抗弯刚度也会大于柱的抗弯刚度,且梁板对于柱子所具有的约束能力也相对较小。对此,就需要我们在实际设计时能够严格地遵循强剪弱弯、强柱弱梁的原则,并在建筑的同一楼层中尽量保证不同柱子所具有的同等刚度,避免出现过大的截面差异。
1.5梁结构设计
在梁结构设计环节中,经常会有主次梁交叉的情况,而设计人员在面对这种情况时也会在对主梁配筋图进行绘制时将次梁、板在主梁的位置以涂黑的方式对其进行表示,而在对次梁配筋图进行绘制时,也会将板以及主梁以涂黑的方式进行表示。但是对于这种方式来说,就很可能使建筑的建设人员在对屋盖、现浇楼进行施工时对次梁、主梁以及板的相互位置存在较大的困惑,不是出现主次梁板设计截面同实际截面不相符的情况,就是板的厚度超出了设计范围。同时,如果我们将第一排设为板负筋、第二排为主梁负筋、第三排为次梁负筋,就会使建筑所具有的保护层成为一种:板的保护层高度+板负筋直径+主梁箍筋直径+主梁负筋直径的情况。对于该种排法来说,如果主梁、板的负筋直径越大、排数越多,就会使次梁保护层的厚度越厚,并导致在施工过程中经常出现当次梁负筋穿过主梁负筋下面后,再向上翻至板负筋下面,进而使次梁有效高度得到一定的减小,很可能出现裂缝问题。对此,就需要我们在对该环节进行设计时能够适当地降低梁顶标高,从而以这种方式保证次梁任意截面都能够保持有效、合理的高度。
1.6楼板配筋问题
1.6.1在对建筑的现浇混凝土楼板进行计算时,通常会分为单向以及双向两种情况。由于其四边较为固定,我们一般会利用计算机或者图表的方式对其进行计算,但是由于图表类型较为多样,就会使我们所得到的计算结果出现不一致的情况。另外,仅仅由梁对板进行约束也很难帮助我们得到固定的效果,尤其是边梁对板的约束、梁的转动卸荷以及荷载的不均匀情况等等都会出现内力重分布的情况,并使得板跨出现安全度降低以及内力增大的问题。
1.6.2在建筑卫生间等洞口数量较多的情况下,也存在没有对洞口削弱的影响进行充分考虑的情况。而在多层砌体的建筑结构设计中,往往会因为卫生间辖板较小的特点而使建筑需要以双层拉通的方式进行配筋。而在需要放置浴盆、浴缸的卫生间,则应当适当地增大荷载值。
1.6.3在支座上层钢筋方面,由于在施工过程中存在操作人员践踏、混凝土倾压等情况,就很可能使钢筋出现下沉的问题,并使支座内力得到了降低。对此,就需要我们在施工过程中加强管理监控,避免出现该类情况。
2结束语
总的来说,在现今高层建筑建设的过程中,结构设计是其中非常重要的一项工作,需要我们能够对其引起充分的重视。在上文中,我们对建筑结构设计中易忽略的问题进行了一定的研究与分析,而在我们实际工作开展的过程中,也需要能够细心地注重每一个细节,并以良好设计技术的应用保障设计效果。
作者:陶健单位:辽宁省建筑设计研究院