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篇1

使用壽命在房屋建筑工程中是一個(gè)非常重要的問題，多數(shù)房屋在使用過程中因?yàn)槭艿绞褂霉δ艿母淖?、火?zāi)、地基不均勻沉降、超載等不同因素的影響，壽命縮短的很嚴(yán)重，而結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的使用正好可以有效延長(zhǎng)建筑的使用時(shí)間。

1．2增強(qiáng)房屋建筑耐久性

房屋建筑在使用過程中，因?yàn)槭艿蕉喾N因素的影響，其耐久性受到了嚴(yán)重的影響，結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的使用可以從結(jié)構(gòu)上使建筑物耐久性得到加大。

1．3提高房屋建筑抗震性

作為一種自然災(zāi)害，地震的發(fā)生為社會(huì)發(fā)生造成了嚴(yán)重影響，近年來我國(guó)地震頻現(xiàn)，因此在房屋建筑使用過程中應(yīng)該對(duì)抗震性給予充分重視，結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的使用可以使既有房屋建筑穩(wěn)定性得到大大加強(qiáng)，有效提高建筑的抗震能力，進(jìn)而更好的與現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要相適應(yīng)。

2我國(guó)房屋建筑施工加固設(shè)計(jì)的使用現(xiàn)狀

2．1房屋建筑施工加固技術(shù)體制不合理

目前我國(guó)的施工技術(shù)與管理方式比較粗放，同時(shí)密集化與專業(yè)化的程度也不高，尚未形成相應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新體系。在房屋建筑施工過程中應(yīng)該在技術(shù)人才培養(yǎng)機(jī)制上進(jìn)行不斷的創(chuàng)新，同時(shí)對(duì)房屋建筑施工技術(shù)體系進(jìn)行不斷的完善與創(chuàng)新，進(jìn)行體系建設(shè)。正因?yàn)榉课萁ㄖ袠I(yè)存在一定的特殊性，因此不能完全依靠傳統(tǒng)體制，這樣會(huì)使產(chǎn)業(yè)升級(jí)技術(shù)的更新?lián)Q代受到影響，或者產(chǎn)業(yè)升級(jí)速度太慢等問題的存在都會(huì)對(duì)市場(chǎng)創(chuàng)新受到影響，加上房屋建筑施工技術(shù)在創(chuàng)新上存在一定的滯后性，需要進(jìn)行大量的創(chuàng)新實(shí)踐和運(yùn)用，這樣才能對(duì)施工進(jìn)度與施工質(zhì)量進(jìn)行有效保證。值得一提的是，建筑施工技術(shù)創(chuàng)新很容易會(huì)不適應(yīng)實(shí)際的市場(chǎng)需求，加上一些新的技術(shù)成果容易受到相關(guān)政策的影響，進(jìn)而不能及時(shí)進(jìn)入到建筑施工之中。

2．2建筑施工技術(shù)與理念非常落后

科學(xué)的理論與正確的理念是行動(dòng)的先導(dǎo)，在建筑行業(yè)中也是如此，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人以及施工人員在工作中都離不開科學(xué)的理論與正確的思想作指導(dǎo)。從目前房屋建筑施工中來看，很多企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人不重視施工技術(shù)、材料的創(chuàng)新性，嚴(yán)重忽視了施工過程中的創(chuàng)新理念，在這種情況下，整個(gè)工程建設(shè)在設(shè)計(jì)與施工過程中始終沿用著傳統(tǒng)的思路，不重視引進(jìn)先進(jìn)的理念與技術(shù)，在理念與施工上不能與時(shí)代要求相適應(yīng)。施工企業(yè)嚴(yán)重忽視了建筑技術(shù)在創(chuàng)新工作上的重要性，以上這些因素是造成房屋建筑創(chuàng)新性缺乏的重要原因。

3房屋建筑工程中經(jīng)常使用的幾種加固設(shè)計(jì)技術(shù)

3．1粘貼鋼板加固技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)在建筑加工施工中十分常見，這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要在于加固施工的時(shí)間比較短、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不需要加濕、外觀損害比較少等，因此不能對(duì)建筑物的正常使用造成影響。但是因?yàn)榧庸碳夹g(shù)的效果主要由建筑結(jié)構(gòu)膠的質(zhì)量所決定，所以粘合的材料與施工水平都會(huì)隨建筑物的加固效果產(chǎn)生影響。因此一般來說這種技術(shù)經(jīng)常在鋼筋混凝土構(gòu)件薄弱部位以及受拉區(qū)的靜態(tài)固件中使用。

3．2增補(bǔ)受拉鋼筋技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)主要是指在房屋建筑主體結(jié)構(gòu)中一些受力集中的地區(qū)，使受拉鋼筋得到增加，利用這種方法對(duì)梁體結(jié)構(gòu)的承載力水平進(jìn)行改善。在這樣的過程中，增補(bǔ)鋼筋和既有梁體結(jié)構(gòu)之間的連接可以利用全焊接與半焊接等方式來實(shí)現(xiàn)。在二者連接的過程中，可以與實(shí)際情況相結(jié)合，在干法外包與濕法外包兩種方式之間進(jìn)行靈活的選擇。

3．3外包型鋼加固技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)主要是指用型鋼外包在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的四角上，這樣一來原來的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力就會(huì)得到大大的提高。這種技術(shù)主要可以分為干式與濕式兩種外包方法，一般來說濕式外包型鋼法比較常用，這種方法可以使結(jié)構(gòu)承載力得到有效提高。外包型鋼法的受力非?？煽?，同時(shí)施工方法也非常簡(jiǎn)單，但是需要用到的鋼材量非常大，同時(shí)加固施工的成本也非常高，因此，一般房屋建筑的加固不會(huì)使用這種方法，而選擇將這種技術(shù)用在建筑物梁、柱等位置上。

3．4碳纖維加固技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)主要是指通過樹脂膠結(jié)合擦聊將碳纖維板粘貼在結(jié)構(gòu)的表面上，通過這種方式促進(jìn)結(jié)構(gòu)承載力得到提高，這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要在于它的強(qiáng)度比較高、材料的重量比較小，在使用過程中不需要對(duì)材料腐蝕等問題進(jìn)行考慮，此外適用的領(lǐng)域也非常廣，施工材料價(jià)格比較低，因此成為現(xiàn)代結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)中比較常用的一種加固技術(shù)。但是因?yàn)檫@種技術(shù)的耐高溫性能并不強(qiáng)，一般來說要求在溫度環(huán)境60℃以內(nèi)使用，否則就需要采取一些保護(hù)性的措施。

3．5預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)主要是指利用施加預(yù)應(yīng)力的鋼絞線、鋼拉桿等對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力進(jìn)行提高，它是一種集加固、卸載以及改變結(jié)構(gòu)受力于一身的加固方法。因?yàn)槭艿胶奢d與預(yù)應(yīng)力的雙重作用，使拉桿出現(xiàn)了軸向拉力預(yù)應(yīng)力偏心受壓的情況，在這種情況下構(gòu)件的抗彎能力得到了增加，同時(shí)外荷載效應(yīng)得到了減少，最終使結(jié)構(gòu)受彎變形的程度得到了有效控制，同時(shí)也大大提高了構(gòu)件斜截面的承載力。這種技術(shù)的缺點(diǎn)在于在加固施工過程中需要專門的施工機(jī)具設(shè)備與工序，并要求在60℃以內(nèi)的溫度環(huán)境中應(yīng)用，否則就需要采取一些保護(hù)性的措施。

篇2

2建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的經(jīng)濟(jì)意義

使用優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的方法，能夠使房屋在整體結(jié)構(gòu)上更加科學(xué)、合理。在實(shí)際的房屋施工建設(shè)中，房屋的層數(shù)對(duì)房屋的成本造價(jià)產(chǎn)生了直接的影響。在一般情況下建筑物的單位面積造價(jià)會(huì)隨著層數(shù)的增加而降低，但是在超過一定的層數(shù)之后(即超限建筑物)，房屋單位面積的造價(jià)反而會(huì)增加。因?yàn)殡S著建筑物樓層的增高，房屋中的承重墻和柱等結(jié)構(gòu)將會(huì)受到更多的荷載，房屋的穩(wěn)定性也將受到一定的影響。為了確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，增強(qiáng)建筑物的抗震性能以滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求，結(jié)構(gòu)形式將會(huì)發(fā)生大的變化，從而房屋的單位面積造價(jià)也會(huì)進(jìn)一步增加。想要在相同的用地面積內(nèi)，達(dá)到理想的房屋設(shè)計(jì)效果，提高建設(shè)單位的經(jīng)濟(jì)效益，就需要合理的控制建筑物的層數(shù)，并且確保房屋良好的設(shè)計(jì)效果。使用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，還能夠在有限的用地面積內(nèi)實(shí)現(xiàn)最大化的利用效果，促進(jìn)對(duì)建筑用地的合理使用。

3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

3．1優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型

建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化可以分為以下幾個(gè)階段:

(1)是對(duì)變量的選擇。

一般情況下，建筑師決定的最終建筑設(shè)計(jì)方案起到重要的作用，這些重要的建筑數(shù)值均可以作為變量供建筑設(shè)計(jì)人員進(jìn)行選擇。例如:工程參數(shù)的參考，包括對(duì)房屋價(jià)格的參考、對(duì)于其損失的參考等等。設(shè)計(jì)人員若能夠?qū)⒆兓容^小或考慮因素較少的參數(shù)作為設(shè)計(jì)的參考，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和編程難度將會(huì)大大降低，設(shè)計(jì)人員也能夠更快的找到最符合設(shè)計(jì)目標(biāo)的數(shù)據(jù)。

(2)是對(duì)函數(shù)的確定。

設(shè)計(jì)人員要選擇出最符合配筋率和房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸的一組函數(shù)，進(jìn)而在最大程度上降低建設(shè)成本。

(3)是對(duì)施工條件的衡量。

想要進(jìn)一步確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，就需要從房屋的受力限度、變形限度、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸、結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫的限度、房屋的結(jié)構(gòu)體系等方面考慮。在實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師應(yīng)該結(jié)合建筑使用方案和房屋的施工條件，分析出實(shí)際設(shè)計(jì)中存在的約束性條件，并且要確保解決這些約束性條件的方案要符合我國(guó)現(xiàn)行的規(guī)范規(guī)定，以保證建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)結(jié)果達(dá)到最優(yōu)。

3．2確定合理的計(jì)算程序

設(shè)計(jì)師在對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要用到很多設(shè)計(jì)程序，而建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的本質(zhì)就是進(jìn)行一個(gè)復(fù)雜繁瑣的計(jì)算過程。設(shè)計(jì)人員在對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算的時(shí)候，要注意將附加約束條件轉(zhuǎn)換成不帶約束的條件，這樣就更容易地得到更為精確的結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果。此外，還要優(yōu)化許多建筑結(jié)構(gòu)的技術(shù)模式，因?yàn)檫@些模式有利有弊，所以設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)實(shí)際的施工情況來選擇最合適的計(jì)算方案。

3．3選擇最優(yōu)的程序

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)好房屋的結(jié)構(gòu)模型，且選擇了最為合適的計(jì)算方法后，就可以進(jìn)入選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)程序的環(huán)節(jié)。對(duì)最優(yōu)設(shè)計(jì)程序的選擇需要具備以下幾個(gè)條件:具備完整的功能、程序運(yùn)轉(zhuǎn)較高以及程序用途齊全。

3．4對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)論進(jìn)行分析

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行了各種計(jì)算之后，要對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行認(rèn)真的分析，并且找出各個(gè)設(shè)計(jì)方案中不同點(diǎn)和相同點(diǎn)，并且結(jié)合總體的設(shè)計(jì)情況和進(jìn)展選擇最佳的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)論分析的時(shí)候，要注意不要遺漏一些細(xì)節(jié)問題。房屋的建設(shè)與設(shè)計(jì)是一項(xiàng)耗時(shí)長(zhǎng)、成本高的項(xiàng)目，它不僅涉及到建設(shè)單位的利益，也涉及到了房屋使用者的利益，設(shè)計(jì)人員在把握細(xì)節(jié)的基礎(chǔ)上，要注意從宏觀上把握住當(dāng)事人的利益，這樣才能夠有效的節(jié)約建設(shè)成本，進(jìn)一步優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員不僅要避免追求片面的利益，還應(yīng)該避免為了追求設(shè)計(jì)創(chuàng)新而忽略了建筑實(shí)際情況。

3．5積極應(yīng)用信息優(yōu)化技術(shù)

由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一些比較復(fù)雜的工程，需要的資料也比較多，這為建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化帶來了一定的難度。這時(shí)設(shè)計(jì)人員就需要利用先進(jìn)的信息化技術(shù)對(duì)建筑數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。例如，合理的利用一些參數(shù)定義的軟件，這樣就可以大大減小設(shè)計(jì)人員的工作量，提高其工作效率和工作質(zhì)量。

篇3

隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)于房屋的要求與復(fù)雜程度也越來越高。這就使得房屋建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求越來越高?；A(chǔ)設(shè)計(jì)關(guān)系到房屋建筑的安全性和耐久性，對(duì)于影響房屋的質(zhì)量起著決定性的作用，所以必須重視基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，選擇合適的設(shè)計(jì)方案來進(jìn)行施工。論文就房屋建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的影響因素，存在的問題及相關(guān)的解決方案提出了相應(yīng)的見解。

1影響房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的因素

1.1上部結(jié)構(gòu)

房屋建筑的上層高度，墻體厚度決定著基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。這都是需要通過精準(zhǔn)的計(jì)算去確定房屋建筑基礎(chǔ)的類型、埋深和截面積，這是整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的核心，從而是影響基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的主要因素。房屋建筑的荷載都是由上層建筑高度，墻體厚度決定，不同的上部結(jié)構(gòu)所要求的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)都完全不同，所以在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮上部結(jié)構(gòu)的主要因素。

1.2地質(zhì)條件

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)當(dāng)中需要考慮到地質(zhì)條件，這影響著基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的承載能力。當(dāng)然了地質(zhì)條件的范疇比較大，面也比較廣，其中主要有二個(gè)關(guān)系的因素。第一就是地基持力層的特點(diǎn)，因?yàn)榈鼗至优c基礎(chǔ)直接相接，是承受房屋建筑負(fù)荷的主要部分，必須要考慮到。第二就是樁基穿越土層的情況，主要有土層中地下水的分布特點(diǎn)和樁基穿越能力。

1.3施工環(huán)境

施工環(huán)境包括自然環(huán)境和人工環(huán)境。房屋建筑施工過程當(dāng)中會(huì)受到環(huán)境溫度、抗震等級(jí)的影響，作業(yè)時(shí)必須加以考慮。環(huán)境溫度對(duì)于鋼筋混凝土的施工效果有著影響，不同的天氣溫度需要加以不同的處理措施。另外對(duì)于不同的抗震等級(jí)，需要采取不同的施工方案。人工環(huán)境主要有：第一，在建筑施工過程當(dāng)中有相當(dāng)大的震動(dòng)，施工前就必須在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中加以考慮。第二，打樁過程會(huì)出現(xiàn)擠土效應(yīng)，進(jìn)一步帶來相應(yīng)的應(yīng)力，從而影響周邊的受力情況，需要加以考慮和降低影響。

2房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中存在的問題分析

房屋建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)中的關(guān)系環(huán)節(jié)也是關(guān)鍵點(diǎn)，影響著整體的設(shè)計(jì)質(zhì)量和以后的施工質(zhì)量。房地產(chǎn)市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展使得人們忽視了房屋建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，從而導(dǎo)致了很多的房屋建筑質(zhì)量事故的出現(xiàn)，必須加以重視。本節(jié)就房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中存在的不合理的地方進(jìn)行分析總結(jié)。

2.1在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中對(duì)于地質(zhì)情況的勘查不全面

地質(zhì)勘查是當(dāng)前建筑工程施工設(shè)計(jì)的前提，都是必須加以完成的一項(xiàng)工作。房屋建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)前也必須進(jìn)行完整而全面的地質(zhì)勘察。根據(jù)調(diào)查走訪以及查閱相關(guān)的案卷發(fā)現(xiàn)當(dāng)前很多房屋建筑在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)都沒有進(jìn)行實(shí)地的現(xiàn)場(chǎng)勘察測(cè)定。大部份都是按以往的資料記載的施工環(huán)境和施工條件來進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而導(dǎo)致設(shè)計(jì)結(jié)果只是符合當(dāng)時(shí)的施工環(huán)境和施工條件。如果施工環(huán)境和施工條件出現(xiàn)了很大的變化的話，就會(huì)出現(xiàn)比較大的誤差，無法適應(yīng)當(dāng)前的施工現(xiàn)實(shí)條件，從而導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)計(jì)無法適應(yīng)當(dāng)?shù)氐姆课萁ㄖ?，無法保證房屋建筑的質(zhì)量。

2.2基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的制圖不夠完善

房屋的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)最終是需要通過圖紙來進(jìn)行結(jié)果的呈現(xiàn)。從而在施工過程中才能按照相關(guān)的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工。圖紙是基礎(chǔ)設(shè)計(jì)當(dāng)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在進(jìn)行圖紙的繪制時(shí)也會(huì)出現(xiàn)多個(gè)問題，主要是對(duì)平面結(jié)構(gòu)圖、屋頂結(jié)構(gòu)圖以及建筑詳圖三種。在房屋建筑的平面結(jié)構(gòu)圖中建筑結(jié)構(gòu)樣式、布局和建筑觀念不夠明顯，無法打動(dòng)客戶讓其滿意。另外設(shè)計(jì)的差異還會(huì)使得無法進(jìn)行相關(guān)的施工。如果圖紙的設(shè)計(jì)存在著數(shù)據(jù)方面的誤差更是加重了施工的難度，影響施工進(jìn)度。所以必須重視基礎(chǔ)設(shè)計(jì)當(dāng)中圖紙的繪制工作。

2.3設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)不高

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中都必須由專業(yè)技術(shù)人員來進(jìn)行工作來實(shí)施，盡管有些工作可以由相關(guān)的儀器進(jìn)行全自動(dòng)化操作。但是人的影響因素還是非常大的。在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員的地位非常他們，他們是設(shè)計(jì)過程中的核心，直接影響著設(shè)計(jì)質(zhì)量，必須要求設(shè)計(jì)人員有非常高的專業(yè)素質(zhì)。當(dāng)前很多房地產(chǎn)行業(yè)的設(shè)計(jì)部門對(duì)于設(shè)計(jì)人員的要求都比較低，很多非專業(yè)人員都進(jìn)行了這個(gè)行業(yè)，工作時(shí)專業(yè)知識(shí)不足敷衍了事，影響著整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的成敗。

3加強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的措施

房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要性不言而喻，現(xiàn)階段政府相關(guān)部門也非常重視這一項(xiàng)工作，制定了相關(guān)的措施來加強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作，具體情況如下：

3.1加強(qiáng)監(jiān)督進(jìn)行全面的地質(zhì)勘查工作

對(duì)于房屋建筑來講，其地質(zhì)勘查工作一直都是流于形式，都是做的表面工作，很少有相關(guān)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地的地質(zhì)勘查。政府相關(guān)部門應(yīng)該在這方面加強(qiáng)監(jiān)管和監(jiān)督工作，要求進(jìn)行房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)相關(guān)部門必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地的地質(zhì)勘查，并設(shè)立相應(yīng)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行專門的負(fù)責(zé)。要求他們有詳細(xì)的地質(zhì)勘查研究報(bào)告，這樣才能保證基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的正確性，才能保證房屋建筑的質(zhì)量和安全性。

3.2完善房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的圖紙工作

設(shè)計(jì)部門必須認(rèn)真完成基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的圖紙工作，根據(jù)客戶的需求，加上設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)理念，來對(duì)房屋建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)，保障設(shè)計(jì)方案當(dāng)中的格局要新穎，排除以往對(duì)其他建筑圖紙的抄襲，另外在加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的尺寸進(jìn)行多次檢查，使得設(shè)計(jì)圖紙的設(shè)計(jì)尺寸符合實(shí)際，保障施工工作的順利開展。

3.3加強(qiáng)設(shè)計(jì)工作人員的專業(yè)素質(zhì)

前面提到基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)專業(yè)性非常強(qiáng)的工作。必須提高設(shè)計(jì)部門的招聘門檻，招聘時(shí)要求設(shè)計(jì)人員必須有過碣的專業(yè)素質(zhì)以及相當(dāng)?shù)膶I(yè)技術(shù)，同時(shí)還需要有強(qiáng)的工作責(zé)任意識(shí)以及良好的社會(huì)道德素質(zhì)。把不符合要求的人員排除出，可以有效的保障設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)。另外還需要對(duì)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行相應(yīng)的工作技術(shù)的培訓(xùn)和提高，組織他們進(jìn)行相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)交流等。只有這樣才能保證房屋建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作人員的專業(yè)素質(zhì)。

4總結(jié)

從以上分析我們看到房屋建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是非常復(fù)雜的一項(xiàng)工作，影響著建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。只有做好了基礎(chǔ)設(shè)計(jì)才能保障房屋建筑的安全性。做為設(shè)計(jì)人員需要從思想上加以重視，認(rèn)真了解不斷的探索，在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，充分的考慮各個(gè)影響因素，把握好關(guān)鍵部位，提高建筑物的設(shè)計(jì)質(zhì)量。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)動(dòng)態(tài)的復(fù)雜工作，對(duì)于不同的地理地質(zhì)條件，遇到的情況也不一樣，這就需要我們?cè)趯?shí)踐過程當(dāng)中不斷探索。

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篇4

中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

改革開放以來，我國(guó)建筑事業(yè)都有了很大程度上的發(fā)展，而近幾年，我國(guó)自然災(zāi)害頻發(fā)，尤其是地震，地震對(duì)房屋等建筑物的破壞非常的大，為了避免這些自然災(zāi)害的破壞，就必須對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的剛韌程度，使其滿足相關(guān)規(guī)范所允許的變形程度和裂開縫隙寬度的要求；提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的耐久性，以便改善使用功能。為了消除這類房屋建筑中的安全隱患，提高長(zhǎng)期使用質(zhì)量，在確信有加固價(jià)值的前提下，就應(yīng)該對(duì)存在隱患的房屋建筑進(jìn)行加固，其目的是提高房屋建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的堅(jiān)固程度，讓其滿足有關(guān)規(guī)范要求；本文就研究了建筑結(jié)構(gòu)加固原因并提出了解決方法。

一、 房屋建筑結(jié)構(gòu)加固的原因。

1. 在設(shè)計(jì)過程中使用的標(biāo)準(zhǔn)太低，不能滿足用戶對(duì)于房屋功能的要求。

2. 設(shè)計(jì)中出現(xiàn)概念性的錯(cuò)誤，例如計(jì)算過程有誤差、設(shè)計(jì)考慮不全面而出現(xiàn)缺陷等。

3. 由于施工水平和施工條件的限制，對(duì)于設(shè)計(jì)中的一些問題，只是通過改變參數(shù)等手段減少建筑的缺陷，根本問題并沒有得到解決?；蛘呓ㄖ牧媳旧淼馁|(zhì)量就不夠，在后期的使用中，建筑結(jié)構(gòu)和建設(shè)構(gòu)件出現(xiàn)問題，不能耐久使用。

4. 更改構(gòu)件用途在施工中為了圖方便，在某些位置使用的構(gòu)件與標(biāo)準(zhǔn)不符，使得構(gòu)件負(fù)荷超載。

5. 為了滿足有些用途，建筑隨便改造，改變了建筑原有的功能。例如增加房屋層數(shù)、增加房屋負(fù)載等。

6. 由于房屋所處的環(huán)境問題，構(gòu)件或者結(jié)構(gòu)的性能提前老化。最明顯的例子就是木結(jié)構(gòu)遭到白蟻破壞，使得結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能下降，而不得不對(duì)房屋進(jìn)行加固。

二、 房屋建筑結(jié)構(gòu)加固的主要程序。

1. 對(duì)存在隱患的房屋建筑進(jìn)行鑒定。

2. 根據(jù)房屋現(xiàn)狀及鑒定情況選擇和確認(rèn)加固方案。

3. 加固施工圖設(shè)計(jì)。

4. 施工組織設(shè)計(jì)及審核。

5. 施工。

6. 驗(yàn)收。

三、 房屋建筑結(jié)構(gòu)加固的基本原則。

1. 制定方案的總體效應(yīng)原則在房屋建筑結(jié)構(gòu)加固的方案制定時(shí)，不僅要考慮鑒定結(jié)論問題，還要考慮委托人或使用人要求和加固后房屋建筑的總體效應(yīng)，包括形狀、體量、造價(jià)、安全、工期、工藝以及施工的可能性等。要在房屋整體無損益或損益較小的前提下，消除房屋建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件存在的隱患。

2. 加固材料的選用和強(qiáng)度取值原則。

3. 荷載計(jì)算取值原則。

4. 承載力驗(yàn)算原則。

5. 與抗震消防結(jié)合的原則。

四、 加固方法。

1. 增大截面法。這是將房屋建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面面積增大的一種加固方法，這種方法不僅能增加房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力能力，還能改善結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛韌性能。因此，被廣泛應(yīng)用于房屋建筑結(jié)構(gòu)的加固。

2. 外包鋼加固法。將房屋建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的周圍加上鋼材的一種加固方法，這種方法主要有兩種形式，即外包鋼和濕外包鋼。外包鋼加固法雖然在不增截面面積的基礎(chǔ)上可以提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力能力，但這種方法耗鋼量較大，相對(duì)加固費(fèi)用較高。

3. 預(yù)應(yīng)力加固法。運(yùn)用水平拉桿，下?lián)问嚼瓧U或者組合拉桿，對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法，這種加固方法是在不改變建筑使用空間的基礎(chǔ)上提高房屋建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力能力。這種加固方法效果好、經(jīng)濟(jì)，但對(duì)技術(shù)的要特別嚴(yán)格。

4. 改變受力體系法。這種加固方法是通過增加支點(diǎn)或托架的方法，從而改變受力體系的一種加固方法。增加支點(diǎn)能夠減小房屋建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的跨度，提高房屋建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力能力，這種方法適用于舊式建筑的改造。

5. 外部粘鋼法。這種加固方法是用具有強(qiáng)粘結(jié)力的粘合劑把鋼材緊緊的粘在房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件外表面，鋼材與結(jié)構(gòu)構(gòu)件共同受力而起到加固作用。這種方法的施工工期短、操作簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固后不會(huì)改變形狀和空間。

6. 化學(xué)灌漿法。是采用專用設(shè)備將配置好的化學(xué)漿液灌入到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫中的一種加方法，灌入的化學(xué)漿液能很好的與混凝土融結(jié)，增加鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體性，這種方法能使結(jié)構(gòu)構(gòu)件的功能得到較大限度的復(fù)原。

7. 水泥灌漿法。采用專用設(shè)備將水泥壓入房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫中，讓其與墻體等粘合的一種加固方法。

8. 加固地基法。具體有基礎(chǔ)加固、樁式托換、地基處理等方法，可視情況而定。一般房屋建筑結(jié)構(gòu)的加固都比較復(fù)雜，不僅受到建筑物原本條件的限制，而且還受鑒定者的水平、鑒定結(jié)論準(zhǔn)確程度、加固方案的選用、施工水平、施工條件等的制約。

五、 國(guó)內(nèi)房屋建筑結(jié)構(gòu)的運(yùn)用。

這里僅談一談房屋建筑抗震加固方面。汶川地震后，房屋建筑抗震越來越被重視了，很多建筑都進(jìn)行了結(jié)構(gòu)抗震加固。國(guó)內(nèi)采用的結(jié)構(gòu)抗震方法主要是耗能減震，實(shí)踐證明這種方法是有效的、可行的。采用這種抗震技術(shù)可以減少地震波對(duì)建筑物的沖擊，能有效減少房屋建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的損失，達(dá)到了房屋建筑結(jié)構(gòu)加固的目的。這種抗震加固方法在具體的建筑物加固時(shí)不會(huì)對(duì)現(xiàn)有建筑物增加受力負(fù)擔(dān)，而且不用加固基礎(chǔ)，大大的降低了加固造價(jià)，縮短了建設(shè)工期，并且方便震后的房屋建筑的修復(fù)。耗能減震主要分為位移相關(guān)型和速度相關(guān)型，耗能減震器主要有粘彈性阻尼器和粘滯流體阻尼器、耗能器支撐可單獨(dú)支撐，也可組合支撐。支撐形式有人字支撐、對(duì)角支撐、十字支撐等，如北京工人體充場(chǎng)就是采用粘滯流阻尼器與主體結(jié)構(gòu)組合支撐進(jìn)行抗震加固的。我國(guó)很多地區(qū)對(duì)文物保護(hù)建筑的抗震加固，采用了位移型金屬開孔軟鋼加勁阻尼器來減少地震對(duì)建筑物的損害，這也在一定程度上增加了房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗壓韌度。房屋建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量隱患問題，如果是由于勘察、設(shè)計(jì)、施工、材料或外界自然因素引起的，房屋建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形和開裂則是質(zhì)量問題和隱患發(fā)生的主要前兆。有些變形和裂縫是允許出現(xiàn)的，有些變形和裂縫是不允許發(fā)生的或者有一定限度的。一旦發(fā)現(xiàn)上述不正?，F(xiàn)象，就應(yīng)當(dāng)派專人隨時(shí)觀察其發(fā)展情況，做好記錄。并聘請(qǐng)有資質(zhì)的危險(xiǎn)房屋鑒定單位進(jìn)行鑒定，做出鑒定結(jié)論，以確保房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全和正常使用。在進(jìn)行該建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)埋深問題的解決控制中，應(yīng)注意從高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑基礎(chǔ)埋深設(shè)置要求標(biāo)準(zhǔn)的目的上進(jìn)行分析考慮。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求中，對(duì)于建筑埋深的設(shè)置要求，主要是為了滿足建筑地基變形與穩(wěn)定性的要求進(jìn)行制定的，以避免建筑地基埋深問題造成的建筑整體傾斜與建筑結(jié)構(gòu)傾覆滑移變化。根據(jù)相關(guān)驗(yàn)證計(jì)算公式，通過實(shí)際地震作用大小假設(shè)計(jì)算后，可以看出上述建筑工程結(jié)構(gòu)的抗傾覆與抗滑移能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)要求標(biāo)準(zhǔn)，這說明該工程基礎(chǔ)埋深設(shè)置是合理的，這主要是與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)傾覆滑移變化不僅與建筑基礎(chǔ)埋深有關(guān)，也與建筑結(jié)構(gòu)的高寬比有很大的聯(lián)系。

結(jié)語：綜上所述，我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)存在以上問題，并且舊房加固對(duì)于節(jié)省資源、優(yōu)化基建資金、延長(zhǎng)房屋使用壽命具有十分重要的作用，對(duì)于緩解目前的住房面積緊張、能源枯竭、環(huán)境污染等問題具有重要意義。對(duì)于建筑事業(yè)的不例外，所以，加強(qiáng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)加固方法的研究，對(duì)提高我國(guó)建筑的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大的作用。只有成分了解了建筑結(jié)構(gòu)加固的原因和方法，才能大力提高建筑質(zhì)量，為人們的生活及日常事務(wù)提供安全保障。

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篇5

中圖分類號(hào)：TU3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

引言

依托科技在多個(gè)領(lǐng)域中的不斷創(chuàng)新，建筑技術(shù)也在快速的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就面臨著越來越苛刻的要求。好的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案不但要經(jīng)濟(jì)性、可行性、合理性等特點(diǎn)，而且要有相當(dāng)?shù)睦碚摷夹g(shù)作為基礎(chǔ)。經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的幾年，我國(guó)城市涌現(xiàn)出越來越多的高層和超高層建筑，隨著數(shù)量的加大，一系列的設(shè)計(jì)弊端和問題在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也體現(xiàn)出來，設(shè)計(jì)人員必須在事件中不斷的積累經(jīng)驗(yàn)、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，豐富自己的專業(yè)知識(shí)和設(shè)計(jì)創(chuàng)新，才會(huì)在未來的城市建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中體現(xiàn)設(shè)計(jì)的核心價(jià)值。

一、 現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析

1. 軸向變形是現(xiàn)代高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中須要考慮的設(shè)計(jì)要素。有些情況下可能會(huì)由于數(shù)值較大的豎向荷載，在柱中可能引起一定程度軸向變形，引起連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小越來越明顯，會(huì)產(chǎn)生影響預(yù)制構(gòu)件下料的長(zhǎng)度，設(shè)計(jì)人員要依據(jù)軸向變形的實(shí)際計(jì)算值，合理調(diào)整下料長(zhǎng)度，而達(dá)到不影響連續(xù)梁彎矩的目的。

2. 現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中水平荷載是一項(xiàng)必須重視的因素，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，樓面使用荷載和建筑物的自重等豎向荷載，將在豎向構(gòu)件中引起與建筑物高度一次方成正比例的一定數(shù)值的軸力與彎矩，而水平荷載對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩及其在豎構(gòu)件中引起的軸力，則是與建筑物高度的二次方成正比，豎向荷載基本是定值，而地震作用、風(fēng)荷載等水平荷載的數(shù)值則會(huì)隨著建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的不同，而會(huì)出現(xiàn)很大幅度的變化，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，這種情況經(jīng)常出現(xiàn)，這是必須在設(shè)計(jì)工作中進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算與周密分析的原因所在。

3. 設(shè)計(jì)工作還有一項(xiàng)重要的控制指標(biāo)——側(cè)移，必須將水平荷載作用下的建筑結(jié)構(gòu)側(cè)移控制在一定的限度之內(nèi)，側(cè)移在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中已經(jīng)成為重要的控制指標(biāo)，特別是伴隨著建筑物高度不斷增加，建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形在相同水平荷載下增大顯著，這是與與多層建筑完全不同的。

4. 設(shè)計(jì)工作還有另一項(xiàng)重要指標(biāo)—結(jié)構(gòu)延性，相比較于小高層、多層建筑而言，層數(shù)較高的建筑結(jié)構(gòu)會(huì)相對(duì)更加柔一些，在相同的地震作用下變形更大些。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須采取相應(yīng)的工藝與技術(shù)措施，以保證建筑結(jié)構(gòu)具有足夠的延性，這都是為了保證高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性變形階段后，依然會(huì)具有非常合理的變形能力，避免建筑物倒塌或者發(fā)生其他的危險(xiǎn)。

二、 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程實(shí)例

本論文以某高層住宅建筑工程項(xiàng)目為例，需要指出建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本流程與注意事項(xiàng)如下：這個(gè)建筑工程項(xiàng)目位于某城市的市中心繁華的地段，地上20 層，地下1 層，建筑總高度78.3 m，建筑總面積約25萬m2。建筑結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比為3.8～7.4，高寬比為5.6～10.1。項(xiàng)目所在地地形平坦，表層土以人工填土為主，土層在垂直與水平方向有著穩(wěn)定的分布，基礎(chǔ)一般在第四紀(jì)沉積土層的以下部分。結(jié)構(gòu)為二級(jí)安全等級(jí)，抗震設(shè)防重要性為丙類，基本風(fēng)壓0.45kN/m2，抗震設(shè)防烈度為9 度。

1. 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

這個(gè)項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)采用框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系。其中框架的抗震等級(jí)為二級(jí)，剪力墻的抗震等級(jí)為一級(jí)。建筑物中部布置剪力墻，形成筒體，并且將其作為主要的抗側(cè)力構(gòu)件，在筒體周圍結(jié)合建筑物的實(shí)際使用功能合理設(shè)置框架柱。地下室頂板作為結(jié)構(gòu)嵌固端，其板厚設(shè)計(jì)為180mm，板配筋為雙層雙向形式滿布。地上部分的樓層主次梁沿Y 向布置，以利于減小主梁的高度，增加使用凈高，層樓板厚為110mm。

2. 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

依據(jù)本工程所在地的地質(zhì)勘察報(bào)告提供的地基承載力計(jì)算，確定本工程X 向基礎(chǔ)梁的尺寸為900×1800，Y 向基礎(chǔ)梁的尺寸為1000×2000 或1800×2000。由于受到筒體內(nèi)電梯基坑、集水井局部下沉的影響，設(shè)計(jì)采用梁板式筏形基礎(chǔ)，筒體四周的板厚為1.5m，其他部位板厚為1.0m。局部可能主梁不能正常貫通，筒體部位的豎向荷載也相對(duì)較大?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，要特別重視各類技術(shù)資料與數(shù)據(jù)的收集和整理，計(jì)算采用彈性地基梁、板和有限元梁、板的設(shè)計(jì)軟件，確保計(jì)算結(jié)果真實(shí)性與可靠性。

3. 框支層設(shè)計(jì)

(1)框支墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了有效改善混凝土的受壓性能，增大結(jié)構(gòu)延性，在設(shè)計(jì)中合理控制墻肢軸壓比，其比值應(yīng)控制在0.5 以內(nèi)。核心筒落地剪力墻的厚度為40cm，核心筒以外，建筑四角分別布置L型剪力墻，厚度為70-90cm 。底部加強(qiáng)區(qū)域的剪力墻設(shè)計(jì)中，應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范與技術(shù)要求設(shè)置相應(yīng)的約束邊緣構(gòu)件，其縱筋配筋率應(yīng)控制在≥1.2%，體積配箍率則要控制在≥1.4%。同時(shí)，在本工程長(zhǎng)厚比＜5 的短墻計(jì)算中，按照柱輸入計(jì)算進(jìn)行分析與比較。墻體水平與豎向分布筋不但要滿足基本的計(jì)算要求，而且滿足最小配筋率為0.3%的限值要求。

(2)框支柱設(shè)計(jì)

本工程框支柱的抗震等級(jí)為二級(jí)，框支柱的剪力設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)值按照柱實(shí)配縱筋進(jìn)行計(jì)算，還應(yīng)控制剪壓比在0.15 以內(nèi)，剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以放大系數(shù)1.1。柱內(nèi)縱向鋼筋的配筋率應(yīng)＜1.2%，體積配箍率均＜1.5%，使得柱具有較為理想的延性，以符合“強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計(jì)要求。軸壓比的限值為0.6?？蛑е饕孛鏋?300×1300 和1300×2300 等，設(shè)計(jì)中的相關(guān)計(jì)算結(jié)果表明，全部框支柱的受力情況較為理想，軸壓比為0.41～0.52，所以，箱形轉(zhuǎn)換層下的框支柱變形控制效果較為理想。

(3)箱形轉(zhuǎn)換層樓板設(shè)計(jì)

本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，箱形轉(zhuǎn)換層的箱體的上下層板厚均為25cm，總高度為245cm。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用專業(yè)的ANSYS 有限元軟件對(duì)箱體上下層板的內(nèi)力進(jìn)行分析與計(jì)算。在不同的荷載工況條件下，在箱形轉(zhuǎn)換層樓板設(shè)計(jì)中，樓板裂縫≤0.2mm，雙層雙向通長(zhǎng)配筋。箱體上層板的最大壓應(yīng)力控制在1.2MPa 以內(nèi)，箱體下層板的最大拉應(yīng)力應(yīng)控制在2.0MPa 以內(nèi)。

三、 結(jié)語

由上述可以得出，對(duì)于設(shè)計(jì)中常見的效率與質(zhì)量的問題要引起特別的重視，必須綜合考慮各種影響因素在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中的影響與作用。應(yīng)及時(shí)引入先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和方法，從而使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中更多的應(yīng)用新工藝、新技術(shù)和新材料，從而達(dá)到有效提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)整體品質(zhì)的目的，有利于項(xiàng)目建設(shè)工作的順利進(jìn)行。

篇6

中圖分類號(hào)：TB482.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

引言：

近些年來，建筑行業(yè)異軍突起，一個(gè)城市的建筑行業(yè)直接標(biāo)志著該城市的城市化水平，同時(shí)又對(duì)該城市人們居住和生活質(zhì)量產(chǎn)生了直接影響，然而，當(dāng)前建筑施工企業(yè)又不能夠保證建筑工程的施工質(zhì)量，這也就對(duì)人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生了很大威脅。筆者認(rèn)為，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接決定了建筑物最終的施工質(zhì)量。但是，在當(dāng)前房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，存在著很多問題。下面論述了房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題。

1. 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題1.1 一體化計(jì)算機(jī)程序的廣泛應(yīng)用并沒有顯著提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。（引1）

隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算方法日益精確化，制圖方法中采用的平面表示法和各種標(biāo)準(zhǔn)圖相繼得到完善，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的熱點(diǎn)問題也隨之發(fā)生了諸多變化，比如，結(jié)構(gòu)整體內(nèi)力計(jì)算和分析非常容易實(shí)現(xiàn)，而且出圖速度快，節(jié)點(diǎn)及其他。

細(xì)部表達(dá)圖紙量大為減少，長(zhǎng)期困擾建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些問題已經(jīng)得到較好的解決，同時(shí)以前不那么重要的問題則上升為困擾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。一體化的計(jì)算機(jī)程序屏蔽了計(jì)算的過程，許多設(shè)計(jì)軟件并沒有明示軟件內(nèi)部的簡(jiǎn)化方法和軟件的缺陷，使得一些計(jì)算和設(shè)計(jì)錯(cuò)誤更難發(fā)現(xiàn)。

1.2 部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理如《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2010》第7.1.8條(強(qiáng)制性條文)規(guī)定“底部框架-抗震墻結(jié)構(gòu)，上部的砌體抗震墻與底部的框架梁或抗震墻應(yīng)對(duì)齊或基本對(duì)齊”。有些設(shè)計(jì)把底層設(shè)計(jì)成大空間，抗震墻很少，上部砌體抗震墻大部分與底部的框架梁或抗震墻不對(duì)齊，造成結(jié)構(gòu)體系不合理，傳力不明確；有些設(shè)計(jì)中抗震分類、場(chǎng)地類別選用錯(cuò)誤，導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。一些混凝土構(gòu)件，特別是懸挑構(gòu)件的最小配筋率達(dá)不到要求，有的相差一半，有的甚至一半都達(dá)不到；有些設(shè)計(jì)中荷載取值沒有按規(guī)范要求來確定，存在漏算錯(cuò)算現(xiàn)象；有些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與提供的計(jì)算書不一致，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于計(jì)算結(jié)果，設(shè)計(jì)存在嚴(yán)重安全隱患。1.3 設(shè)計(jì)深度達(dá)不到規(guī)定要求由于設(shè)計(jì)人員沒有對(duì)一般房屋尤其是多層房屋設(shè)計(jì)引起高度重視，盲目參照或套用其他的設(shè)計(jì)的結(jié)果；或是由于設(shè)計(jì)過程中對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)方法缺乏理解.因此在設(shè)計(jì)人員制作圖紙中存在“偷工減料”，設(shè)計(jì)粗糙，過于簡(jiǎn)單。

2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要遵循的基本原則

房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的是使建筑物安全和房屋能夠適應(yīng)使用的要求，所以設(shè)計(jì)人員房屋在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要保證并遵循這四個(gè)基本原則：

（1）抓大放小；（2）多道防線；（3）剛?cè)嵯酀?jì)；（4）打通關(guān)節(jié)。

前三道原則很容易理解，對(duì)于原則四，所謂關(guān)節(jié)，是指變化相聚之處，或變化出現(xiàn)的地方。 不同類型的構(gòu)件相接處，同一構(gòu)件截面改變之處，是關(guān)節(jié)。廣義上，諸如結(jié)構(gòu)錯(cuò)層之處，體量改變之處，轉(zhuǎn)換層亦是關(guān)節(jié)。對(duì)于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系，關(guān)節(jié)的復(fù)雜性難于預(yù)測(cè)和控制,即使從理論上保證了每個(gè)組成構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度，但因關(guān)節(jié)的普遍存在，力量的傳遞往往不能暢通而出現(xiàn)集中甚至中斷，破壞由此而發(fā)生。歷次災(zāi)害表明，從節(jié)點(diǎn)開始破壞的建筑占了相當(dāng)大的比例。所以理想的結(jié)構(gòu)體系當(dāng)然是渾然一體的----也就是沒有任何關(guān)節(jié)的，這樣的結(jié)構(gòu)體系使任何外力都能迅速傳遞和消減。

3. 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)地基與基礎(chǔ)

3.1 縱觀近些年的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，不難發(fā)現(xiàn)，很多低層房屋，（例如單建的物管用房、設(shè)備房等）并沒有地質(zhì)的詳勘報(bào)告，只是單純的依靠建設(shè)單位進(jìn)行口頭闡述或者是籠統(tǒng)的對(duì)附近建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行參照就進(jìn)行了施工圖的設(shè)計(jì)，房屋結(jié)構(gòu)的地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須要做到安全、合理、適用，要求設(shè)計(jì)人員必須要依據(jù)相關(guān)的地質(zhì)勘察資料，統(tǒng)一的考察多個(gè)方面的易損，從而進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上部結(jié)構(gòu)方寧和基礎(chǔ)類型的設(shè)計(jì)，單純的憑地耐力這一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)不安全和不全面的，要求我們更加不能夠盲目的認(rèn)為將耐力容許值取小一些就萬無一失了。

4. 樓板設(shè)計(jì)常見問題 樓板是建筑工程中的主要承重構(gòu)件，是它將樓面，屋面的荷載傳給其周圍的墻或梁上，樓板的設(shè)計(jì)問題必將連帶梁、墻、柱等構(gòu)件安全。若對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)考慮不周，很容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量問題，有的還可能存在嚴(yán)重的質(zhì)量隱患。樓板設(shè)計(jì)中常見如下幾個(gè)問題。 4.1 設(shè)計(jì)時(shí)為了計(jì)算方便或因?qū)Π宓氖芰顟B(tài)認(rèn)識(shí)不足，簡(jiǎn)單地將雙向板作用單向板進(jìn)行計(jì)算。使計(jì)算假定與實(shí)際受力狀態(tài)不符，導(dǎo)致一個(gè)方向配筋過大，而另一方向僅按構(gòu)造配筋，造成配筋嚴(yán)重不足，致使板出現(xiàn)裂縫。 板承受線荷載時(shí)彎矩計(jì)算問題。在民用建筑中，常常在樓板上布置一些非承重隔墻，故大樓板設(shè)計(jì)中常常將該部分的線荷載換算成等效的均布荷載后，進(jìn)行板的配筋計(jì)算。但有些設(shè)計(jì)人員錯(cuò)誤地將隔墻的總荷載附以板的總面積。另外，板上隔墻頂部處理常采用立磚斜砌頂緊上部分的樓板、屋面板，這樣會(huì)給上部的板增加了一個(gè)中間支承點(diǎn)，使其變?yōu)檫B續(xù)板，支承點(diǎn)上部出現(xiàn)了負(fù)彎矩，而在板的設(shè)計(jì)中又沒考慮該部分的影響，致使板頂出現(xiàn)裂縫。 雙向板有效高度取值偏大。雙向板在兩個(gè)方向均產(chǎn)生彎矩，由此雙向板跨中正彎矩鋼筋是縱橫疊放，短跨方向的跨中鋼筋應(yīng)放在下面，長(zhǎng)跨方向的跨中鋼筋置于短跨鋼筋的上面，計(jì)算時(shí)應(yīng)用兩個(gè)方向的各自的有效高度。一般長(zhǎng)向的有效高度比短向的有效高度小d(d為短向鋼筋的直徑)。有的設(shè)計(jì)為圖省事或?qū)Π迨芰φJ(rèn)識(shí)不足，而取兩個(gè)方向的有效高度一致進(jìn)行配筋計(jì)算，致使長(zhǎng)跨有效高度偏大，配筋降低，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在質(zhì)量隱患，甚至出現(xiàn)開縫的現(xiàn)象。

5. 抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)房屋設(shè)計(jì)用從抗震要求出發(fā)，進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

5.1 一定要重視概念設(shè)計(jì)，這是抗震設(shè)計(jì)的首道防線。

5.2 對(duì)一般多層砌體住宅結(jié)構(gòu)，應(yīng)優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系：縱橫墻的布置宜均勻?qū)ΨQ，沿平面內(nèi)宜對(duì)齊，沿豎向應(yīng)上下連續(xù)；樓梯間不宜設(shè)置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處不宜采用無錨固的鋼筋砼預(yù)制挑檐。

5.3 對(duì)鋼筋砼多高層結(jié)構(gòu)住宅，力求做到：框架與抗震墻等抗側(cè)力結(jié)構(gòu)應(yīng)雙向布置，以便各自承擔(dān)來自平行于該抗側(cè)力結(jié)構(gòu)平面方向的地震力；框剪體系的各抗側(cè)力結(jié)構(gòu)要形成空間共同工作狀態(tài)，除了控制抗震墻之間樓屋蓋的長(zhǎng)寬比及保證抗震墻本身的剛度外，還需采取措施，保證樓、屋蓋的整體性及其與抗震墻的可靠連接；結(jié)構(gòu)布置應(yīng)盡量采用規(guī)則結(jié)構(gòu)，對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)，可以設(shè)置防震縫。

6.構(gòu)造柱的設(shè)計(jì)

6.1一般來講，在磚混結(jié)構(gòu)中，構(gòu)造柱除可以提高墻體的坑剪能力之外，還可以與圈梁聯(lián)結(jié)在一起形成對(duì)砌體的約束，這樣的設(shè)計(jì)不僅可以限制墻體裂縫的開展，同時(shí)還可以維持豎向承載力，提高結(jié)構(gòu)的抗震性。應(yīng)避免在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，將構(gòu)造柱作為承重柱使用的作法。這是由于如果構(gòu)造柱一般生根于地梁中，沒有另設(shè)基礎(chǔ)，如果將構(gòu)造柱作為承重柱使用，會(huì)造成構(gòu)造柱提前受力，降低了構(gòu)造柱對(duì)墻體的約束作用，柱底基礎(chǔ)的局部承壓強(qiáng)度必然不能滿足整體設(shè)計(jì)要求，柱底基礎(chǔ)一旦發(fā)生沖切或局部承壓破壞，就會(huì)出現(xiàn)裂縫。尤其是在結(jié)構(gòu)遭遇地震作用時(shí)，應(yīng)力會(huì)集中早構(gòu)造柱位置，導(dǎo)致構(gòu)造柱首先遭到破壞，這樣一來，構(gòu)造柱不但起不到應(yīng)有的作用，反而會(huì)成為房屋結(jié)構(gòu)中的薄弱部位。因此，設(shè)計(jì)人員必須保證承重大梁下的柱子應(yīng)按承重柱進(jìn)行設(shè)計(jì)，若遇特殊情況，如梁上荷載較小，也可將構(gòu)造柱布置在承重梁下方，但構(gòu)造柱對(duì)下墻體的承壓和抗彎強(qiáng)度作用都不應(yīng)考慮在柱承范圍之內(nèi)。

7.結(jié)束語

綜上所述，房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作需要設(shè)計(jì)人員和建筑工程中所有的工作人員全力配合，才能從根本上消除設(shè)計(jì)質(zhì)量的隱患。建設(shè)工程是一種特殊商品，工程投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)，其工程設(shè)計(jì)質(zhì)量不僅關(guān)系到工程的投資效益、使用要求，而且直接關(guān)系到人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。針對(duì)當(dāng)前設(shè)計(jì)質(zhì)量狀況，設(shè)計(jì)單位應(yīng)加強(qiáng)內(nèi)部的質(zhì)量管理，設(shè)計(jì)管理部門要加大對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量的監(jiān)督管理，結(jié)合施工圖設(shè)計(jì)審查、專項(xiàng)檢查、質(zhì)量抽查等工作，加強(qiáng)對(duì)業(yè)主、勘察、設(shè)計(jì)單位的市場(chǎng)監(jiān)管力度。特別是設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須在滿足國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范要求的前提下，加強(qiáng)房屋結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)和地基設(shè)計(jì)，才能提高房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，確保房屋設(shè)計(jì)質(zhì)量不斷提升，以使房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作做到更安全、更合理。

參考文獻(xiàn)：

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中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1概述

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，更是建筑項(xiàng)目施工及后期運(yùn)行得以順利開展的前提所在。在建筑功能多元化發(fā)展的趨勢(shì)之下，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要意義得到了進(jìn)一步的凸顯。在此過程當(dāng)中，建筑設(shè)計(jì)工作人員希望賦予建筑項(xiàng)目的特征主要是通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方式所展現(xiàn)出來的。建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間的關(guān)系在于：制約與被制約。也正是由于這兩者之間存在制約與被制約的關(guān)系，從而使得建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中頻頻出現(xiàn)各類問題，無法確保建筑項(xiàng)目的安全與經(jīng)濟(jì)。為了更加有效的保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量與水平，就需要針對(duì)相關(guān)問題，采取針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概述

為了滿足各個(gè)類型建筑的使用功能，需要對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)，一般來說，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的分類方法和建筑類型的不同，其建筑的結(jié)構(gòu)也不盡相同。從建筑物的使用來說，分為工業(yè)建筑和民用建筑，從建筑的高度來分，包括單層、高層、多層和超高層，根據(jù)其使用的材料分為木結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)等多種，另外根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可以分為排架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力結(jié)構(gòu)等。因此對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要根據(jù)建筑的特點(diǎn)進(jìn)行，采取有效的設(shè)計(jì)方式，真正的發(fā)揮建筑的功能。對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先需要按照一定的設(shè)計(jì)程序進(jìn)行，主要包括建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)以及暖氣通風(fēng)設(shè)計(jì)等，并且在進(jìn)行部分設(shè)計(jì)時(shí)要按照一定的原則，保證其功能、美觀、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保四個(gè)方面滿足規(guī)定的要求。作為建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要包括以下的程序，即方案的分析、結(jié)構(gòu)分析、構(gòu)建分析、繪制施工圖等四個(gè)主要的環(huán)節(jié)。為了保證對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足要求，需要在設(shè)計(jì)的過程中做好相應(yīng)的計(jì)算，如構(gòu)件的承載能力極限的計(jì)算以及正常使用極限狀態(tài)的計(jì)算，以及各個(gè)構(gòu)建的疲勞強(qiáng)度的計(jì)算等等，做好結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)的分析，考慮多種作用共同發(fā)生時(shí)的最優(yōu)組合，并對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，根據(jù)建筑的具體情況采用不同的抗震等級(jí)同時(shí)確定不同的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)和構(gòu)造要求。在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面要遵循適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀和施工便捷的原則，最大限度的實(shí)現(xiàn)五個(gè)方面的完美結(jié)合，尋找出最佳的設(shè)計(jì)方案。 對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)往往在建筑的設(shè)計(jì)之后，因此會(huì)受到建筑設(shè)計(jì)的約束，同時(shí)對(duì)建筑設(shè)計(jì)產(chǎn)生了較大的影響，因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到建筑設(shè)計(jì)，不可破壞建筑的設(shè)計(jì)，同時(shí)為了滿足建筑的各個(gè)要求，在堅(jiān)持安全、美觀和經(jīng)濟(jì)適用的原則的基礎(chǔ)上，發(fā)揮最大的潛力對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)而在保證建筑功能的前提下，最大發(fā)揮建筑的整體功能。

3進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意的問題

3.1關(guān)于箱、筏基礎(chǔ)底板挑板的陽角問題。一是陽角面積在整個(gè)基礎(chǔ)底面積中所占比例極小，可砍成直角或斜角；二是如果底板鋼筋雙向雙排，且在懸挑部分不變，陽角不必加輻射筋。

3.2關(guān)于箱、筏基礎(chǔ)底板的挑板問題。從結(jié)構(gòu)角度來講，如果能出挑板，能調(diào)勻邊跨底板鋼筋，特別是當(dāng)?shù)装邃摻钔ㄩL(zhǎng)布置時(shí)，不會(huì)因邊跨鋼筋而加大整個(gè)底板的通長(zhǎng)筋，較為節(jié)約；出挑板后，能降低基底附加應(yīng)力，當(dāng)基礎(chǔ)形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時(shí)，加挑板就可能采用天然地基；能降低整體沉降，當(dāng)荷載偏心時(shí)，在特定部位設(shè)挑板，還可調(diào)整沉降差和整體傾斜；窗井部位可以認(rèn)為是挑板上砌墻，不宜再出長(zhǎng)挑板。雖然在計(jì)算時(shí)此處板并不應(yīng)按挑板計(jì)算。從建筑角度講，取消挑板，可方便柔性防水做法。

3.3關(guān)于梁、板的計(jì)算跨度。一般的手冊(cè)或教科書上所講的計(jì)算跨度，如凈跨的1.1倍等，這些規(guī)定和概念僅適用于常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而在應(yīng)用的寬扁梁中卻是不適用的。梁板結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單點(diǎn)講，可認(rèn)為是在梁的中心線上有一剛性支座，取消梁的概念，將梁板統(tǒng)一認(rèn)為是一變截面板。在扁梁結(jié)構(gòu)中，梁高比板厚大不了多少時(shí)，應(yīng)將計(jì)算長(zhǎng)度取至梁中心，選梁中心處的彎距和梁厚，及梁邊彎距和板厚配筋，取二者大值配筋。借用臺(tái)階式獨(dú)立基礎(chǔ)變截面處的概念，柱子也可認(rèn)為是超大截面梁，所以梁配筋時(shí)應(yīng)取柱邊彎距。削峰是正常的，不削峰才是有問題的。

3.4基坑開挖時(shí)，摩擦角范圍內(nèi)的坑邊的基底土受到約束，不反彈，坑中心的地基土反彈，回彈以彈性為主，回彈部分被人工清除。當(dāng)基礎(chǔ)較小，坑底受到很大約束，回彈可以忽略，在計(jì)算沉降時(shí)，應(yīng)按基底附加應(yīng)力計(jì)算。當(dāng)基坑很大時(shí)，相對(duì)受到較小約束，如箱基，計(jì)算沉降時(shí)應(yīng)按基底壓力計(jì)算，被坑邊土約束的部分可以作為安全儲(chǔ)備，這也是計(jì)算沉降大于實(shí)際沉降的原因之一。

3.5關(guān)于回彈再壓縮?；娱_挖時(shí)，摩擦角范圍內(nèi)坑邊的基底土受到約束，不反彈，坑中心的地基土反彈，回彈以彈性為主，回彈部分被人工清除。當(dāng)基礎(chǔ)較小，坑底受到很大約束，如獨(dú)立基礎(chǔ)，回彈可以忽略，在計(jì)算沉降時(shí)，應(yīng)按基底附加應(yīng)力計(jì)算。當(dāng)基坑很大時(shí)，相對(duì)受到較小約束，如箱基，計(jì)算沉降時(shí)應(yīng)按基底壓力計(jì)算，被坑邊土約束的部分當(dāng)作安全儲(chǔ)備，這也是計(jì)算沉降大于實(shí)際沉降的原因之一。

3.6主梁有次梁處加附加筋。一般應(yīng)優(yōu)先加箍筋，附加箍筋可認(rèn)為是：主梁箍筋在次梁截面范圍無法加箍筋或箍筋短缺，在次梁兩側(cè)補(bǔ)上，像板上洞口附加筋。附加筋一般要有，但也不是絕對(duì)的。規(guī)范中說的比較清楚，位于梁下部或梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載，應(yīng)全部由附加橫向鋼筋承擔(dān)。也就是說，位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的墊梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力應(yīng)加附加筋。但梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載可根據(jù)具體情況而定。還有當(dāng)主次梁截面均很大，如工藝要求形成的主次深梁，而荷載相對(duì)不大，主梁也可不加附加筋?？偟脑瓌t是當(dāng)主梁上次梁開裂后，從次梁的受壓區(qū)頂至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁產(chǎn)生的剪力時(shí)，主梁可不加附加筋。梁上集中力，產(chǎn)生的剪力在整個(gè)梁范圍內(nèi)是一樣，所以抗剪滿足，集中力處自然滿足。主次深梁及次梁相對(duì)主梁截面、荷載較小時(shí)，也可滿足。

3.7通常情況，懸挑梁宜做成等截面，尤其出挑長(zhǎng)度較短時(shí)。與挑板不同，挑梁的自重占總荷載的比例很小，作成變截面不能有效減輕自重。變截面挑梁的箍筋，每個(gè)都不一樣，加大施工難度。變截面梁的撓度也大于等截面梁。當(dāng)然，外露的大挑梁，可適當(dāng)變截面，使感官效果更好些。

4結(jié)束語

總之，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)而全面的工作，不僅是建筑設(shè)計(jì)成功實(shí)現(xiàn)的保證，更是建筑安全應(yīng)用的基礎(chǔ)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)的工作，作為設(shè)計(jì)人員，在工作實(shí)踐中一定要善于總結(jié)工作中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，要嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，同時(shí)也應(yīng)具備靈活創(chuàng)新的思維和嚴(yán)肅認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。在加深對(duì)當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題的認(rèn)識(shí)與研究的基礎(chǔ)上，不斷提高自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，以保證建筑質(zhì)量，確保人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)：

篇8

Abstract: We want to have some knowledge of the problems and pitfalls in multi-storey housing design, to improve the level of design, to design the works with higher level, more reasonable and more economical than the other buildings at this stage. The workers should strictly enforce existing norms in order to fundamentally eliminate the hidden dangers of the design quality    Key words: multi-storey housing; structural design; problem analysis

中圖分類號(hào)：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）03-0020-02

隨著現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的商業(yè)化，工業(yè)化和城市化，房屋建筑逐漸由單層，多層向高層發(fā)展，房屋的結(jié)構(gòu)也由簡(jiǎn)單的混凝磚變的復(fù)雜，框架、剪刀墻、框―剪、框―筒、簡(jiǎn)體等現(xiàn)在已經(jīng)變成現(xiàn)在建筑設(shè)計(jì)中的主要結(jié)構(gòu)形式。雖然說這樣的建筑形式已經(jīng)適應(yīng)現(xiàn)在社會(huì)的發(fā)展，但是，在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，還存在著一些需要解決的問題。

一．關(guān)于設(shè)計(jì)規(guī)范的強(qiáng)制性問題

眾所周知，我國(guó)的設(shè)計(jì)規(guī)范是強(qiáng)制性的，對(duì)于設(shè)計(jì)人員來說，規(guī)范就相當(dāng)于法律，只要不違反規(guī)范，哪怕是設(shè)計(jì)出現(xiàn)了問題，也有可能不用承擔(dān)任何的責(zé)任。而國(guó)外許多發(fā)達(dá)國(guó)家的設(shè)計(jì)規(guī)范都是指導(dǎo)性的，設(shè)計(jì)出了問題自己負(fù)責(zé)，休想將責(zé)任推向規(guī)范。所以我國(guó)規(guī)范的編制工作者有著更高的要求，同時(shí)也會(huì)遇到一些復(fù)雜的問題。我國(guó)的規(guī)范并沒有明文規(guī)定設(shè)計(jì)工作者不準(zhǔn)采用高于規(guī)范設(shè)定的安全度水平；但在過去計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代的影響下，缺乏經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)工作者還是不善于應(yīng)用具體的施工環(huán)境和條件，必要時(shí)加以靈活運(yùn)用；而與此相反，某些故意鉆規(guī)范空子的人則會(huì)沿著規(guī)范最低的邊緣路線行事，以達(dá)到其不良目的并推卸責(zé)任！

二．獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載取值問題

鋼筋混凝土多層框架房屋多采用柱下獨(dú)立結(jié)構(gòu)?！督ㄖ拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011―2001）第4.2.1條指出：當(dāng)?shù)鼗饕芰Ψ秶鷥?nèi)不存在軟弱粘性土層時(shí)，不超過8層且高度在25cm以下的一般民用框架房屋或荷載相當(dāng)?shù)亩鄬涌蚣軓S房，可不必進(jìn)行地基和基礎(chǔ)的抗震載力測(cè)驗(yàn)，但這些房屋在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮風(fēng)荷載的影響。因此，在鋼筋混凝土多層框架房屋的整體計(jì)算分析中，必須輸入風(fēng)荷載，不能因?yàn)樵诘卣饏^(qū)高層建筑以外的一般建筑風(fēng)荷載不起控制作用就不輸入。

另一種情況就是，在獨(dú)立設(shè)計(jì)基礎(chǔ)時(shí)，作用在基礎(chǔ)頂面上的外荷載，只取軸力設(shè)計(jì)值和彎柜設(shè)計(jì)值，無剪力設(shè)計(jì)值，或者甚至只取軸力設(shè)計(jì)值。以上兩種情況都會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)計(jì)尺寸偏小，配筋偏少，影響基礎(chǔ)本身和上部結(jié)構(gòu)的安全。

三．結(jié)構(gòu)規(guī)范設(shè)計(jì)浪費(fèi)問題

作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師，恰到好處的選用材料是應(yīng)盡的責(zé)任。就是以較少的材料完成建筑物各種功能的要求。如果將構(gòu)件截面任意加大，材料用量任意增多，這個(gè)工作，建筑師也能做。當(dāng)前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題中，有一個(gè)不容忽視，就是設(shè)計(jì)中的浪費(fèi)現(xiàn)象。我們有不少鋼筋混凝土高層建筑的用鋼量已經(jīng)超過了國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的同等規(guī)格的用鋼量。其不合理處可見一斑。關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的討論是正常的，但會(huì)不會(huì)引起誤導(dǎo)，使一些設(shè)計(jì)人員誤以為按我國(guó)的規(guī)范設(shè)計(jì)會(huì)造成不安全，以至盲目加大構(gòu)件截面，增加用鋼量，造成不必要的浪費(fèi)。這種可能性是不能不防的。

節(jié)約作為人類可持續(xù)發(fā)展的一種美德，應(yīng)該是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的重要守則。這里提出探討的知識(shí)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期提出的片面的節(jié)約，但即使是那種節(jié)約在當(dāng)時(shí)的社會(huì)背景下也是合理和必要的。問題是如果將它搬到今天的社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況和體制下，有時(shí)就不再適宜。

四．結(jié)構(gòu)計(jì)算中幾個(gè)重要參數(shù)的合理選取問題

《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中第3.6.4.4條指出，所有的計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果，應(yīng)經(jīng)分析判斷其合理、有效后方可用于工程設(shè)計(jì)。通常情況下，計(jì)算機(jī)的計(jì)算結(jié)果主要是結(jié)構(gòu)的自振周期、樓層地震剪力系數(shù)、樓層彈性層間位移和彈塑性變形驗(yàn)算時(shí)樓層的彈塑性層間位移、樓層的側(cè)向剛度比、振型參與質(zhì)量系數(shù)、墻和柱的軸壓比以及墻，柱，梁和板之間的配筋、底層墻和柱底部截面的內(nèi)部設(shè)計(jì)值、框架―抗震墻結(jié)構(gòu)抗震墻承受的地震傾覆力與總地震傾覆力矩的比值、超筋超限信息等等。

為了分析判斷計(jì)算機(jī)結(jié)果是否合理，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，除了有合理的結(jié)構(gòu)方案，正確的結(jié)構(gòu)計(jì)算筒外，正確填寫抗震設(shè)防等級(jí)和場(chǎng)地類別，合理選取電算程序總信息中的各項(xiàng)參數(shù)也是十分重要的。

五．樓板設(shè)計(jì)的荷載計(jì)算問題

板是建筑工程中的主要承重構(gòu)件，是它將樓面、屋面的荷載傳到其周圍的墻或梁上，所以樓板的設(shè)計(jì)問題必將連帶梁，墻，柱等構(gòu)件安全。若對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)考慮不周，很容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量問題，有的還可能存在嚴(yán)重的質(zhì)量隱患。設(shè)計(jì)板中有以下一個(gè)常見的問題：

1.為了計(jì)算方便或者是對(duì)板的受力狀態(tài)認(rèn)識(shí)不足，只簡(jiǎn)單的將雙向板作為單向板來計(jì)算，使得計(jì)算假定與實(shí)際受力狀態(tài)不符，導(dǎo)致一個(gè)方向配筋過大，而另外一個(gè)方向僅按構(gòu)造配筋，造成配筋嚴(yán)重不足，致使板出現(xiàn)裂縫。

2．線荷載時(shí)彎矩計(jì)算問題。在民用建筑中，常常在樓板上設(shè)置一些非承重隔墻，在樓板設(shè)計(jì)中常常將該部分的線荷載換算成等效的均布荷載后，進(jìn)行板得配筋計(jì)算。但有些設(shè)計(jì)人員錯(cuò)誤地將隔墻的總荷載除以板的總面積作為轉(zhuǎn)換結(jié)果。另外，板上隔墻頂部常采用立磚斜砌頂緊上部分的樓、屋面板，這樣會(huì)給上面的一個(gè)板增加了一個(gè)支撐點(diǎn)，使其變?yōu)檫B續(xù)板，支撐點(diǎn)上部出現(xiàn)了負(fù)彎矩，而在板得設(shè)計(jì)中又沒考慮板得影響，導(dǎo)致頂板出現(xiàn)裂縫。

3.有效高度取值偏大。雙向板在兩個(gè)方向均產(chǎn)生彎矩，由此向雙向板跨中正彎矩鋼筋是縱橫疊放，彎矩方向的跨中鋼筋應(yīng)放在下面，長(zhǎng)跨方向的跨中鋼筋置于短跨鋼筋的上面，計(jì)算時(shí)應(yīng)用兩個(gè)方向各自的有效高度。一般長(zhǎng)向的有效高度比短向的有效高度小D（D為短向鋼筋的直徑）。如果不注意這一點(diǎn)，兩個(gè)方向取同一有效高度進(jìn)行配筋計(jì)算，會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)跨有效高度偏大，配筋偏低，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在質(zhì)量隱患。

六．懸挑梁以及連續(xù)梁?jiǎn)栴}

1.懸挑梁的梁高選用太小

很多時(shí)候，設(shè)計(jì)者往往只注重了梁強(qiáng)度和傾覆力的驗(yàn)算，而忽略了對(duì)梁高度的驗(yàn)算。梁高選用過小，會(huì)引起梁截面的受壓區(qū)應(yīng)力過高，在正常使用狀態(tài)下，梁截面受壓區(qū)產(chǎn)生非線性徐變。梁撓度隨著時(shí)間的推移不斷加大。撓梁的變形引起樓板出現(xiàn)裂縫，裂縫寬度隨著撓梁的加大而加寬，從而影響了房屋的正常使用。據(jù)調(diào)查，這種挑梁的變形發(fā)展到后期，梁支座截面上部受拉區(qū)常常出現(xiàn)較寬的豎向裂縫。受支座附近剪彎作用的影響，豎向裂縫向下延伸發(fā)展為斜裂縫，此時(shí)的梁就已經(jīng)接近破損。當(dāng)為托墻挑梁時(shí)，梁過大的撓度引起梁上墻體在梁支座附近出現(xiàn)裂縫。懸挑梁的截面過小對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震也很不利，懸挑結(jié)構(gòu)對(duì)豎向地震作用最為敏感。梁高小時(shí)，截面的相對(duì)受壓區(qū)高度較大，梁的延性減小，在豎向地震作用下易發(fā)生脆性破壞，失去承受力。

2.連續(xù)梁按單梁進(jìn)行設(shè)計(jì)

這種情況多發(fā)生在陽臺(tái)邊梁的設(shè)計(jì)中。由于邊梁上的荷載一般較小，沒有引起設(shè)計(jì)師的重視。因受力分析方便，設(shè)計(jì)師把實(shí)際應(yīng)為連續(xù)梁的梁按單跨簡(jiǎn)支梁進(jìn)行設(shè)計(jì)，致使梁在支座附近上部受拉區(qū)出現(xiàn)豎向裂縫，進(jìn)而引起梁上部欄板出現(xiàn)豎向裂縫。如果該邊梁長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，問題將會(huì)變的更加嚴(yán)重。因?yàn)樵摿阂话銜?huì)被直接暴露在室外，受環(huán)境溫度影響比較大；當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，梁的伸縮受到梁端柱或者挑梁的影響，在梁內(nèi)產(chǎn)生收縮應(yīng)力，該收縮應(yīng)力作用于原已產(chǎn)生的梁上裂縫處，引起梁的支座附近沿整個(gè)梁截面四周裂縫貫通，梁承載力下降，直接影響了使用安全。

七 結(jié)束語

房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是個(gè)系統(tǒng)，全面的工作，作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員，需要扎實(shí)的理論知識(shí)功底，靈活的思維創(chuàng)新能力和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，多層房屋的設(shè)計(jì)已經(jīng)形成一個(gè)趨勢(shì)。設(shè)計(jì)人員們應(yīng)該加深對(duì)當(dāng)前房屋設(shè)計(jì)規(guī)范的了解，以及對(duì)當(dāng)前多層房屋設(shè)計(jì)中存在的問題和隱患有一定的認(rèn)識(shí)和研究，以不斷提高自我的設(shè)計(jì)水平，使設(shè)計(jì)的作品比現(xiàn)階段的其他建筑具有更高的水準(zhǔn)，更合理和更經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式。我們?cè)O(shè)計(jì)工作者應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行規(guī)范，才能從根本上消除設(shè)計(jì)質(zhì)量的隱患！

參考文獻(xiàn)：

1.《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》

篇9

Abstract: in the energy conservation of the building has become the consensus today, in the high-rise building design how to control the economy of the structure, reduce the cost, by the industry more general attention and attention. The author's own practice experience, from the structure form selection, building height, the shear wall structure design, basic structure design, shape optimization, reduce weight, rational choice materials, etc., presents in detail in designing high-rise buildings how to control the structure of the economy, have certain reference value.

Keywords: high building; Structure design; economy

中圖分類號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是工程建設(shè)計(jì)劃的具體化。在高層建筑不斷涌現(xiàn)，建筑節(jié)能已成為社會(huì)共識(shí)的今天，在高層建筑設(shè)計(jì)中如何控制結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性，降低成本，越來越受到業(yè)界的普遍關(guān)注和重視。而所謂建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性，筆者以為，應(yīng)以其綜合經(jīng)濟(jì)效益為依據(jù)，除合理控制造價(jià)外，還應(yīng)該從建筑有效使用面積、建筑布置靈活性等方面進(jìn)行全面、系統(tǒng)的分析。下面結(jié)合筆者實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，談?wù)剛€(gè)人的看法，以供同行借鑒參考。

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性的現(xiàn)實(shí)意義

設(shè)計(jì)階段是工程建設(shè)全過程中投資控制的重點(diǎn)。據(jù)對(duì)工程項(xiàng)目投資規(guī)律研究發(fā)現(xiàn)，越是前期，投資控制越重要；越是后期，投資控制影響作用越小。國(guó)內(nèi)外研究的普遍結(jié)論是，設(shè)計(jì)階段對(duì)項(xiàng)目投資影響為75%～95%，施工階段為5%～25%。因此，建筑工程投資控制的重點(diǎn)在于設(shè)計(jì)階段。另據(jù)統(tǒng)計(jì)，在滿足同樣功能的條件下技術(shù)經(jīng)濟(jì)、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可降低工程造價(jià)5%～10%，甚至可達(dá)10%～30%。而結(jié)構(gòu)造價(jià)在一般建筑物中占50%甚至更多，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于建筑物經(jīng)濟(jì)性影響甚大，強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性意義深遠(yuǎn)。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性的目標(biāo)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如何更為合理、經(jīng)濟(jì)方面，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已進(jìn)行過很多的研究工作，但截至目前，仍然沒有一個(gè)滿足各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范條件、符合設(shè)計(jì)人員習(xí)慣、盡可能接近經(jīng)濟(jì)合理、能夠適用于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成熟的數(shù)學(xué)模型。本人認(rèn)為，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性的目標(biāo)，應(yīng)是在滿足建筑結(jié)構(gòu)長(zhǎng)遠(yuǎn)效益的前提下，盡量減少建筑結(jié)構(gòu)的近期投資并提高建筑結(jié)構(gòu)的可靠度和合理性。在現(xiàn)實(shí)中，我們?cè)O(shè)計(jì)者可以此為目標(biāo)來設(shè)計(jì)，讓設(shè)計(jì)盡可能地接近以上要求，從而達(dá)到保證質(zhì)量的前提下的結(jié)構(gòu)合理、降低造價(jià)、節(jié)約投資的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

3高層建筑設(shè)計(jì)中控制結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性的思考

3.1重視結(jié)構(gòu)形式的選擇

選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，不僅能夠滿足建筑造型及使用功能的要求，還能達(dá)到受力的合理完善及造價(jià)的經(jīng)濟(jì)。在高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，由于高層建筑設(shè)計(jì)中關(guān)鍵是控制水平荷載作用下結(jié)構(gòu)的側(cè)移，因此，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系也就成為結(jié)構(gòu)工程師選優(yōu)的重要目標(biāo)。按抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系的不同，高層住宅常用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系有框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)、大開間剪力墻結(jié)構(gòu)等。每一種結(jié)構(gòu)形式的經(jīng)濟(jì)性都有所差別，且都有其相應(yīng)的適應(yīng)性、抗震性能。因此，設(shè)計(jì)人員在高層建筑結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化選擇過程中，要根據(jù)建筑物使用功能的要求、建筑高度的不同、施工地帶的地理環(huán)境、投資數(shù)額等因素，按照經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的設(shè)計(jì)原則，保證結(jié)構(gòu)整體具有良好的抗震性能、足夠的承載力和剛度的前提下，選擇最合適的結(jié)構(gòu)體系。

3.2重視建筑物的經(jīng)濟(jì)高度

在高層建筑中，建筑層數(shù)的增多，水平荷載也成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制因索。而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾震力矩，以及由此引起的豎向構(gòu)件產(chǎn)生的軸力與建筑物高度的平方成正比。此外，作為水平荷載的風(fēng)載和地震作用，其數(shù)值也隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的不同，變化較大，因此對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的造價(jià)影響較大。據(jù)相關(guān)資料分析：1)建筑物造價(jià)與高度呈二次方關(guān)系，建筑物高度增加，造價(jià)亦增加；2)隨著層數(shù)增多，豎直荷載對(duì)造價(jià)影響不大，因此如能降低層高，則能在造價(jià)增加不多的情況下獲得更多的使用面積；3)高層建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)移有時(shí)也對(duì)造價(jià)構(gòu)成影響，隨著高度增加，側(cè)向變形迅速增大，其與建筑物高度的四次方成正比，與構(gòu)件剛度成反比，為使建筑結(jié)構(gòu)在正常使用狀態(tài)下具有足夠的剛度．避免產(chǎn)生過大的位移而影響結(jié)構(gòu)的承載力、穩(wěn)定性要求，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)因素的影響，《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中給出了各種結(jié)構(gòu)體系的混凝土高層建筑最大適用高度，在設(shè)計(jì)中必須重視；4)建筑物層高對(duì)工程總造價(jià)也有影響，如高層建筑，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載因?qū)痈叩募哟髸?huì)顯著增加，與此同時(shí)，采暖、空調(diào)、衛(wèi)生、電氣、垂直管道的長(zhǎng)度及管徑、垂直構(gòu)件的抹灰裝飾量、墻體腳手架及垂直構(gòu)件模板的數(shù)量也會(huì)相應(yīng)增加。反之，建筑如考慮保溫隔熱的需要，層高的降低則更有利于滿足節(jié)能的要求。

3.3重視剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

剪力墻結(jié)構(gòu)體系因具有整體性好、布置靈活、剛度大、側(cè)向變形小、抗風(fēng)與抗震性能好等特點(diǎn)在高層建筑特別是住宅建筑中被大量采用，因此，在設(shè)計(jì)中如何控制好該結(jié)構(gòu)體系工程費(fèi)用較高的缺點(diǎn)，降低高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的造價(jià)和材料消耗量，尤為重要。筆者建議如下：1）做好結(jié)構(gòu)平面布置。首先，結(jié)構(gòu)布置應(yīng)注意考慮能削弱地震反應(yīng)、平面剛度力求對(duì)稱、豎向力求等強(qiáng)，合理確定其抗側(cè)剛度中心位置，使水平合力點(diǎn)通過或靠近中心，避免產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)影響。其次，避免采用復(fù)雜結(jié)構(gòu)，以免增大設(shè)計(jì)工作量，給施工造成困難，增大投資；2）合理選擇剪力墻結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)建筑物高度的不同，合理選擇高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)形式，并通過控制結(jié)構(gòu)水平位移和底部剪力系數(shù)這兩個(gè)因素來滿足設(shè)計(jì)要求，以降低工程造價(jià)。如，層數(shù)較少(如20層以下)的高層住宅，采用傳統(tǒng)的現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，各墻肢軸壓比計(jì)算值往往較小，墻體配筋為構(gòu)造配筋，墻體承載能力沒有得到充分發(fā)揮，工程費(fèi)用偏高，若適當(dāng)?shù)牟捎枚讨袅Y(jié)構(gòu)，則可節(jié)省工程費(fèi)用5%～10%；3）盡量減小剪力墻厚度。對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻的厚度取值不僅顯著影響結(jié)構(gòu)的自重、結(jié)構(gòu)質(zhì)量大小，還直接影響到工程造價(jià)。若剪力墻厚度增加，雖然結(jié)構(gòu)抗側(cè)力的能力提高，同時(shí)結(jié)構(gòu)所承受的地震力也加大，二者不一定成正比。因此，在設(shè)計(jì)中要注意合理地盡量減小剪力墻厚度；4）嚴(yán)格控制剪力墻配筋率。根據(jù)GB50010―2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，在一、二、三級(jí)抗震等級(jí)的剪力墻中，豎向和水平分布鋼筋的最小配筋率均不應(yīng)小于0.25%；部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)的剪力墻底部加強(qiáng)部位的豎向和水平分布鋼筋配筋率不應(yīng)小于0.3%，這在高層或者較長(zhǎng)的剪力墻結(jié)構(gòu)中應(yīng)該是合理的，但對(duì)于低矮、短小的剪力墻，筆者建議其水平筋的配筋率應(yīng)適當(dāng)減小；墻的豎向最小配筋率應(yīng)該包括邊緣構(gòu)件中的鋼筋，同時(shí)應(yīng)注意防止豎筋過多使墻的抗彎強(qiáng)度大于抗剪強(qiáng)度，對(duì)抗震不利。

3.4重視基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

基礎(chǔ)工程的投資約占工程總投資的20%～30%，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要性可見一斑。一般高層、小高層建筑考慮基礎(chǔ)埋深的要求1/18建筑物高度，通常設(shè)置地下室采用樁筏基礎(chǔ)。因此，如何對(duì)樁進(jìn)行合理選型，將對(duì)整個(gè)地下室設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性影響極大。例如某一工程，上部十八層帶一地下室，根據(jù)勘察報(bào)告，采用Φ400預(yù)應(yīng)力管樁，可選樁長(zhǎng)有樁長(zhǎng)25m，單樁承載力特征值Ra=900kN，樁長(zhǎng)34m，單樁承載力特征值Ra=1300kN。采用25m樁需要290根，采用34m樁需要200根。從樁本身比較兩種方案，總的樁延米數(shù)量相當(dāng)，但采用25m樁為滿樘布置，筏板厚需1200mm，而采用34m樁為墻下布置，筏板可減至900mm，經(jīng)濟(jì)性明顯。因此，筆者認(rèn)為基礎(chǔ)選型應(yīng)作方案比較，才能選定經(jīng)濟(jì)合理的方案。而對(duì)于筏板厚度的取值，則應(yīng)考慮樁沖切，角樁沖切，墻沖切及板配筋等多方面的因素。另外，筏板長(zhǎng)度的設(shè)置也要注意，由于考慮地下室的使用合理性，常規(guī)采用設(shè)置后澆帶來解決底板超長(zhǎng)引起的收縮及溫度裂縫，后澆帶的作用是明顯的，但也給施工帶來不少麻煩，甚至由于處理不當(dāng)而引起后澆帶漏水及裂縫。而有些高層，長(zhǎng)寬均達(dá)100m以上，中間就設(shè)置幾條后澆帶，也沒有其他措施，筆者認(rèn)為是不妥當(dāng)?shù)?，設(shè)計(jì)中必須注意。

3.5重視建筑形式的優(yōu)化

建筑平面及豎向形式的優(yōu)化比尺寸優(yōu)化更有意義。首先，建筑物平面形式越簡(jiǎn)單，用鋼量就少。每層面積相同或相近，則外墻長(zhǎng)度越大的建筑其用鋼量就越大，平面形式是否規(guī)則不僅決定了用鋼量的多少，而且可以衡量結(jié)構(gòu)抗震性能的優(yōu)劣。其次，建筑物豎向體型規(guī)則和均勻，剛度沒有突變，抗側(cè)剛度從上而下均勻變化，其受力均勻，用鋼量就小，反之則大。因此，在高層建筑的一個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，宜使結(jié)構(gòu)平面布置簡(jiǎn)單、規(guī)則，剛度和承載力分布均勻，平面長(zhǎng)度不宜過長(zhǎng)，突出部分長(zhǎng)度不宜過大。高層建筑的豎向體型宜規(guī)則、均勻，避免有過大的外挑和內(nèi)收，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜下大上小，逐漸均勻變化，不應(yīng)采用豎向布置嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。因此筆者認(rèn)為，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員一定要注重概念設(shè)計(jì)，在滿足美觀、適用的前提下，盡可能使建筑結(jié)構(gòu)的平面布置和豎向布置簡(jiǎn)單、規(guī)則和均勻。那么結(jié)構(gòu)體系就會(huì)具有更合理的剛度和承載力分布，從而避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或塑性變形集中。只有這樣，到初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)階段過程中對(duì)截面尺寸的優(yōu)化才會(huì)有實(shí)質(zhì)性的意義。

3.6 減輕高層房屋建筑自重

高層建筑減輕自重比多層建筑意義更大。我們從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重可直接減少混凝土用量，同時(shí)減小垂直荷載和水平地震力，進(jìn)一步減小結(jié)構(gòu)內(nèi)力，改善經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，特別是基礎(chǔ)和轉(zhuǎn)換層的混凝土和鋼材用量。

3.7 合理選用建筑材料

材料選擇不同，工程直接費(fèi)不同，總造價(jià)不同。設(shè)計(jì)階段合理選擇建筑材料，控制材料單價(jià)或工程量，是控制工程造價(jià)的有效途徑。筑材料選用應(yīng)盡量選用高強(qiáng)度的建筑材料，如鋼材宜優(yōu)先選用三級(jí)鋼。HPB300、HRB335和HRB400，這三種鋼材的價(jià)格比較接近，但它們的抗拉強(qiáng)度值是270:300:360=1:1.11:1.33，可見采用高強(qiáng)鋼筋的性價(jià)比高?；炷烈擞肅30以上標(biāo)號(hào)的混凝土，因?yàn)槟壳暗氖┕すに嚭图夹g(shù)已可使混凝土達(dá)到C80，運(yùn)用高強(qiáng)度混凝土可以減小結(jié)構(gòu)截面和減輕結(jié)構(gòu)自重。填充墻材料宜采用輕質(zhì)墻體，如紙面石膏板、水泥纖維板、加氣混凝土等，以上材料既可增加室內(nèi)的使用面積，也能減輕結(jié)構(gòu)自重，減小地震作用，進(jìn)而減少結(jié)構(gòu)主要受力構(gòu)件的配筋量和混凝土用量。

總之，結(jié)構(gòu)的造價(jià)在建筑工程中占比例較大，重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的經(jīng)濟(jì)性理念，通過結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)建筑作品的最大經(jīng)濟(jì)價(jià)值，不僅是評(píng)判建筑設(shè)計(jì)作品優(yōu)劣的重要尺度，也是能否促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)合理發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前在我國(guó)的工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，部分設(shè)計(jì)人員因忙于應(yīng)付大量的具體工作，往往不夠重視結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性問題，導(dǎo)致同一工程不同的人設(shè)計(jì)其土建造價(jià)可能差別很大，造成不必要的浪費(fèi)，這對(duì)于經(jīng)濟(jì)實(shí)力并不發(fā)達(dá)、尚處于第三世界發(fā)展中國(guó)家的中國(guó)而言，是一個(gè)急待解決的問題，因此，作為一名設(shè)計(jì)人員，我們必須嚴(yán)守“經(jīng)濟(jì)、適用、合理”的原則，精心設(shè)計(jì)，力求在達(dá)到建筑建設(shè)要求的基礎(chǔ)上，盡可能地利用有限的資源獲得最大的效益，實(shí)現(xiàn)降低工程造價(jià)取得最佳經(jīng)濟(jì)效果的目的。

參考文獻(xiàn)：

【1】項(xiàng)兵，馬可.淺談高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑成本的控制【J】.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008（18）：88.

篇10

中圖分類號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)而言之就是用結(jié)構(gòu)語言來表達(dá)建筑師所要表達(dá)的東西。建筑結(jié)構(gòu)語言就是結(jié)構(gòu)師從建筑及其它專業(yè)圖紙中所提煉簡(jiǎn)化出來的結(jié)構(gòu)元素。包括基礎(chǔ)，墻，柱，梁，板，樓梯，大樣細(xì)部等等。然后用這些結(jié)構(gòu)元素來構(gòu)成建筑物或構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)體系。通過多年的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了應(yīng)注意的一些問題，探討了在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中的基本方法。

1 平面圖的設(shè)計(jì)

在繪制結(jié)構(gòu)平面布置圖前要需要說明一個(gè)問題，就是要不要輸入結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行建模的問題。當(dāng)建筑地處抗震設(shè)防烈度為6 度區(qū)時(shí)（建造于Ⅳ類場(chǎng)地上較高的高層建筑除外），根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，是可以不用進(jìn)行截面抗震驗(yàn)算，但應(yīng)符合有關(guān)的抗震措施要求。那么對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)來講如果時(shí)間不是很充足的話應(yīng)該可以不用在軟件中建模的，直接設(shè)計(jì)即可。繪制結(jié)構(gòu)平面圖時(shí)可直接在建筑的條件圖上來繪制結(jié)構(gòu)圖，這一步必不可少的是刪除建筑圖中對(duì)結(jié)構(gòu)來講沒有用的部分，簡(jiǎn)單快捷的方法是利用軟件的圖層功能，直接凍結(jié)相關(guān)的層，然后再建立新的結(jié)構(gòu)圖層：圈梁層，構(gòu)造柱層，梁層，文字層，板鋼筋層等等。這樣做的目的是提高繪圖效率，方便在不同結(jié)構(gòu)平面圖間的拷貝移動(dòng)和刪除。但對(duì)于墻體受壓或局部受壓、托梁、陽臺(tái)、樓梯、樓板等構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行計(jì)算。除了必要的計(jì)算外，還應(yīng)按規(guī)范要求采取適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施。墻體局部受壓時(shí)除應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行計(jì)算外還應(yīng)在梁下墻體采用設(shè)梁墊或設(shè)置構(gòu)造柱等措施。如果時(shí)間不是很緊張的話，建議還是輸入建模較好，建模后可以利用軟件來進(jìn)行荷載導(dǎo)算、構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算及驗(yàn)算等。當(dāng)建筑地處抗震設(shè)防烈度為7 度及以上時(shí)（包括規(guī)范規(guī)定需要考慮地震作用的情況），根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，因需要計(jì)算地震作用，所以必須要輸入軟件建模計(jì)算的。這樣可以利用軟件來進(jìn)行繁瑣計(jì)算工作，根據(jù)程序的計(jì)算結(jié)果再繪制結(jié)構(gòu)平面圖。

2 框架結(jié)構(gòu)的“強(qiáng)柱弱梁”

根據(jù)抗震規(guī)范“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)原則，我們希望柱的承載能力要大于梁的承載能力，也就是說當(dāng)結(jié)構(gòu)遭遇地震作用時(shí)應(yīng)該是梁端首先出現(xiàn)塑性鉸，梁出鉸后結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的塑性變形，因此能消耗地震能量。但要真正做到“強(qiáng)柱弱梁”是有一定難度的?，F(xiàn)就以下幾方面的做法做簡(jiǎn)要探討。

（1）梁端負(fù)彎矩計(jì)算。在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，梁的計(jì)算跨度是取兩節(jié)點(diǎn)間的距離。梁端負(fù)彎矩的最大值出現(xiàn)在梁柱交點(diǎn)上。如用此彎矩進(jìn)行截面計(jì)算所得到的配筋量肯定要比用柱邊截面處彎矩計(jì)算所得到的配筋量要大，這就增加了實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”的難度。因此，在對(duì)梁端進(jìn)行截面計(jì)算要考慮柱截面尺寸對(duì)構(gòu)件內(nèi)力計(jì)算的影響，采用柱邊截面處的彎矩。

（2）梁端的實(shí)際配筋。在實(shí)際工程中，梁端超配筋的現(xiàn)象很普遍，這樣的結(jié)果就會(huì)使梁端的實(shí)際承載能力大于計(jì)算所需的承載能力，就造成柱與梁的承載能力之間的差值減小或低于梁的承載能力。所以，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中應(yīng)該合理的控制梁端實(shí)配鋼筋與計(jì)算配筋之間的比例關(guān)系，梁端負(fù)彎矩不應(yīng)超配筋。

（3）在計(jì)算梁的剛度時(shí)根據(jù)規(guī)范要求計(jì)算樓板對(duì)梁剛度的貢獻(xiàn)，樓板的有效寬度取多少可以充分考慮梁與板的整體作用，還有樓板有效寬度內(nèi)的鋼筋對(duì)梁端的影響，這都是一些不確定的因素。樓板有效寬度取值的大小很大程度上也影響能否真正實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”的實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)有的抗震規(guī)范通過柱端彎矩的增大系數(shù)來提高柱在軸力作用下的正截面受彎承載力，并規(guī)定柱端彎矩大于梁端彎矩，使梁端出現(xiàn)塑性鉸的時(shí)間要早于柱。這些都是延性框架的最基本要求。

3 砌體結(jié)構(gòu)中房屋構(gòu)造柱與承重柱混淆不清

在砌體結(jié)構(gòu)中，構(gòu)造柱不但能夠提高墻體的抗剪能力，而且構(gòu)造柱與圈梁聯(lián)結(jié)在一起，形成對(duì)砌體的約束，這對(duì)于限制墻體裂縫的開展，維持豎向承載力，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能有著重要的作用。在當(dāng)前結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，構(gòu)造柱還經(jīng)常被作為承重柱使用，這種作法將引起以下幾個(gè)問題。

（1）構(gòu)造柱作為承重柱使用后，使得構(gòu)造柱提前受力，這不但會(huì)降低構(gòu)造柱對(duì)砌體的拉結(jié)和約束作用，而且結(jié)構(gòu)一旦遭遇地震作用時(shí)，在構(gòu)造柱位置必然形成應(yīng)力集中，而構(gòu)造柱的截面尺寸與配筋均較小，混凝土強(qiáng)度等級(jí)一般也比較低，所以造成構(gòu)造柱首先破壞。這樣，構(gòu)造柱不但起不到其應(yīng)有的作用，反而成為房屋結(jié)構(gòu)中的一個(gè)薄弱的部位。

（2）構(gòu)造柱一般生根于地圈梁中，不需要另設(shè)基礎(chǔ)，構(gòu)造柱兼作承重柱使用后，柱底基礎(chǔ)的抗沖切、抗彎及局部承壓強(qiáng)度必然不能滿足要求。柱底基礎(chǔ)一旦發(fā)生沖切或局部承壓破壞，將導(dǎo)致構(gòu)造柱下沉，引起其周圍的墻體出現(xiàn)裂縫，最后導(dǎo)致建筑物倒塌。建議承重大梁下應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)計(jì)成墻垛。這樣做即安全又簡(jiǎn)單且造價(jià)合理經(jīng)濟(jì)。若梁上荷載和跨度都比較小時(shí)，構(gòu)造柱也可布置于梁下，但此時(shí)必須按不考慮構(gòu)造柱作用來驗(yàn)算梁下墻體的局部承壓和抗彎強(qiáng)度。經(jīng)驗(yàn)算滿足后，方可在梁下布置構(gòu)造柱。像規(guī)范中規(guī)定的“樓梯斜梯段對(duì)應(yīng)的墻體處，應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱”，就是屬于這種情況。因?yàn)樾碧荻翁幰话阍O(shè)有樓梯梁，梁上的荷載也比較小。

（3）構(gòu)造柱作為承重柱使用，還能造成結(jié)構(gòu)形式的混用。這種結(jié)構(gòu)形式在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是最忌諱的。因?yàn)槠鲶w結(jié)構(gòu)的墻體是由磚、砂漿砌筑而成，它的特點(diǎn)是剛度很大而承載力相對(duì)較低。當(dāng)建筑物遭遇地震作用時(shí)，吸收了很大的地震能量，但砌體的承載能力較低，所以很快就因破壞而退出工作。這時(shí)結(jié)構(gòu)就將荷載全部或大部分的轉(zhuǎn)嫁給構(gòu)造柱來承擔(dān)，很顯然，構(gòu)造柱由于截面尺寸及配筋均較小，是不能抵御地震作用的，所以，就容易造成建筑物的破壞或倒塌。

4 懸挑梁的梁高選用過小

現(xiàn)在的設(shè)計(jì)者往往只注意了對(duì)梁的強(qiáng)度和傾覆進(jìn)行驗(yàn)算，而忽略了對(duì)梁端撓度的驗(yàn)算。梁高選用過小，引起梁截面的受壓區(qū)應(yīng)力過高，在正常使用狀態(tài)下，梁截面受壓區(qū)產(chǎn)生非線性徐變，梁撓度隨時(shí)間的推移不斷加大。挑梁的變形引起梁上板出現(xiàn)裂縫，裂縫寬度隨著挑梁變形的加大而加寬，影響了房屋的正常使用。據(jù)觀察，這種挑梁的變形發(fā)展到后期，梁支座截面上部受拉區(qū)常常出現(xiàn)較寬的豎向裂縫。梁受支座附近彎剪作用的影響，豎向裂縫向下延伸發(fā)展為斜裂縫，此時(shí)梁已接近破壞。當(dāng)為托墻挑梁時(shí)，梁過大的撓度會(huì)引起梁上墻體在梁支座附近出現(xiàn)裂縫。裂縫在梁支座處沿豎直方向向上發(fā)展，當(dāng)?shù)揭欢ǜ叨葧r(shí)沿斜向延伸，裂縫愈靠上愈寬。挑梁的截面過小對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震也很不利。懸挑結(jié)構(gòu)對(duì)豎向地震的作用最為敏感。梁高小時(shí)，截面的相對(duì)受壓區(qū)高度較大，梁的延性減小，在豎向地震作用下易發(fā)生脆性破壞，失去承載力。

5 連續(xù)梁按單梁進(jìn)行設(shè)計(jì)

這種情況主要發(fā)生在陽臺(tái)邊梁的設(shè)計(jì)中。由于邊梁上的荷重一般較小，沒有引起設(shè)計(jì)者的重視，為圖受力分析方便，設(shè)計(jì)者把實(shí)際應(yīng)為連續(xù)梁的梁按單簡(jiǎn)支梁進(jìn)行設(shè)計(jì)，致使梁在支座處上部負(fù)筋配置量過少。這樣必然引起梁在支座附近上部受拉區(qū)出現(xiàn)豎向裂縫，進(jìn)而引起梁上部攔板出現(xiàn)豎向裂縫。如果該邊梁長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，問題將會(huì)變得更加嚴(yán)重。因?yàn)樵摿阂话阒苯颖┞对谑彝?，受環(huán)境溫度影響較大。當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，梁的伸縮受到梁端柱或挑梁的約束，在梁內(nèi)產(chǎn)生收縮應(yīng)力，該收縮應(yīng)力作用于原已產(chǎn)生裂縫的梁上，引起梁在支座附近沿整個(gè)梁截面四周裂縫貫通，梁承載力降低，直接影響了使用安全。在實(shí)際工作中，多次發(fā)現(xiàn)類似情況出現(xiàn)，因此應(yīng)引起設(shè)計(jì)者的重視。

6 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的方法與建議

目前，我們?cè)诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是將上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基土三者分開設(shè)計(jì)的。三者在設(shè)計(jì)中互不關(guān)聯(lián)。上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不考慮基礎(chǔ)與地基土的剛度對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響；在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)時(shí)也不計(jì)上部結(jié)構(gòu)的剛度對(duì)基礎(chǔ)的貢獻(xiàn)；只是將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞給基礎(chǔ)；在地基土的承載力計(jì)算及沉降計(jì)算時(shí)同樣沒考慮基礎(chǔ)的剛度作用，將上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載簡(jiǎn)化成均布荷載按傳統(tǒng)方法――直線分布法的原理進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于一般結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)而言，采用這種方法簡(jiǎn)便快捷，對(duì)于排架結(jié)構(gòu)之類的上部柔性結(jié)構(gòu)以及地基較好的獨(dú)立基礎(chǔ)，能夠得到較滿意的結(jié)果。但是，對(duì)地基沉降較敏感的一類結(jié)構(gòu)，如框架結(jié)構(gòu)，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況有較大的出入，對(duì)于地基較差的軟弱地基上的條形基礎(chǔ)，按這種方法計(jì)算與實(shí)際差別也較大。同樣對(duì)于高層剪力墻結(jié)構(gòu)下箱形基礎(chǔ)置于一般性質(zhì)天然地基這種情況，這種簡(jiǎn)化計(jì)算結(jié)果也不能令人滿意。

在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，雖然這種簡(jiǎn)化的計(jì)算方式我們已經(jīng)采用了很多年，而且在一些簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中我們還在繼續(xù)采用。我們?cè)诨A(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)如何做到安全、可靠、合理、經(jīng)濟(jì)，很顯然采用這種方法除了安全、可靠，無論如何也不可能是經(jīng)濟(jì)、合理。我們稍加思考就能發(fā)現(xiàn)這種簡(jiǎn)化的方法的不合理之處。首先任何一棟建筑物都包含上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基三部分，作為一個(gè)整體，它們是即相互聯(lián)系、影響，又相互約束和相互作用。把三者分開來單獨(dú)計(jì)算，不考慮相互之間的聯(lián)系與約束，不考慮基礎(chǔ)的變形和位移，因此計(jì)算所得的結(jié)構(gòu)與實(shí)際受力往往有很大的差異，這種現(xiàn)象在底層及邊跨的梁柱中尤為明顯。我們都知道任何一建筑物在外力的作用下，均會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變形，上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基他們根據(jù)各自的剛度對(duì)相互的變形有著制約的作用，從而制約整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的內(nèi)力、變形、基底反力及沉降的變化，同時(shí)滿足內(nèi)力平衡、變形一致。所以，最合理的設(shè)計(jì)計(jì)算方式就是應(yīng)按結(jié)構(gòu)整體考慮―共同作用。上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)的剛度現(xiàn)在可以通過程序計(jì)算得到，地基土變形特性的計(jì)算模型及參數(shù)的確定，是一個(gè)非常復(fù)雜和困難的課題，這需要我們不斷的摸索和研究。一般的建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)還是可以采用傳統(tǒng)方法――直線分布法，它的精度能滿足要求。高層及同一整體大面積基礎(chǔ)上建有多棟高層或多層等復(fù)雜建筑的基礎(chǔ)應(yīng)該采用上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基同作用的方法來計(jì)算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及變形。

篇11

Abstract: the multi-layered brick houses in our country at present is most widely in building an architectural form, it has the material convenient, simple construction and time is short, the cost low characteristic. Vibration resistance for housing construction structure design is an important factor should consider when, this paper mainly discusses the multi-layered brick building structure in the seismic design process should be noted.

Keyword: brick building structure; Seismic; design

中圖分類號(hào)：TU973+.31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

磚混房屋結(jié)構(gòu)是目前我國(guó)多層建筑中應(yīng)用最廣泛的建筑形式，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)民用住宅建筑中有90%以上是采用這種形式。因磚混結(jié)構(gòu)選材方便、施工簡(jiǎn)單、工期短、造價(jià)低，因此在農(nóng)村地區(qū)，幾乎所有的房屋都采用磚混結(jié)構(gòu)這種建筑形式。磚混結(jié)構(gòu)是指采用粘土磚和混合砂漿砌筑而成的建筑結(jié)構(gòu)，屬于砌體結(jié)構(gòu)的一種。多層磚混房屋的建筑材料及連接方式是決定建筑抗震性能的主要因素。2008年5月12日，我國(guó)四川省汶川縣發(fā)生了里氏8.0級(jí)地震。汶川地震是中國(guó)近年來破壞性最強(qiáng)的地震災(zāi)害，汶川地震中倒塌的學(xué)校大都是磚混結(jié)構(gòu)，砌體結(jié)構(gòu)材料的整體性差是導(dǎo)致校舍坍塌的主要原因。因此，在房屋的抗震設(shè)計(jì)過程中，我們主要是考慮建筑的整體性、抗剪能力以及結(jié)構(gòu)的延性。根據(jù)現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范、砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，本人從事房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多年，我認(rèn)為，多層磚混房屋抗震設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。

一、科學(xué)合理布局建筑的平面和立面

建筑平面和立面的設(shè)計(jì)是房屋設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)內(nèi)容。抗震設(shè)計(jì)中，建筑平面和立面應(yīng)該遵循簡(jiǎn)潔、規(guī)則的原則，要保持結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心和剛度中心一致。如果房屋的平面和立面設(shè)計(jì)不規(guī)則，那么建筑的結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心和剛度中心不重合。一旦發(fā)生地震，由于地震產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，這樣會(huì)加大地震的破壞力度。對(duì)于體型不規(guī)則的房屋，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)我們要注意偏離結(jié)構(gòu)剛心遠(yuǎn)端墻段的抗震驗(yàn)算。設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該盡可能的降低房屋的重心，不能采用錯(cuò)落的立面。雖然按照人們的習(xí)慣，建設(shè)設(shè)計(jì)的造型應(yīng)該力求新穎，但是考慮到抗震設(shè)計(jì)要求，通常建筑設(shè)計(jì)不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。對(duì)于體型復(fù)雜，平面又特別不規(guī)則的建筑，我們通常將建筑布局分割成幾個(gè)相對(duì)規(guī)則的小單元，然后在適當(dāng)?shù)牟课辉O(shè)置防震縫。在實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)中，在滿足使用功能要求的前提下，設(shè)計(jì)師應(yīng)盡可能的兼顧建筑造型，使建筑的平面和立面盡可能設(shè)計(jì)得比較規(guī)則、簡(jiǎn)潔，從而提高房屋建筑的抗震性。

二、房屋的總層數(shù)及總高度不應(yīng)該超限值

實(shí)踐證明，砌體房屋的總層數(shù)與它的地震程度成正比，即房屋的總高度越高，那么發(fā)生地震時(shí)，它的破壞性也越大。因此，在建筑的設(shè)計(jì)過程中，我們要適當(dāng)控制建筑的高度設(shè)計(jì)。我國(guó)多層砌體房屋的總高度及層數(shù)應(yīng)滿足現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011—2001），見表1：

建筑每增加一層對(duì)底部的傾覆力矩就會(huì)增大，如果傾覆力矩過大，就會(huì)使底部墻體產(chǎn)生過大的壓力或剪切力而被破壞。因此，減少房屋層數(shù)是抗震性設(shè)計(jì)的有效途徑之一。

三、增強(qiáng)房屋的剛度及整體性

多層磚混房屋結(jié)構(gòu)的抗震性設(shè)計(jì)主要是考慮空間剛度結(jié)構(gòu)體系的整體剛度和整體穩(wěn)定性。樓板要有較大的水平剛度，盡量采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板,不宜采用預(yù)制樓板。現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋是目前應(yīng)用最廣泛的抗震構(gòu)件，具有整體性好、水平剛度大的優(yōu)點(diǎn)，而且可以消除滑移、散落等問題。現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋可以增加房屋的整體性、增大樓板的剛度。而且采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋設(shè)計(jì)后，對(duì)平面上墻體對(duì)齊的要求也可以適當(dāng)放寬。因?yàn)槠鲶w結(jié)構(gòu)是以剪切變形為主的，這種情況下，層間變形是我們可以控制的。較強(qiáng)的樓板及屋蓋還是良好的荷載傳遞的良好構(gòu)件，當(dāng)上下墻體不對(duì)齊時(shí)，現(xiàn)澆樓板及屋蓋能起到一定的傳遞水平力的作用?？傊?，現(xiàn)澆樓板及屋蓋是一種較理想的抗震構(gòu)件，能夠提高房屋結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性，從而提高抗震性能。

四、合理布置縱墻和橫墻

縱、橫墻體是多層磚混房屋的主要承重構(gòu)件，合理布置縱、墻體是提高房屋抗震性能的有效途徑。多層磚混房屋的縱、橫強(qiáng)體的應(yīng)布置均勻，使得縱橫墻共同承擔(dān)房屋的重量。上面我們已經(jīng)說到了抗震性能的高低取決于房屋空間整體剛度和整體穩(wěn)定性。但是我們看到農(nóng)村地區(qū)的許多多層磚混房屋大多采用縱墻或橫墻承重，非承重方向的約束墻體少，這樣的房屋空間剛度和整體性較差，抗震能力低。墻體布置時(shí)，我們應(yīng)在兩個(gè)方向適當(dāng)布置縱橫墻混合承重，這樣一來限制了縱、橫墻的側(cè)向變形，對(duì)抗彎、抗剪都非常有利。我們通常采用縱墻貫通的平面布置方式，某些特殊情況下，縱墻不能貫通布置時(shí)，我們可以采用在縱、橫墻交接的地方適當(dāng)增設(shè)構(gòu)造配筋，必要的時(shí)候還可以每隔一定高度放置水平拉結(jié)構(gòu)筋。

五、適當(dāng)增加墻體面積與合理提高砂漿強(qiáng)度

歷次震害表明，墻體面積越大，砂漿強(qiáng)度等級(jí)越高，多層磚混房屋的抗震能力就越強(qiáng)，因此，提高墻體面積和砂漿強(qiáng)度能夠減輕地震的破壞程度。實(shí)驗(yàn)證明，若是6層磚混房屋，上面幾層的地震作用較小，底下一層、二層的地震影響比較大，如果改變墻體的承載面積，如將部分的240mm寬的承重墻改為360mm，提高砂漿的強(qiáng)度等級(jí)，如將砂漿等級(jí)從M5體高到M10，則能夠滿足抗震要求。同樣的，高層建筑也可以通過增加底部墻體面積和提高砂漿強(qiáng)度提高房屋的抗震性能。

六、有效設(shè)置房屋圈梁和構(gòu)造柱

圈梁和構(gòu)造柱是多層混轉(zhuǎn)房屋一種有效的抗震措施。在多層磚混房屋中設(shè)置水平圈梁，可增加內(nèi)外墻的連接，從而提高房屋的整體性。設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱以后，可以使樓蓋與縱、橫墻構(gòu)成整體的箱形結(jié)構(gòu)，尤其對(duì)于預(yù)制的樓板，可以增加預(yù)制板的穩(wěn)定性，防止預(yù)制板的散落，使磚墻出平面倒塌的可能性大大降低，以充分發(fā)揮各片墻體的抗震能力。設(shè)計(jì)的時(shí)候，圈梁一般作為邊緣構(gòu)件，它對(duì)裝配式樓、屋蓋在水平面內(nèi)有約束作用，可以提高樓蓋、屋面的水平剛度。圈梁和構(gòu)造柱一起可以限制墻體裂縫的開展，提高墻體的抗剪能力。我國(guó)現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011—2001）對(duì)構(gòu)造柱的設(shè)置也有相關(guān)要求，見表2：

七、在合理位置的墻段內(nèi)設(shè)置水平鋼筋

在抗震演算過程中，多層磚混房屋的底層往往不容易滿足抗震要求，因此，我們要采取適當(dāng)?shù)拇胧┰鰪?qiáng)底部的抗震能力。

我們常采用的方法是在抗震力不夠的承重墻內(nèi)配置水平鋼筋，使得地震力由砌體和水平筋共同承擔(dān)。而且在墻內(nèi)設(shè)置水平筋可以減少墻體的脆性，增加延性，從而提高抗震能力。實(shí)驗(yàn)表明，水平鋼筋宜采用HPB235、HRB335鋼筋，配筋率不應(yīng)小于0.07%，也不宜大于0.17%，間距不應(yīng)大于400mm；鋼筋錨固長(zhǎng)度不宜小于180mm。

八．其他措施

以上七個(gè)內(nèi)容是多層磚混房屋建筑抗震設(shè)計(jì)總體時(shí)應(yīng)該注意的總體方向，下面我們?cè)俳榻B一些設(shè)計(jì)過程中要注意的細(xì)節(jié)問題。例如，多層磚混房屋的樓梯間應(yīng)設(shè)置在每個(gè)單元中部，不能靠近山墻處，對(duì)于突出屋頂?shù)臉翘蓍g設(shè)計(jì)，構(gòu)造柱應(yīng)延伸到頂部與頂部圈梁連接。如果需要設(shè)置電梯，電梯對(duì)樓板有較大的削弱作用，布置時(shí)應(yīng)盡量避開端角和凹角。房屋的局部尺寸應(yīng)滿足抗震規(guī)范的限值要求。

總之，地震是破壞程度極大的自然災(zāi)害，給國(guó)家和人民帶來巨大的損失，我們要吸取汶川地震的教訓(xùn)，防患于未然，建筑設(shè)計(jì)必須考慮房屋的抗震性。本文從八個(gè)方面，對(duì)多層磚混房屋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該注意的問題進(jìn)行了總結(jié)，僅供同行參考。

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