理論研究
作者:賈永萍
摘要 在民用建築的結構設計中,對其的質量要求是特別高的,因為民用建築的質量直接關係著人民的生命財產安全,而民用建築的質量優劣除了施工的影響因素外,結構設計也是一個至關重要的因素。本文就民用建築結構設計中的存在的一些問題進行了詳細的分析。
關鍵詞 民用建築;結構設計;問題
中圖分類號TU2 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)49-0071-02
建築設計的工作是比較複雜的,而且責任又特別重大,如果不考慮施工的因素,那麼結構設計是直接決定著建築物的安全和舒適度以及其功能是否能充分發揮的關鍵因素。在實際的案例中,經常可以看到因為設計出錯帶來的各種建築問題。本文就建築結構設計的概念及基本內容進行了簡要的闡述,並且對設計中存在的問題進行了深入的分析。
1 建築結構設計的概念及基本內容
簡單的說,結構設計就是使用結構的語言形式來表達出設計者(建築師或者工程師)的設計理念。而所謂的結構語言就是指一種提煉出的結構元素。這個結構元素包含了很多方麵,有牆、柱、梁、板以及樓梯等等。通過這些結構元素的運用來組成建築物的一個結構體係以及承重體係等。簡要的說,結構設計也分為基礎設計、上部結構設計以及下部結構設計。
建築結構中的基本內容又包括兩個方麵,一是結構設計的程序。在一個建築的設計中,除了結構設計以外,還有給排水設計以及暖氣通風設計、電氣設計等等。無論是哪個部分的設計都要求具備美觀性、功能性以及經濟性和環保性的特征。建築物要想有效的發揮其功能,就必須在建築結構設計上格外注意,因為這也是保證建築物質量的一個基礎;二是結構設計的要求。對於建築物結構設計的計算要求對構件在正常狀態和極限承載能力的狀態下進行計算。例如疲勞強度的驗算等。如果有多種的作用力同時發生在構件上,那麼必須對構件在各種作用力下的效應進行仔細的分析,將最不利的組合考慮進去。對於抗震的設計也是非常重要的,我國對於抗震設防的烈度一般在六到九度,還可以根據建築物所在地區的不同以及建築物的結構類型和高度等實際情況采取不同的抗震等級標準。而抗震等級不同,那麼在計算和構件等方麵的要求也就有所不同。
2 民用建築結構設計中存在的問題
2.1部分結構設計不夠科學合理
一部分的結構設計存在較大的安全隱患,沒有按照我國的建築抗震設計的相關規定執行。有些建築的底層需要設計成一個較大的空間,因而缺少抗震牆,並且上部與底部的抗震牆也沒有對齊,使得其結構體係不合規範,不符合力學原理。更有甚者,在設計中將抗震和場地的分類搞錯,致使整體的結構設計都出現錯誤。對於一些類似懸挑構件的混凝土構件,最小配筋率都不符合規定,甚至相差一半或者一半都不到。在計算荷載取值時不按照規定來確定的現象比較嚴重,而且一些結構設計的計算書明顯與其不符,計算結果遠大於其結構強度,使得建築物存在較大的質量威脅。
2.2設計深度不符合規定
特別是在施工圖紙上的偷工減料現象比較突出,設計不夠精細,施工圖過於簡單,原本應有的係統圖和大樣圖等都有所漏缺,並且一些比較重要的信息也隻是用了“見圖集”等予以標注,或者由直接將責任推給廠家,沒有表達得很明確,對於一些細部的地方表述不清,不能將工程的全貌反映出來。在設計中,相關的安全等級、設計參數、設計依據和放火消防處理等都是需要予以標注或者交代的,而這些重要信息經常被忽略了。產生這些問題的原因有可能是由於設計人員對民用建築的設計重視不夠,擅自套用了一些其它設計結果等,也可能是因為設計人員對相關的設計規範和方法要求等都不是很了解,或者設計者沒有將力學的概念掌握透徹,不能對其進行正確的計算,或者沒有相關的計算經驗。
2.3結構計算的問題
對建築物結構計算的問題主要存在以下3個方麵:一是荷載取值不當,比如對於民用多層框架的建築在采取獨立基礎的情況下,一般其地基的主要受力部分沒有軟弱黏性土層的時候,如果建築物的高度沒有超過八層,並且其高度在25m以下,是作為一般性的民用房屋,或者是荷載相當的廠房時,就沒有必要去驗算地基的抗震承載力了。不過在設計其基礎時還是要考慮到風荷載的作用。所以風荷載的輸入是必須的,無論其是否位於地震區或者是否是高層建築;二是對底框砌體結構進行驗算的問題隻有當剛度較為均勻的多層結構才可以適用底部剪力法,如果其結構中具有薄弱層,那麼就必須對其塑性變形集中造成的影響進行考慮;三是確定結構周期折減係數。框架結構等因為有填充牆,所以其實際剛度比計算剛度更大,而實際的周期又小於計算的周期,所以計算出的地震剪力一般是要偏小的,結構就存在一定的安全隱患,所以對計算周期進行折減就顯得非常必要。