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摘要:房屋结构的设计与建筑物的整体安全性能直接相关。对于设计者而言,房屋结构设计最重要的先决条件之一是科学合理地建立结构计算模型,同时选择最合适的结构参数。精确的结构参数在结构设计中起着绝对重要的作用。根据自己的设计工作经验和经验,分析了当前住房设计结构中存在的各种问题,提出了一些建议和意见,并为相关从业人员提供了指导。
关键词:房屋结构、混凝土设计、建筑结构
引言:目前,中国大多数设计院都使用辅助设计软件来设计和设计房屋。一些从业人员对房屋的抗震和抗风方面知之甚少,对结构设计的相关原理知之甚少。计算参数的值不能科学合理地选择。虽然我们可以非常熟练地使用辅助设计软件来绘制房屋的设计,但考虑到不完整性会使设计不科学,并埋葬整个房屋的安全。
1钢筋混凝土房屋设计原理释意及重要性研究
现实中,钢筋混凝土房屋的主要承重构件主要为混凝土及钢筋原料,二者共同受力钢筋具有着较为理想的抗拉性能,而混凝土则有着较高的抗压性能,通过遵循相应规格配比,增强钢筋混凝土房屋的楼板、梁柱、剪力墙等建筑节点承载能力,创造较好的力学作用,是一种具备时代意义的房屋结构设计形式。
但客观层面来讲,钢混结构具有着较强的统一性与不可分割性,房屋一旦落成即不可逆,假若后期因诸类原因需要修改房屋节点,那么无疑存在着较大的修正难度。因此对于钢筋混凝土房屋的建设之前,必须把所有疑难问题在前期设计环节即做出科学的处理解决,由此也即可知晓钢筋混凝土房屋设计的重要性,必须谨慎全面重视。对此,下文中,笔者将针对钢筋混凝土房屋设计所存在的相关问题及解决对策做出详细探讨。
2钢筋混凝土建筑结构设计的优化措施
2.1做好结构体系的选型设计与优化。由于大开间剪力墙结构体系,可以做到房间不露出梁柱,有效空间大、隔音效果较好,当采用钢制模板时,墙面和楼板表面平整并且不需要在湿作业的情况下抹灰。另外该结构体系不但用钢量少,施工周期短、造价低,还具有整体性强、侧向刚度大等优点,有利于抗风抗震,所以自九十年代起建筑结构体系基本上都采用大开间现浇钢筋混凝土剪力墙结构。随着经济的发展,为了进一步降低建筑造价,近几年来部分地区越来越多地采用短肢剪力墙与简体或一般剪力墙组成的结构体系。这个结构体系也属于剪力墙结构的一种。它的特点是建筑平面布置更具灵活性,并且又能节省钢筋和混凝土用量,减轻建筑的总重量,从而降低地基基础造价。
2.2加强混凝土建筑结构的施工设计。为满足结构承载力的需求,通常在结构设计中柱与梁板选择不同强度等级的混凝土。施工规范规定柱的施工缝宜留设在梁底标高以下20mm-30mm处,其原则是施工缝宜留在结构受力小且便于施工的位置。施工时,为方便柱身混凝土的下料与振捣,在梁内钢筋未绑扎之前进行浇注。按施工规范的要求,当梁柱的混凝土强度等级不同时,节点处应按。弱梁强柱”的原则。在实际施工中,施工班组制定合理的节点保证措施,监理人员加强对浇注质量的监管和提高整体结构的抗震性能十分重要。
2.3建筑结构的基础设计方面。在建筑的基础设计中,要综合考虑建筑场地的地质情况以及水位、使用功能、上部结构类型、施工条件和相邻建筑的相互影响,以保证建筑物不会过量沉降或倾斜,而且还能满足正常使用要求。另外还要注意相邻地下建筑物及各类地下设施的位置,以保证施工的安全。
2.4建筑结构设计的抗震方面
(一)房建结构设计要从建筑的全局出发。全面考虑各种建筑部位的功能,在此基础上,科学设计每个部分的构件,保证每个部件之间的契合,促使每个部件或者是若干部件组合起来可以完成某一特定的设计要求,满足一定的现实需求,同时,通过抗震设计,使得每个构件都可以具有相应的承载力,当地震来袭,每个构件都可以有着一定的次序先后破坏,整体组合构件将会有着更强大的承载力和柔性,从而延缓地震破坏的速度,消耗爆发的能量。增强建筑的整体抗震能力。
(二)要严格选择地基选址。地基选址是进行建筑结构设计的基础,因此,在房间结构抗震设计中,要科学避开山嘴,山包,陡坡,河流等不利因素,要本着坚硬,牢固,平坦,开阔的选址原则。亲身实地,利用先进技术设备,进行地质勘探,山石水土监测,并取样论证,科学严谨分析。力求使得整个地基牢固可靠,地质稳定无渗漏,无坍塌,无暗河,无熔岩,无火山……从而保证整个地基不会因为承载而发生小范围的坍塌。影响到整体承载能力和抗震能力设计。
(三)采用合理的建筑平立面。建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原则,通过无数次的实验表明,简单、规则、对称的建筑结构抗震能力强,对延缓地震烈度范围延伸,消耗地震的能量,减少地震对整体结构的破坏,而且,对称结构容易准确计算其地震反应。
2.5加强对连梁的设计优化
(一)对连梁的刚度进行折减。连梁由于跨高比较小与之相连的墙肢刚度大等原因,在水平力作用下的内力往往很大,在连梁遇到外力发生屈服的过程中,主要有几个表现,比如出现裂缝,连梁的刚度减弱,内力发生重新分布,因此,一般而言,在进行建筑结构设计之前,要对连梁的刚度实施折减,从高规中的相关条款解释而言,是要对整个混凝土建筑结构的各个环节的刚度和弹性进行比较科学合理的分析,但是,在具体实际的操作过程中,各个部分的构件都需要承担比较大的弯矩和剪力,并且配筋设计具有很大的难度,因而,在笔者多年的建筑结构设计过程中,可以减少对竖向荷载能力的考虑,而更多的进行适当的开裂设计,将内力转移到墙体上去,如此,可以更好的实现建筑结构设计的优化。
(二)在设计过程中适当的减少连梁的高度。在进行连梁的设计中,为了达到降低连梁刚度,减少地震影响效果的目的,可以在保证整个建筑功能的基础上,让连梁的总体的跨度不断增加,如此,可以很大程度的让连梁的整体高度降低,一定程度而言,也使得可以讲整个连梁的整体承载能力控制在一定的范围之内,既可以让设计得到优化,又可以让建筑的功能得到正常发挥。
(三)在连梁设计过程中适当增加厚度。在进行连梁设计,在做好各种构件的设计优化的基础上,可以让连梁的整体截面的宽度进一步扩大,如此,不仅仅可以让建筑结构整体的刚度变大,也能够让整个地震过程中产生的各种内力作用相对而言变得更大。而且,由于连梁的抗剪承载力与连梁宽度的增加成正比。通过剪力墙的厚度增加,也有可能达到让连梁抗剪承载力符合限度的目的。
(四)提高混凝土等级。为了让连梁的抗剪承载能力不会超过规定个标准,可以合理的提高剪力墙的混泥土的等级,当混泥土的等级得到提升,混泥土的弹性模量增加比例会小于抗剪承载力的提升比例,从而,可以达到控制目标。
结束语
随着当前科学技术的不断发展,建筑的使用功能也日益多样化。为了满足越来越多的城市主要群体的住宅和商业需求,在设计钢筋混凝土房屋的过程中,要注意地下室的地板。对外墙加固,采摘梁,墙等各节点的问题进行了精心设计和处理,有效提高了钢筋混凝土房屋设计的整体质量,有效地延缓了钢筋混凝土房屋的后续性能和使用寿命。
参考文献
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