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浅谈建筑工程地下室结构设计

浅谈建筑工程地下室结构设计
浅谈建筑工程地下室结构设计

浅谈建筑工程地下室结构设计

发表时间:2019-09-03T16:58:55.447Z 来源:《防护工程》2019年11期作者:王福强

[导读] 地下室结构设计相对于上层建筑的设计来说存在较大的难点,设计人员需要保证结构设计效用,才能够提升整体建筑的设计质量。身份证号码:63252119740312****

摘要:随着现代社会的不断发展,促使建筑领域也获得了更加广阔的发展空间。建筑工程地下室结构是建筑工程中最为关键的结构之一,因为其在整体建筑的最底层,所以在实际设计的过程中就需要全面确保基层建筑的坚固性。文章主要就建筑工程地下室结构设计展开相关论述。

关键词:建筑工程;地下室结构;设计要点

地下室是建筑工程的一部分,在开展工程整体设计的过程中,需要重视地下室的结构设计。虽然地下室占据整体建筑的面积不大,但是其性能会给工程建设质量带来较大的影响。地下室结构设计相对于上层建筑的设计来说存在较大的难点,设计人员需要保证结构设计效用,才能够提升整体建筑的设计质量。

1建筑工程地下室结构设计的主要特征

对于现代建筑工程来说,其地下室主体结构设计主要涉及到底板、外侧墙、顶板等部位,要求设计人员必须高度重视这些主体部位的设计工作,尤其是在孔口防护设计的时候,应重点关注防护密封门的选择、门框墙的计算等环节。在进行地下室结构计算的时候,应当注重计算方法的科学性与结果的精确性,整个地下室结构的基础是地下室底板。

2建筑工程地下室結构设计的关键环节

2.1平面结构设计

在进行建筑工程地下室平面结构设计工作时,设计人员需要保证其具有足够的承重能力,还要对其空间进行合理布置。在对平面结构进行设计时,需要保证其基于建筑占地面积与建筑户型分配设计的基础上。部分居民楼在分配结构的过程中,也会腾出地下室空间。在对其进行空间布局与规划的过程中,就需要对居民楼的空间进行压缩,增大地下室结构的占地面积。居民楼的地下室需要交由更多的住户使用,就需要满足不同住户的需求。而在对酒店等地下室的平面结构进行设计时,则主要需要设计停车场,不仅需要保证其面积足够大,还要提高其承重能力。设计人员需要保证地下室平面结构设计满足相关要求,对建筑功能等进行实现,加强整体设计的合理性。

2.2抗震性能设计

抗震性能设计作为所有建筑物设计的重点,要求设计人员提高对其的重视程度。在开展设计工作的过程中,设计人员需要注重对地震多发区的抗震设计。在开展抗震设计时,设计人员需要保证地下室具有足够的深度,满足地基承载力、变形和稳定性要求。在对其抗震性能进行分析时,需要对地下室的墙壁结构与材料进行合理规划与选择。设计人员要结合地下室结构的设计图纸对其进行完善,加强地下室墙壁的稳固性,增强抗震效用。在对地下室的抗震等级进行分析时,需要保证其与地上部分的抗震等级相同,在发生地震时,才能够保证整体建筑的稳定性。

2.3对于地下室的侧壁设计

侧壁设计会受到诸多因素的影响。包括地下室的结构自载能力、侧向的土压力、地下水压力等都会对地下室的侧壁产生一定的影响。基于地下室侧壁情况的特殊性,各种不同形式和不同方向的荷載因素都会对地下室的侧壁共同产生作用,其受力的情况具有较大的复杂性和不稳定性。因此我们在进行地下室侧壁的设计时,一般都要遵循一下规则:地下室侧壁和土壤相接触的混凝土保护层厚度不能低于

40mm;地下室侧壁的水平面钢筋应该配置在侧壁的外侧部位,但是竖向的钢筋就应该配置在地下室侧壁的内侧部位。但在具体的设计过程中,我们还要对地下室侧壁的设计成本进行考虑,在保证地下室侧壁具有足够的荷载能力前提下,对侧壁基础上的混凝土强度进行合理地控制,从而达到节约成本的目的。

2.4外墙结构设计

地下室外墙结构设计主要需要做好材料的分配比利用,设计人员要对混凝土、钢筋与水的比例进行分析。地下室外墙需要承受足够的建筑上层压力,在开展设计工作时,要对其承受的竖直方向与水平方向的压力进行分析。在竖直方向上,建筑物地下室需要承受上层质量带来的压力,其水平方向的压力则主要是建筑物周围土层带来的压力及地面堆载及活载。设计人员需要对大风天气里产生的压力进行分析,让建筑物地下室结构可以满足整体稳定要求。其在对外墙结构进行设计时,要对地下室结构承受的压力进行准确估算,规定各项材料的用量,使得地下室外墙的整体抗压能力达到要求。

2.5顶板结构设计

地下室顶板结构作为其与上部建筑的连接与贴合部分,需要保证其质量与安全性,才能够对地下室与上部建筑的整体质量进行保障。设计人员需要提高地下室结构与上层建筑之间的协同性,重视顶板结构设计。在实际开展设计工作的过程中,要对设备的管线高度进行分析,使其保护土层厚度满足要求。在计算地下室顶板结构的承载力数值时,要对其高度与建筑功能进行分析,还要考虑到施工过程中可能面临的复杂环境。部分设计人员在设计地下室顶板结构时,会考虑到其遭遇爆炸的可能性,使得顶板设计保持稳定性。因此,设计人员要重视这点,对其中需要考虑的因素进行分析,防止产生设计漏洞,提高整体设计效用。

2.6结构超长处理

在地下室结构超长的过程中,设计人员要对其进行良好的处理。一般来说,地下室结构超出40m比较常见,但是在对其进行处理的过程中,还是需要注重其质量影响。在开展设计工作的过程中,设计人员要对地下室受到的温度与湿度影响进行分析,特别需要注重其受到的周围环境压缩力与约束力影响,防止地下室产生裂缝。在对超长地下室的裂缝进行处理时,设计人员可以提出采用补偿混凝土、设置后浇带、在混凝土中掺入聚丙烯纤维和抗裂防水剂、控制混凝土的内外温差总降差及入模温度,做好混凝土的养护工作等方法对其抗拉能力等进行保障,提高地下室整体质量。

2.7地下室无梁楼盖设计

第一步需要通过PKPM的SATWE建立整体三维模型。需要注意的是,在柱上板带应安置矩形虚梁,截面的实际尺寸应该是100×100。

浅谈建筑结构工程中的耐久性与安全性设计策略

浅谈建筑结构工程中的耐久性与安全性设计策略 发表时间:2018-12-03T17:23:50.477Z 来源:《防护工程》2018年第25期作者:张坤李爱山 [导读] 如何提高土建工程设计的安全性已经成为施工和设计单位都十分重要的研究课题之一,文章对建筑结构工程中的耐久性与安全性设计策略进行了探讨,希望可以起到参考作用。 张坤李爱山 山东东海建设集团有限公司山东省济南市 250001 摘要:随着我国现代化建设的不断发展,土建工程领域也迎来了难得的发展契机,如何提高土建工程设计的安全性已经成为施工和设计单位都十分重要的研究课题之一,文章对建筑结构工程中的耐久性与安全性设计策略进行了探讨,希望可以起到参考作用。 关键词:建筑结构;耐久性;安全性;设计策略 引言 随着时代的发展,建筑工程的应用范围逐渐扩大,建筑结构工程作为建筑工程中的主要组成部分,对最终建筑工程的设计质量起着决定性的作用。在建设结构工程设计的过程中,最重要的两项因素就是安全性以及耐久性,目前在对这两种性能展开设计的过程中,仍然存在一定的问题,这种情况严重影响了最终建筑结构工程的设计质量。 1概述建筑土建工程结构耐久性和安全性设计的基本要求 1.1耐久性设计 基于高层建筑具有一定的特殊性,在进行高层建筑土建工程结构实际的施工中,对其结构的强度性有着特定要求。但是基于高层建筑的混凝土会受各方面环境因素所影响出现地基的沉降及腐蚀等问题,致使高层建筑土建工程结构发生变化,降低了高层建筑土建工程结构的安全性。因此,在高层建筑土建工程结构安全性设计的基本要求中,对高层建筑土建工程结构的耐久性提出了较高的要求。要想提升高层建筑土建工程结构安全性设计的水准,就必须遵循其耐久性设计的基本要求,对高层建筑土建工程结构予以高效的安全性设计。 1.2牢固性设计 牢固性设计,是高层建筑土建工程结构安全性设计的基本要求之一。在一定程度上,若高层建筑土建工程结构的安全性设计无法满足牢固性的设计要求,那其安全性设计终将成为空谈,缺乏实质性意义。因而,就需要对高层建筑土建工程结构进行安全性设计过程中,遵循牢固性设计的基本要求,对高层建筑土建工程结构的总体框架予以牢固性设计,避免地震等自然灾害对高层建筑土建工程结构造成不利影响,从根本上提升高层建筑土建工程结构的耐久性与抗震性,避免相关安全事故的发生。 1.3构件的承载力设计 对于构件结构安全性设计的要求,主要包括以下两点:其一,基于国内与国外对高层建筑土建工程结构的安全性设计规范存在着一定的差异性。因而,国内需依据本国高层建筑土建工程结构的实际情况与要求,不可照搬国外的高层建筑土建工程结构相关规范进行构件的承载力设计,以避免对高层建筑土建工程结构的稳定性与安全性产生不利影响。如国外通常是以250kg/m2为标准,国内的高层办公楼的承受荷载则是在200kg/m2;其二,在进行高层建筑土建工程结构安全性设计的过程中,需对于构件的承载力予以合理设计。在具体设计环节,应当把材料强度的系数及荷载的系数充分融入其中。在给出标准的荷载数值后,上述的系数就能够体现出高层建筑土建工程结构整体的安全性能,而它的安全性能就是高层建筑土建工程结构的安全系数,该安全系数与高层建筑土建工程结构的安全性存在着必然联系,也就是说高层建筑土建工程结构的安全性能随着安全系数的增加而逐渐增强。从而有效提升高层建筑土建工程结构安全性设计的功能作用,保障高层建筑土建工程结构整体的安全性。 2探究高层建筑土建工程结构安全性设计的有效性措施 2.1采用中、高抗硫混凝土 在材料选用方面,采用中、高抗硫混凝土,中抗硫混凝土强度等级采用C30,高抗硫混凝土强度等级采用C35。混凝土配置时,选用级配良好的混凝土骨料,采用中、高抗硫硅酸盐水泥,严格控制铝酸三钙的含量,前者含量不得超过5%,后者含量不得超过3%。配置时需加入高效减水剂以减少混凝土内部含水量,同时加入适量粉煤灰以提高混凝土密实度,其中,减水剂中的硫酸钠含量不宜大于减水剂干重的15%,粉煤灰的掺量应不少于胶凝材料总量的20%。具体掺量应通过试验得出。 2.2使用阶段的检测与建筑工程结构的维护 耐久性,使用寿命,修理、使用阶段的检测与维护三者之间有着密不可分的关系。在工程建设完成和使用的时期中,要经常对建筑工程结构进行检测与维护,以确保建筑工程结构的安全性与耐久性。使用期间务必进行定期的检查,有些工程发生倒塌现象,这和使用期间的定期检查有着很大的关系。在国外,对结构损坏的建筑物已经采取强制性的定期检查,甚至包括建筑物的玻璃幕墙,外墙面砖等建筑架构,以避免引发事故对人们的生命和财产安全造成威胁。我国在建筑工程结构方面有设计规范与施工规范等相应的要求。建筑工程结构方面以避免发生意外情况,要确保建筑工程的耐久性和安全性,同时还要进行对建筑工程的定期检查,甚至可以采取强制性法律来确保定期检查的实行。以确保在工程实施的过程中,将发生结构安全质量的意外的概率压缩到最小。 2.3提升钢筋混凝土结构的抗震性能 在高层建筑土建工程结构的安全性设计当中,高层建筑土建工程结构的抗震性能是其中较为重要的设计要点。在一定程度上,高层建筑整体的抗震性能都要靠高层建筑土建工程结构自身所具备的抗震性能来实现。若高层建筑的结构为多层,或者建筑结构刚度系数突变情况下,应当多取振型数。如高层建筑的结构为多塔型、或者顶部有转换层、小塔楼等,则振型数要超过12。但是,它的大小要保持不变,不能够超过高层建筑总层数的三倍。若是弹性较强的楼板,在经过总刚性分析后,才可以适当的加大振型数。从而通过对高层建筑土建工程结构振型数的合理设计,提升高层建筑土建工程结构整体的抗震性能,保障高层建筑土建工程结构的安全性。 3建设结构工程中安全性的设计策略 3.1建筑结构设计的规范性设计 安全性是建筑结构功能中的主要内容,主要指的是建筑结构在遭到破坏时的承载力以及稳定性,在遭到强烈破坏时可以出现局部损

【结构设计】地下室结构设计要点和易错总结

地下室结构设计要点和易错总结 1、暗梁当楼面梁使用. 这是最常见的错误.暗梁之所以不能当楼面梁是因为其刚度不够,荷载不能按自己设想的方式传递,即楼面荷载-板-暗梁-柱的传递方式几乎是不可能的.这样将大大低估板的内力.根据内力按最短距离传递的原则,用暗梁代替梁只有在板受集中力时, 在集中力处沿板的最短方向(双向板沿两个垂直方向)设置暗梁,可以认为集中力由暗梁承受以满足抗弯强度和裂缝要求,此时板的计算跨度绝对不能按支承于暗梁来考虑.但很多时候,这种做法也没有必要,直接加大板的受力钢筋即可,除非因抗剪(冲切)需要箍筋而使用暗梁. 2、与上一个问题相对应的是,在刚度发生较大突变(增加)处,应视为梁. 典型的问题是不同高程的板之间出现的错台,错台本身平面外刚度比较大,而板的平面外刚度较小,不管你是否愿意,板上的荷载都要传递到错台上,因此应当按梁来设计,尤其是抗剪钢筋应满足要求.地下通道、车站遇到的这种情况较多,其荷载又比较大,但大多数人对错台的处理却非常草率,这很令人担忧.

3、框架结构形成事实上的铰接. 最常见的是梁刚度比柱大的多,使柱对梁的约束作用较弱,形成事实上的铰.这样减少了超静定次数,于抗震不利,也难以形成“强柱弱梁”.日本坂神地震时,地铁车站柱的破坏相当严重,也提醒我们不能忽视这个问题. 地铁车站顶底板可看作筏板,其梁的刚度当然大于柱,但中板处不宜将梁的刚度做得较大. 另外,地下工程如通道、涵洞、地铁车站等,有时不小心也容易作成刚度较大的顶底板和刚度较小的侧墙,这样横剖面就形成铰接的四边形,两侧墙土压力相差较大时很容易失稳,也不利于抗震. 4、板墙受力钢筋置于分布钢筋的内侧. 很多人总把分布钢筋想象成类似梁的箍筋,因此配筋不小心就这样倒置.分布钢筋的作用在于固定受力钢筋位置,传递受力及防止温度收缩裂缝,它不需要象梁柱箍筋那样外包以防止钢筋受压向外鼓出,更重要的是,板墙截面高度较小,为增加有效高度发挥受力筋作用,一般情况下应当外置受力钢筋.某些特殊情况,如地下连续墙,由于施工方便原因可牺牲板有效高度,将受力钢筋内置. 5、在紧靠柱的位置框架梁上搭梁.

浅析建筑工程地下室结构设计与探讨

浅析建筑工程地下室结构设计与探讨 摘要:近年来,随着我国城市化发展进程加快,以及城市实际容纳人口总量的 高速增长,绝大部分建筑工程的地表建筑所容纳的人口数量有限,无法满足城市 的发展与实际需求。此外,伴随着城市用地的紧张,部分建筑工程将设备管理间 等功能区域放置于地下结构区域,因此当前我国绝大部分建筑工程普遍附带地下 室建筑。但与此同时,我国建筑行业对于建筑工程地下室结构设立原则与设计要 点缺乏深入了解与系统规划,因此本文对这一问题开展以下深入探讨。 关键词:建筑工程;地下室;结构设计;探讨 建筑工程的地下室主要指,在地面水平高度以下的建筑结构,也泛指水平高 度低于建筑物室外地面以下的房间。在建筑中,地下室建筑主要承担着容纳更多 人口、地下停车区域、防空安全区域以及设备杂物储存管理间等应用职责,并在 整体层面上提高了建筑工程的建设性价比与企业的经济效益。但在当前我国部分 建筑工程地下室结构设计、地下室建筑竣工交付使用阶段中,部分所设计的建筑 工程地下室结构方案缺乏合理性,并因此受到建筑工程土壤深层地下水的强烈腐蚀、渗透作用。此外,在出现建筑工程地下室结构设计方案缺乏合理性问题时, 也会衍生建筑工程抗震稳定性能下降等诸多问题,其重要性不言而喻。 一、在建筑工程地下室结构设计工作开展过程中,主要存在的设计难点分析 首先,相较于建筑的其他设计工作而言,地下室结构设计工作的开展需要设 计人员具有全面性设计理念与极高的专业素养。例如在建筑工程地下室结构设计 工作开展过程中,设计人员将不但需要充分考虑到地下室结构设计方案的抗潮性、抗渗透性,还需要考虑到在地下室结构设计方案的整体结构强度系数、稳定性、 抗震性、防火性等多方面建筑性能,并构建配套的地下室通风、排水等配套系统。 其次,在建筑工程地下室结构设计工作开展过程中,设计人员也需要考虑到 其他因素对于地下室结构设计方案科学合理性的干扰影响问题。例如在建筑工程 土壤底层所分布的地下水出现水位高度上升问题时,会对建筑工程地下室结构稳 定性造成较强程度的干扰影响,并在严重情况下导致建筑工程地下室整体结构出 现上浮、挪动问题。而在建筑地下室受到燃气泄露爆炸、地震等事故与不可抗力 因素干扰影响时,也会对地下室整体结构造成较强冲击,并以此为诱因降低整体 建筑的结构强度系数、抗震性等诸多性能。因此在建筑工程地下室结构设计工作 开展过程中,设计人员也需要适当提高地下室结构设计方案的稳定性、防爆性等 性能,从而避免上述问题的出现,而这也进一步提高了建筑工程地下室结构设计 工作的难度系数。 二、在开展建筑工程地下室结构设计工作时,设计人员需要注重的设计要点 与问题事项分析 (一)在开展建筑工程地下室平面结构的设计工作时,设计人员需要注重的 设计要点与问题事项 首先,设计人员需要从实际层面着手,开展建筑工程地下室结构设计工作。 例如,设计人员需要在建筑工程地表建筑的主体结构分布情况、施工区域占地面积、建筑工程抗震性能施工标准等信息数据与实际施工情况的基础上,才能开展 针对性的建筑工程地下室平面结构设计工作。 其次,在这一设计阶段中,设计人员也需要遵循优先级结构设计原则。例如

框架结构设计论文建筑工程师职称论文:浅谈建筑结构设计

框架结构设计论文建筑工程师职称论文 浅谈建筑结构设计 摘要:建筑结构设计是个系统的,全面的工作。需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。作为设计人员,要掌握结构设计的过程,保证设计结构的安全,还要善于总结工作中的经验。本文根据笔者的工作经验,对建筑进行结构设计时要注意的事项进行阐述。 关键词:建筑结构设计过程注意事项 0引言 结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。用基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。 1结构的设计过程结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式(例如,砖混结构,框架结构,框剪结构,剪力墙结构,筒体结构,混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系

和受力构件。 结构计算阶段的内容为:首先,荷载的计算。荷载包括外部荷载(例如,风荷载,雪荷载,施工荷载,地下水的荷载,地震荷载,人防荷载等等)和内部荷载(例如,结构的自重荷载,使用荷载,装修荷载等等)上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。其次,构件的试算。根据计算出的荷载值,构造措施要求,使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。再次,内力的计算,根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算,包括弯矩,剪力,扭矩,轴心压力及拉力等等。最后,构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制(比如,轴压比,剪跨比,跨高比,裂缝和挠度等等)来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。 2进行结构设计时应注意的事项 2.1关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题 2.1.1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。 2.1.2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。

浅谈建筑工程地下室结构设计分析

浅谈建筑工程地下室结构设计分析 摘要:受建筑结构以及经济发展等多个方面的影响,在进行地下室的工程建设 时要着重关注地下室的结构设计工作,随着我国经济的不断发展和科学技术的成熟,我国的建筑领域也达到了更高的发展领域。而部分企业为了寻求经济与社会 效益,在进行地下室建设时不断的增加地下室的层数以及面积。地下室的建筑是 总的建筑工程的一个重要组成部分,他在某种程度上,对于建筑工程的总体质量 具有十分重要的影响。同时,地下室因为结构、位置以及地下环境的特殊以及复 杂性,因此,在修建过程中会面临诸多的挑战。本文主要分析了地下室在进行设 计时应该注意的要点,希望可以以此对地下室结构设计工作者提供一些参考。 关键句:建筑工程;地下室;结构设计;分析 1进行合理的建筑物选址 选择良好的建筑地址可以有效的防止自然灾害。因此,选择合适的地下室建 筑地址对于建筑工程设计来说十分的重要。在开展建筑工程设计之前,设计工作 者首先要做的就是对周边环境进行考察,在进行地下室的建筑工程时,一定要避 开泥石流、滑坡等地质灾害频发的地区,要进行合理的选址,最佳的地段应该是 平坦开拓的平原地区。选择平原地区的主要原因是,平原地势平坦,在发生地震、洪水等自然灾害时有利于人们及时的脱险,另一个原因是可以为建筑工程的稳定 性提供最基本的保障。另外,坚硬的土壤对于建筑工程具有保护作用,因此,地 下室的修建工作可以选择在较为坚硬的土壤上进行,它可以有效的防止地震等自 然灾害给人们的居住环境造成危害,从而对人们的人身安全以及建筑工程的稳定 提供保障。 2地下室的建造应考虑抗震设计 抗震设计主要是为了在出现地震这种自然灾害的时候,建筑工程的抗震设计 可以将危害与损失降到最低。在进行建筑工程的设计研发过程中,最应该重视的 就是地基的稳固。这个道理人人都懂,因为支撑起整个建筑工程的就是地基,因此,地基所具备的抗震能力对于整的工程建筑来说是至关重要的。另外为了使整 个建筑工程具有较强的抗震能力,在进行地下室结构的设计与建造过程中应该充 分的利用相对规则的几何图形,之所以选择几何图形作为地基的建设基础,主要 是因为相对规则的几何体具有十分稳定的结构,而运用这种稳定的结构来进行地 下室的修建工作,不仅是因为它可以有效的提高地下室的稳定性,更重要的是它 可以有效的防止地下室的变形的坍塌,从而为整个建筑工程打下一个良好又稳固 的地基。同时,要对地下室修建过程中的薄弱角落设计以及受力设计高度的重视 起来,要时刻关注细节方面的处理。在进行地下室修建过程中,一旦忽视这些小 的方面的处理,就会直接影响建筑工程的抗震能力,甚至有可能对整个建筑工程 带来十分严重的后果。我国还针对建筑工程的修建提出了明确的抗震设计要求, 并且提出了相关的标准。因此,建筑工程设计人员在进行建筑工程的设计与实施 工作时,要严格按照国家的相关规定来进行建筑操作,要将建筑的高度、密度等 多个因素都考虑在内。还要注重建筑工程的竖向结构,对其进行重视的主要原因 是竖向的结构可以支撑起整个建筑工程的重量,因此,在进行地下室的修建工作时,应该格外的重视竖向结构,从而有效减少地震发生时建筑物倾斜或者到倒塌 的现象。

浅谈建筑结构设计问题及解决措施

浅谈建筑结构设计问题及解决措施 发表时间:2019-05-21T11:25:30.500Z 来源:《房地产世界》2019年1期作者:刘秀珍[导读] 为保证建筑质量,本文针对当前房屋建筑结构设计存在的一些常见的问题进行研究,并提出对应解决策略。 摘要:建筑设计是房屋建筑建造过程的首要环节,其中建筑结构设计直接决定建筑是否可投入使用。建筑结构设计不仅直接关系到建筑整体质量,还影响着城市居民的安全与生活质量,具有极为重要的地位。当前,高层建筑在我国极为风靡,但在实际运用中不可避免的暴露了许多问题。为保证建筑质量,本文针对当前房屋建筑结构设计存在的一些常见的问题进行研究,并提出对应解决策略。 关键词:房屋建筑;结构设计;问题;措施 我国经济快速发展,建筑设计的行业规模不断扩张,随之而来的是设计企业激烈的社会竞争,建筑设计的结构以及功能都在朝着更加复杂的方向发展。很多设计企业为了提高所设计建筑的外观质量,开始转变建筑的方向来迎合人们的审美。设计难度的增加给从业人员带来了很大的挑战,因此为了使得异形结构成为常态,需要从建筑设计方面明确设计要点与难点,找出存在的问题并提出措施解决,激发建筑行业新的活力。 1建筑结构设计的重要性 目前我国的建筑工程施工都需要以结构设计为依据,最重要的是要考虑建筑结构的耐久性与安全性,而不是单单考虑建筑物的美观与适应人们的审美。通俗来说就是在适用性上要满足人们对于审美的要求,但是在耐久性方面需要对结构进行计算,保证建筑物在受力情形下结构安全稳定,这也需要从选材上进行考虑,保证材料的性能满足设计要求。最后是安全性,安全性是整个设计的核心,做好安全性就是保证建筑在施工的时候、使用的时候、受到外力的影响比如地震影响的时候都能够保证结构的安全,所以必须重视建筑的结构设计。 2目前建筑结构设计存在的问题 2.1建筑行业的图纸设计较为简易建筑结构工作的开始是设计工作,这是指导整个工程施工,方案编制的基础,也是从设计标准上来保证质量的根本,因此在设计工作中,工作人员应当将自己的设计理念,包括设计的细节在图纸中明确标注,特别是涉及到建筑物的抗震性能与安全性的方面。目前的设计工作中,很多人并没有将图纸精细化,把设计的重点明确,而是设计过于简单,对很多重要的设计环节都没有明确设计,更有很多人在进行软件设计的时候胡乱选择参数,造成设计不满足当前规范的要求,从更加深层次考虑,由于受力并不明确,所以这样的图纸用来施工往往会埋下很多安全隐患,对后期的施工质量与进度造成很大的影响。 2.2建筑地基的设计不科学 整个建筑结构的传力体系最终都将荷载传递到地基上,因此如果地基基础设计不合理,整个建筑必定存在很大的问题。建筑行业中基础设计需要选型合理、安全,这样才能保障建筑物在荷载作用下的稳定。目前很多施工人员与设计人员考虑的不多,甚至在基础设计之前不考虑勘察设计报告中的设计参数,一味按照经验对基础进行设计,这样可能会出现两种情况。第一种是基础的承载能力较差,这样建筑物在后期的使用中可能会出现不均匀沉降与侧移,甚至出现安全问题。第二种是出现材料的很大浪费,降低企业的经济效益。所以在地基的设计中,需要设计人员仔细推敲,对勘察单位的报告参数进行仔细推敲,多方面考察与论证,使地基设计满足科学化要求。 2.3当前设计人员对于建筑物的低含钢率过于关注由于建筑物中的含钢率直接影响着建筑的造价,所以为了降低建筑物的成本,提高经济价值,很多设计人员过分追求钢筋含量的下降,很多参数仅仅是合格就给予通过,其实,建筑物对于含钢量还是有着很高的要求的,不仅仅是量,还对材质有着很高的要求,钢含量太低,不仅不能够顺利完成施工建设,保证建筑的质量,还为建筑结构设计带来了很大的限制,降低了结构设计的水平,也伤害了建设单位与施工单位的利益,所以不可取。 2.4地下室外墙的结构设计容易被忽略地下室外墙的设计也是建筑物结构设计中非常重要的一环,如果在外墙设计中不够重视,也会出现各种各样的问题。因为地下室外墙也承担荷载,所以在设计中也应当严格要求。很多设计人员在设计当中并没有很好地考虑地下水位和地上部分的荷载,在设计中安全系数考虑的较低,因此影响了建筑的质量。 2.5结构的抗风设计不足 高层建筑在设计中必须考虑风荷载的作用,但是在当前的设计中,很多设计人员很少考虑风荷载对高层建筑的影响,也为建筑物的安全埋下了隐患,风荷载较大的时候,可能会发生倒塌事故。 3建筑结构设计中问题的解决措施 3.1合理修缮设计图纸 由于设计图纸是整个建筑设计中的载体,能够详细表现出设计人员的设计理念与建筑结构的特点,所以成为建筑结构设计工作的基础。在图纸的结构布置以及规划设计中完善建筑结构的细节是保证建筑质量的核心。所以从设计的角度来看,首先要保证设计的专业性,这就需要不断完善图纸的细节,能够完善地表达设计理念,将可能影响建筑结构的细节问题表现完整,加强对重要节点的控制。 3.2妥善选择地基基础的结构与型式在地基基础设计之前,设计人员应当明确结构设计的选型与荷载,根据这些参数进行地基基础的设计。当然在设计中要以勘察单位的勘察报告为依据,根据地基的参数来进行基础的选型,保证不同地质中不同型式基础的受力与沉降的均匀性。设计人员应当详细考察图纸,做好地基基础设计的方案以及规划,保证受力的合理性,完善抗震性能与承载力,保证结构的安全。 3.3加强结构设计中对含钢率的控制在选择建筑材料以及进行结构设计的时候,需要适当考虑含钢率,但是不能把含钢率当作设计水平高低的标准。不能在影响结构安全的情况下选择较低的含钢率,如果站在经济性的角度来舍弃建筑物的施工质量是不可取的,因此,设计人员应当在质量保证的前提下考虑建筑物的含钢量,保证质量与成本兼得。

地下车库的结构设计

地下车库的结构设计 在普通地下车库设计中,合理选取结构类型和符合实际的计算模型是合理设计和准确计算的前提;合理设计地基基础是结构安全经济的重要指标;防渗漏防开裂技术则是保证建筑物正常使用的重要措施。本文就以上问题进行了探讨,供结构设计者参考。 【关键词】地下车库;独立柱基; 防水板;裂缝控制 1. 前言 目前,城市建设特别是住宅小区的建设中,地下车库越来越多,在地下车库设计中,如何使结构设计更科学、合理,如何采用新技术显得尤为重要和迫切。 2. 结构布置与计算 2.1 柱网、梁板体系的合理布局。 目前,车库顶板常用的结构型式有无梁楼盖,无粘结预应力无梁楼盖、双向密肋及预应力双向密肋楼盖、主次梁楼盖等。当为方形柱网或接近方形柱网时,可采用前四种楼盖,各种楼盖的经济跨度如下:普通钢筋混凝土无梁楼盖为4.5m~7.2m;无粘结预应力无梁楼盖为7.2m~10.5m;普通双向密肋楼盖为9m~12m;预应力双向密肋楼盖为12m~21m。当为矩形柱网时,以短跨为主梁,长跨为次梁,且短跨与长跨比小于0.75比较经济,一般常用的主次梁跨度比为0.65~0.70,这样主次梁截面高度能协调一致,做到梁底平齐,从而能保证楼盖得结构高度最小。注意这里所说的双向密肋不是指与柱连接的都是大截面尺寸的“框架梁”开间内为井字梁的传统的结构型式,而是将柱顶网格填实成与梁同高的实心板,这样柱上实心板带承担大部分荷载,并直接将荷载传给柱子,而且实心板能有效地加大这些梁的刚度。另外能提供更大的空间高度和最大限度的减小板厚。 2.2 挡土墙的设计与计算。 地下车库的外墙应按挡土墙进行设计。挡土墙的内力与侧向土压力、水压力、垂直荷载以及边界条件有关。当垂直荷载较大时,垂直荷载作用引起的挡土墙内力将占很大比重,垂直荷载不可忽略,不能只考虑水平荷载,这时如要取得较精确的内力,应取封闭刚架结构模型来分析。当垂直荷载较小时,可以根据边界条件作简化计算,支承条件应按相对刚度比而定。有的工程外墙配筋计算中,凡外墙带扶壁柱的,不区别扶壁柱尺寸大小,一律按双向板计算配筋,而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋,又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调的原理,其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、而外墙的水平分布筋则偏于保守。只有垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大时,外墙板块按双向板计算配筋外,其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。挡土墙

浅析建筑抗震结构设计要点及其策略

浅析建筑抗震结构设计要点及其策略 发表时间:2019-09-21T22:48:52.813Z 来源:《基层建设》2019年第19期作者:边思捷 [导读] 摘要:抗震结构设计对建筑结构工程建设具有重要影响,因此为了提升建筑结构的抗震能力以及整个建筑的抗震性能,本文阐述了建筑抗震相关理论及其设计原则,对建筑抗震结构设计要点及其策略进行了探讨分析。 上海原构设计咨询有限公司天津分公司 摘要:抗震结构设计对建筑结构工程建设具有重要影响,因此为了提升建筑结构的抗震能力以及整个建筑的抗震性能,本文阐述了建筑抗震相关理论及其设计原则,对建筑抗震结构设计要点及其策略进行了探讨分析。 关键词:建筑抗震;理论;设计原则;结构设计;要点;策略 1.建筑抗震的相关理论及其设计原则的分析 1.1建筑抗震相关理论分析。主要包括: 1.1.1动力理论。动力理论也称地震时程分析理论,其主要对地震作为一个时间过程,选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入,建筑物简化为多自由度体系,计算得到每一时刻建筑物的地震反应,从而保障抗震的有效性。 1.1.2拟静力理论。拟静力理论是在估计地震对结构的作用时,仅假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力大小等于结构的重量乘以地震系数。 1.1.3反应谱理论。反应谱理论是以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的分析,以及结构动力反应特性的研究为基础,是对地震动加速度记录的特性进行分析后的研究成果。 1.2建筑抗震设计原则分析。 1.2.1结构性原则。建筑结构设计要始终保证建筑结构的合理性,从建筑整体布局和整体结构进行考虑,最大限度保证建筑结构的合理性。对于建筑物的布局应考虑平衡和稳定,尽可能减少建筑物的侧向拉力,保证建筑物结构的稳定性。 1.2.2整体性原则。建筑结构设计需要注意建筑的整体合理性。虽然建筑结构设计需要注意相关抗震设计,但在抗震设计过程中还是对建筑整体的合理性给予关注,防止其与相关建筑规范相悖。 1.2.3垂直统一原则。建筑结构设计中的抗震设计时,需要对建筑自身的竖向均匀给予关注,在出现地震时,建筑自身会承担比较大的外力,这时就会使得建筑产生形变。假如建筑自身的竖向设计不均匀,在不均匀的应力影响下,一旦建筑自身强度和刚度出现不足,就会使得建筑产生扭曲,令建筑整体存在形变的可能,使得建筑自身的危险系数持续提升。所以在涉及建筑自身结构抗震时候,需要尽可能保证建筑自身的竖向均匀,针对建筑竖向受力情况给予详尽分析与了解,保证建筑竖向力可以被抑制在合理范围内。另外,还需要保证建筑物中墙柱等承重结构上下保持一致的链接,这样可以令建筑自身的整体性得到提升,令建筑具备吸收地震力的能力,减少地震对建筑结构造成的破坏。 2.建筑抗震结构设计要点的分析 2.1合理选择建筑场地。建筑抗震结构设计过程中,需要选择持力层土壤结构密度,性能好的场地,尽量稳定的土壤组成。作为建筑结构工程的场地,应确保施工场地内的持力层更加均匀地承受上层建筑的负荷。设计人员应避开软土和液化土,采空区和河岸边等相关地段的选址,以避免由于上述地质区域内土壤的密度,硬度和凝结而造成的土壤性能差对地震进行反应的过程。对于一些易发生山体滑坡,泥石流的危害,在设计的时候需要尽可能的避开。同时尽量避免在地震断层带选址,这样才能够提升上部建筑结构对地震灾害作用力的抵抗性能。 2.2严格建筑结构抗震材料的选择。从地震的角度来看,作为建筑材料应该是较轻并保持高强度;部件之间的连接应具有良好的整体性,延展性,并能充分发挥材料的强度。根据这一原理,钢结构最符合抗震材料的要求,多次地震的例子表明,钢结构的抗震性能好,但钢材的成本和维修费用较高。现浇钢筋混凝土结构完整性好,其自身的成本相对较低,抗侧向刚度较大,设计可以保证结构具有一定的延性。但是这种材料也有不可逾越的弱点:当地震长期存在时,在反复的地震荷载作用下,由于裂缝的萌生,构件的刚度下降,混凝土被压碎。组合式钢筋混凝土结构易于施工,但其地震弱点在于框架节点等节点的强度和变形能力低于构件本身的强度,并且预制构件在进行装配的时候会出现次应力,整体结构缺少连续性与整体性;所以这种结构不应该在高烈度地区进行使用。所以在建筑结构进行设计的过程中,为了使得建筑抗震性能得到提升,一定要科学合理的去选择适合该建筑的建筑材料。 2.3科学布局建筑结构平立面体型。建筑抗震结构设计过程中,如果建筑结构布局合理,符合抗震规范要求,就可以有效提升建筑结构抗震能力。建筑结构平面布局是指建筑物体型尺寸设计过程中,在保证功能使用的基础上,合理选择平面规则进行布局,从而保证同一楼层同一建筑楼层刚度一致;同时需要减少建筑物的竖向不平度,使建筑物的竖向刚度变化稳定,避免不同刚度之间的不稳定性。 2.4做好结构参数计算工作。建筑抗震结构设计过程中,需要结合该地区的自然条件,选择合适的地震级别和合理的建筑物抗震策略。根据不同类型结构在地震冲击力作用下的荷载作用力,完成抗震设计参数的选取。采用先进的计算机技术,建立相应的建筑结构抗震计算模型,清晰地计算出建筑物的抗震力,确保选定的抗震等级和抗震策略,以及抗震设计参数还有相关的抗震计算模型能够达到抗震性能需要,确保建筑结构抗震设计过程中的应力合理性和科学性。 3.建筑抗震结构设计策略的分析 3.1充分考虑位移问题。我国建筑抗震结构设计大多以承载力作为基础,而设计人员则采取线弹性方法,对小幅度震动情况下的结构变形力、内力等进行分析,采取组合内力方法,对构件的截面进行验证,以此确保结构的可靠性、稳定性。另外,为了更好地针对基础位移状况实行抗震设计,应该充分了解结构变形情况和配筋之间的关系,有针对性地采取设计方法,当建筑结构进入到抗震阶段后,对其变形力进行细致分析与探讨。 3.2设置多道抗震防线。发生强烈地震后通常会发生多次余震,如只有一道防线,则在第一次破坏后再遭余震,将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度,有意识地建立一系列分布的屈服区,主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度,以使结构能吸收和耗散大量的地震能量,提高结构抗震性能,避免大震时倒塌。 3.3提升薄弱部位的抗震能力。 3.3.1在强烈的地震影响下,构件并不存在强度安全储备,其实际承载能力是判断薄弱部位的重要依据。

地下室结构设计难点分析

地下室结构设计难点分析 地下室工程涉及的专业极为复杂,在建筑的地下室结构设计时,需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。对于具有大底盘地下室的高层建筑群体而言,塔楼部分一般在使用阶段不会存在抗浮问题,但裙房及纯地下室部分经常会有抗浮不满足要求的问题。而且由于实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态,对施工过程和洪水期重视不足,因而也会造成施工过程中由于抗浮不够而出现局部破坏,加上地下室防水工程是一项系统性工程,涉及设计、施工、材料选择等诸多方面因素,因此造成了地下室结构设计难点繁多,一般包括结构平面设计、抗震设计、地下室抗浮、抗渗设计、外墙结构设计。 1、结构平面设计 在高层建筑的地下室结构设计时,需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定长度时,需要与结构专业配合,确定是否设置变形缝,通常应尽可能少设或不设变形缝,因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式,达到不设缝的目的。若地下室过长依靠设置后浇带的方法难以解决,设计人员应合理地调整平面将地下室分割成几个小地下室,中间用较窄的通道相连,以满足使用及管道相连的要求,而将变形缝设置在通道处,这样可以使接缝较少且处于受力较小处,便于补救。在结构设计时应

合理地设置采光通风井,若高层建筑采光通风井位置设计不当,例如在侧壁外作附加通长采光井,而采光井外壁又不能与地下室顶板整体连接,会造成地下室保证结构稳定功能的丧失,不能有效地将上部的地震及风力作用传至侧壁及地面,不能满足高层建筑的埋深要求。 2、外墙结构设计 2.1、基础设计 在进行地下室基础设计之前一定要做好工程地质的勘查工作,基础设计可以采用预应力管桩基础,为了能够满足沉降的要求,要加强岩层的承载能力,所以基于这一个要求,持力层应该要采用强风化岩和中风化岩层。 2.2、顶板设计 (1)如果有的地下室顶板有设置园林景观的,覆土的厚度一定要建立在充分考虑设备管线高度和保护土层的基础上,经过全面的考虑才对顶板上园林景观覆土厚度和部分室内的覆土。 (2)主楼室内个别地下室顶板的承载力应该在施工阶段进行验算,所以在楼板荷载力计算的时候应该要充分考虑施工荷载,适宜制定为5kN/m2。 (3)具体的地下室顶板园林景观荷载条件除了覆土的重量,还需要结合道路和部分附属设施产生的荷载。 (4)另外有的地下室首层是人防地下室,针对这一个特点,人防的地下室还要额外考虑爆动荷载的因素,人防地下室的爆动荷载比

浅谈建筑结构设计

浅谈建筑结构设计 建筑结构设计是个系统的,全面的工作。需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。作为设计人员,要掌握结构设计的过程,保证设计结构的安全,还要善于总结工作中的经验。本文根据笔者的工作经验,对建筑进行结构设计时要注意的事项进行阐述。 标签:建筑结构设计过程注意事项 0 引言 结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。用基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。 1 结构的设计过程 结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式(例如,砖混结构,框架结构,框剪结构,剪力墙结构,筒体结构,混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。 结构计算阶段的内容为:首先,荷载的计算。荷载包括外部荷载(例如,风荷载,雪荷载,施工荷载,地下水的荷载,地震荷载,人防荷载等等)和内部荷载(例如,结构的自重荷载,使用荷载,装修荷载等等)上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。其次,构件的试算。根据计算出的荷载值,构造措施要求,使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。再次,内力的计算,根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算,包括弯矩,剪力,扭矩,轴心压力及拉力等等。最后,构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制(比如,轴压比,剪跨比,跨高比,裂缝和挠度等等)来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。 2 进行结构设计时应注意的事项 2.1 关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题 2.1.1 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。 2.1.2 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。

浅谈建筑结构设计的问题及相应对策

浅谈建筑结构设计的问题及相应对策 摘要:近年来,我国社会经济的快速发展,随着建筑设计行业规模的扩大和激 烈的市场竞争,从建筑结构和功能上都开始面向复杂化。本文针对建筑结构设计 在建筑行业上的意义,结合近些年发展中存在问题进行分析,并且根据相关技术 经验做出相应的处理对策,希望在未来建筑结构设计上能够有新的面貌展现出来,在新时代的发展中发挥引领作用。 关键词:建筑结构;设计问题;相应措施 随着人们生活水平的提升,人们对建筑结构的要求也逐渐提高。很多建筑商 为了提高建筑设计的审美观,从各个角度转变设计的方向,这样无行之中为建筑 结构的设计工作带来了很大的压力和挑战。为了寻找适合建筑结构设计的常态化,需要从设计主体上进行结构布置、明确设计要点,在科学合理的状态下,使得建 筑结构设计更加优质化,为此,我们要通过多方面的设计研究,为建筑行业带来 新的发展活力。 1 建筑结构设计的重要意义 从经济发展的速度上看,建筑工程项目的施工从很大程度上依照设计方案来 进行。对于建筑结构设计上来说,是从建筑结构的适应性和耐久性及其安全性上 进行考虑,通俗的说就是建筑结构设计不仅要保证美观性,还要从实际上考虑, 在适用性上要考虑该功能对消费者的需求是否达标,是否符合消费者的需求;另 外就是耐久性,也就是保证质量的可靠性,从安全维护上确保建筑施工的顺利开展,从选材和施工程序上要得到依据性;最后就是安全性,保证施工安全和施工 人员的安全以及抗震性能上的安全,为了避免遭受外力的影响,安全是整个施工 设计的核心内容。总之,建筑的结构设计对建筑发展有着不可忽视的作用,要以 最大的优势来实现建筑行业在未来的发展目标。 2 现阶段建筑结构设计中遗留的缺陷 (1)建筑结构设计图纸过于简易。建筑设计图可以说是建筑结构指导性工作的开端,从设计标准上看也是确保提升质量的重要基础,从专业团队上需要每位 设计工作者将各个设计细节在图纸上加以清晰化标注,特别是在安全抗震和抗裂 设计方面,在这个过程中,很多建筑结构的设计图纸过于简单,没有明确设计的 相关重要细节,在设计环节中,很多专业人员的技能和职业道德受到限制,没有 全面的凭借现代科技手段来设计图纸,这样的设计方式不符合现代建筑结构的需求,从更深层次上考虑,这样的设计为后期的施工进度和质量造成很大的影响, 同时也将造成不必要的安全隐患。 (2)建筑地基的选择不够科学妥善。地基是建筑结构安全稳定性的保障,其直接承载建筑整体的重力。因此建筑行业在地基选型上要合理、安全,这样可以 稳定施工的基础质量和整体质量,在地基选择上要想更加稳定,就要在选材和施 工现场上进行有效的管理。但是很多施工人员和设计人员对此问题的操作并不科学,地基实际的承载能力无法满足预算的建筑规范,时间越长越久会导致地基的 不均匀下沉和侧移等状况。因此,在地基筛选上,需要工作人员利用现代化、专 业化及科学化的技术进行敲定,同时还要多方面考察和实际论证,使得建筑地基 能够满足科学化的设计需求。 (3)建筑结构设计中对低含钢率的过分关注。建筑结构设计中对于含钢量的成本控制上,出现很多方面的影响。首先,很多建筑材料企业为了实现数量上的 急剧增长,不断的提升自身的经济效益和降低成本,这为建筑结构设计中的材料

地下室结构设计

地下室结构设计问题探讨 摘要:结合工程实例,从安全技术以及经济的优化角度,对地下室结构设计的计算方法以及构造措施等进行深入分析,结合笔者的多年设计体会,提出地下室结构设计的一些设计要点,希望为同类工程设计提供指导性的借鉴。 小清新:地下室;结构设;地下室底板;地下室顶板 1地下室结构平面设计 地下室工程涉及的专业极为复杂,高层建筑的地下室结构设计,需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定的长度时,需要与结构专业配合,确定是否设置变形缝,通常应尽可能少设或不设变形缝,因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝土外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式,达到不设缝的目的。若地下室过长,依靠设置后浇带的方法难以解决,设计时可合理地调整平面,通过分割地下室,用较窄的通道相连,以满足使用及管道相连的要求,而将变形缝设置在通道处,这样可以使接缝较少且处于受力较小处,便于补救。在结构设计时应合理地设置采光通风井,若采光井位置设计不当,也会影响地下室的结构稳定功能。 2 地下室外墙结构设计 地下室的外墙是结构设计的重点,应按水、土压力验算外墙抗裂。在设计时应注意以下要求: (1)荷载。地下室外墙所承受的荷载分为水平荷载和竖向荷载。竖向荷载包括上部及地下室结构的楼盖传重和自重,水平荷载包括室外地面活载、侧向土压力、地下水侧向压力和人防等效静荷载。在实际工程设计中,竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力一般不起控制作用,墙体配筋主要由垂直墙面的水平荷载产生的弯矩确定,而且通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用,仅按墙板弯曲计算弯曲的配筋。 (2)地下室外墙截面设计时,土压力引起的效应为永久荷载效应。地下室外墙承受的土压力宜取静止土压力,静止土压力宜由试验确定。当不具备试验条件时,砂土可取0.34~0.45,黏性土可取0.5~0.7。水位稳定的水压力按永久荷载考虑,分项系数可取1.2;水位急剧变化的水压力按可变荷载考虑,分项系数宜取1.3。有人防要求的地下室外墙的永久荷载分项系数,当其效应对结构不利时取1.2,有利时取1.0;抗爆等效静荷载分项系数取1.0。 (3)地下室外墙的配筋计算。实际设计时,配筋的计算,对于带扶壁柱的外墙,不是根据扶壁柱的尺寸大小进行计算,而是均按双向板计算配筋;扶壁柱则按地下室结构的整体电算分析结果进行配筋,不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理,这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。 (4)地下室底板标高的设计。地下室底板标高变化处仅设1根梁,梁宽甚至小于底板的厚度,梁内仅靠两侧箍筋传递板的支座弯矩难以满足要求。地面层开洞位置(如楼梯问)外墙顶部无楼板支撑,计算模型和配筋构造均应与实际相符。 3地下室防水设计 地下室防水设计是一项十分重要的工作,甚至是决定地下室设计成败的关键。在防水设计时,应根据工程的性质、使用要求和重要性等合理确定防水等级,根据防水等级确定防水层数。无论防水等级为几级,地下室混凝土都应采用结构自防水混凝土,防水混凝土的抗渗等级应根据水头高度与混凝土壁的厚度比确定,不得人为地自行降低。根据防水等级的要求,建筑的地下室仅设l 道防水混凝土是不能满足要求的,一般应做卷材防水。在选用防水卷材时,应考虑到地下室环境恶劣、无法更换的特点,尽量选用耐久性好的卷材。防水卷材在

浅谈建筑结构设计在建筑工程质量中的作用

浅谈建筑结构设计在建筑工程质量中的作用 发表时间:2018-07-13T11:17:48.010Z 来源:《基层建设》2018年第13期作者:黄颖 [导读] 摘要:本文分析了几个建筑设计中结构设计方面存在的普遍问题,并提出了针对这些问题的防治方法,供大家参考借鉴。 身份证号:45042219890325XXXX 摘要:本文分析了几个建筑设计中结构设计方面存在的普遍问题,并提出了针对这些问题的防治方法,供大家参考借鉴。 关键词:建筑,结构设计,建筑结构,存在问题 引言 随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。建筑工程质量直接关系到人民生命和财产的安全,建筑质量主要由设计质量和施工质量两个方面来衡量。建筑工程质量的优劣直接关系到人们的生命安全。建筑设计是一项繁重而又责任重大的工作,直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性。但在实际设计工作中,常常发生建筑结构设计的种种概念和方法上的差错,这些差错的产生,有的是由于设计人员没有对一般建筑尤其是多层建部设计引起高度重视,盲目参照或套用其他的设计的结果;有的则是由于设计对设计规范和设计方法缺乏理解;还有的是由于设计者的力学概念模糊,不能建立正确的计算模式,对结构验算结果也缺乏判断正确与否的经验,为了避免或减少类似的情况发生,确保建筑设计质量能上一个台阶,应从以下几个方面对结构设计中的常见问题加以改进: 一、剪力墙砌体结构挑梁裂缝问题 底层框架剪力墙砌体结构房屋是指底层为钢筋混凝土框架--剪力墙结构,上部为多层砌体结构的房屋。该类房屋多见于沿街的旅馆、住宅、办公楼,底层为商店,餐厅、邮局等空间房屋,上部为小开间的多层砌体结构。这类建筑是解决底层需要一种比较经济的空间房屋的结构形式。部分设计者为追求单一的建筑立面造型来增加使用面积,将二层以上的部分横墙且外层挑墙移至悬挑梁上,各层设计有挑梁,但实际结构的底层挑梁承载普遍出现裂缝,该类挑梁的设计与出现裂缝在临街砌体结构房屋中比较常见。 原因是原设计各层挑梁均按承受本层楼盖及其墙体的荷载进行计算。但实际结构中,悬挑梁上部墙体均为整体砌筑,且下部墙体均兼上层挑梁的底摸,这样挑梁上部的墙体及楼盖的荷载实际上是由上往下传递。上述挑梁的设计计算与实际工程中受力及传力路线不符是导致底层挑梁承载力不足并出现受力裂缝的主要原因,解决的办法要么改变计算简图及受力路线,要么注意施工顺序和施工工序。 二、关于板面设置温度应力筋 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 第10.1.9条规定在温度收缩应力较大的现浇板区域内,钢筋间距宜取为150~200mm,并应在板的末配筋表面布置温度收缩钢筋,板的上下表面沿纵横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%,对于这一条设计人员的理解又会产生出入。什么区域属于温度收缩应力较大的区域?笔者认为对于规则较短的建筑物我们可以在各楼面边跨及屋面层设置相应的温度应力钢筋,而对于超长结构,则建议在超长结构的长向均应设置双层钢筋。其余部位则可因人而异,功能重要的区域设置,有条件的建设子项设置,而不必过于强调。另外有一点,当地下室筏板厚度大于1200mm时,笔者建议在筏板中间配置温度收缩应力钢筋以抵抗大体积混凝土所产生的收缩及温度应力,配筋量笔者建议取1/2筏板厚的0.1%,且不小于φ12@200。 三、关于超长结构 混凝土结构设计规范第9.1.1 条中规定钢筋混凝土框架结构伸缩缝最大间距为55m,而7.1.2条则规定当采取后浇带分段施工,专门的预加应力措施或采取能减小混凝土温度变化或收缩的措施且有充分依据的,伸缩缝间距可适当增大。这两条在实际设计过程中较难把握。工程实例中超过55m 就设置伸缩缝,这显然是很难保证的,但采取后浇带分段施工后究竟应控制房屋长度多少而不至于产生裂缝等不良现象呢?这取决于各地区的温差及混凝土不同的收缩应力。按照常规,单层房屋超过55m在70m以内时,采取设置施工后浇带及相应的构造加强措施后,不设置伸缩缝是可行的,多个工程均未产生严重的裂缝。但在结构设计中必须对梁柱配筋进行概念上的调整。首先是长向板钢筋应双层设置,并适当加强中部区域的梁板配筋,中部区域作为一个中点必然受较大应力,而两侧梁柱,特别是边跨的柱配筋必须加强以抵抗温度应力带来的推力,而超长结构在角部容易产生的扭转效应也须我们在设计中对角部结构进行加强。当框架结构超过70m时,必须采取特殊的措施才能不设置伸缩缝,譬如说采用预加应力,掺入抗裂外加剂等等,而且作为超过70m 的结构,必须对温度及收缩裂缝采取定量的分析,并相应施加预应力,这在许多工程实例中应用的效果也是众目共睹的。如果对超长结构,不能有效的分析清楚受力情况,还应按规范要求设置伸缩缝。 四、防止由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏 预防或减少不均匀沉降的危害,可以从建筑措施、结构措施、地基和基础措施方面加以控制。诸如:避免采用建筑平面形状复杂、阴角多的平面布置;避免立面体形变化过大;将体形复杂、荷载和高低差异大的建筑物分成若干个单元;加强上部结构和基础的刚度;同一建筑物尽量采用同一类型基础并埋置于同一土层中等一系列措施。应该引起重视的是:对高层建筑来说,由于需要一定的埋置深度,从经济的角度考虑,基础一般采用桩箱或桩筏结合的形式,此时应保证箱体的整体刚度,群桩布置的形心应与上部结构重心相吻合。当土层有较大起伏时,应使用同一建筑结构下的桩端位于同一土层中,并应考虑可能产生的液化影响。 五、从结构计算和构造上满足规范要求 5.1 从结构计算角度,看结构计算应注意的问题 避免荷载计算的错误。诸如漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符,基础底板上多算或少算土重。底框砌体结构验算时就应注意:底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构,对具有薄弱层的底层框架混合结构,应考虑塑性变形集中的影响,通常对底层地震剪力乘以1.2-1.5的增大系数;底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法。连续板计算不能简单地用单向板计算方法代替;双向板查表计算时,不能忽略材料泊松比的影响,否则,由于跨巾弯矩未进行调整,将使计算值偏小对电算结果的正确性进行正确评价。 5.2 从构造角度看应注意的问题 注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震设计中既要保证建筑结构在地震发生时具有一定的延性,又必须满足最小配筋的要求。严格按照规范要求,保证钢筋在各个部位所需满足的锚固、延伸和搭接长度,材料选用也必须满足强度要求。为了防止屋面温度应力引起的墙体开裂,必须采取有效的通风散热措施。按抗震构造要求设置的构造柱,应在整个建筑物高度内上下对准贯通,上至女儿

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