建筑结构基础设计中存在的问题及措施探讨

建筑结构基础设计中存在的问题及措施探讨
建筑结构基础设计中存在的问题及措施探讨

建筑结构基础设计中存在的问题及措施探讨

建筑结构设计是否合理是建筑工程能否顺利开展完成的前提,建筑结构设计在建筑工程这一复杂项目中起到基础性作用。优秀的建筑结构设计可以为建筑工程带来一定的经济效益,也可以带来较大的社会效益,满足人们的住房需求和对舒适性、安全性和环保性的需求。然而。我们的一些建筑结构设计存在问题,达不到工程的建设目标,满足不了人们的需求。因此,我们应该重视建筑结构的设计优化,给人们提供一个舒适的环境,宜居的环境。本文主要分析建筑结构设计存在的一些问题,以及对建筑结构设计优化的几点探讨。

标签:建筑;结构设计;问题;解决措施

1、建筑结构设计要点分析

建筑结构设计是一项专业性很强的作业,需要设计人員拥有专业的设计知识和创新的头脑。一直以来,在进行建筑结构设计的过程中,大多数的设计人员都比较注重建筑水平荷载的控制作用,特别是将主要精力都投放在建筑的侧向位移的控制上。事实上,对建筑侧向位移影响最大的是轴向变形。为此,建筑设计人员在进行建筑结构的选择上要全面考虑,充分关注各类因素的影响。尤其是伴随着近年来建筑物高度的不断增加,对建筑中的柱、墙以及井筒都提出更高的要求和挑战,对于因侧向力而导致的剪切过程中的变形以及倾覆力矩的变化也提出了更加严格的要求,除此以外,对建筑的竖向结构体系的控制极其关键,而这些都是设计人员在进行建筑结构设计过程中需要重点关注的问题。

2、建筑结构设计过程中存在的问题

2.1建筑结构设计图纸过于简单化

设计图纸是建筑结构设计过程中一个非常重要的环节,是进行建筑施工的基础和参照的标准,对建筑结构的样式和质量具有决定性的作用。为了使建筑结构能够达到良好的效果,对图纸设计的环节应该加强重视。

2.2地基的选择不够合理

地基是建筑结构中最为重要的组成部分,也是保证建筑完美呈现的根基。在整个建筑结构中,地基起著承受整个建筑物重量的作用,在进行建筑结构的设计时,对地基选择的好坏会直接影响到整个建筑物质量水平的高低,因此在实际操作过程中一定要确保地基选择的合理性。

2.3过分注重结构设计的低含钢率

建筑行业持续发展的蓬勃态势吸引了越来越多商业人士和相关企业的关注,为此使得很多的建筑商人为了自身企业的利益,不惜通过各种方法来降低建筑的

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。

建筑结构中的桩基础浅谈

建筑结构中的桩基础浅谈 发表时间:2018-12-21T10:58:23.423Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第26期作者:陈丽1 崔吉林2 [导读] 随着当前我国建筑行业的不断发展,建筑物的复杂性越来越突出,相应建筑工程项目的结构越来越复杂。 1.云南省水利水电科学研究院云南省昆明市 650228;云南省有色地质局勘测设计院云南省昆明市 650224 摘要:建筑行业的不断发展,建筑物的复杂性越来越突出。建筑结构中的桩基技术在我国的传统技术中就已经使用得比较成熟了,只是传统的木桩结构都采用的是古老的桩基技术,随着时代的进步和社会的变化,无论是在材料还是设计方法上,桩基技术都得到了很大的提高。如今我国的桩基础设计技术已经可以完全的打破传统理念的束缚,完成其自身的一些可靠和安全的性能,尤其是现在也使用在了大多数的高层建筑工程中发挥了其独特的作用。本文浅析建筑结构中的桩基础。 关键词:建筑工程;结构;桩基础 引言 随着当前我国建筑行业的不断发展,建筑物的复杂性越来越突出,相应建筑工程项目的结构越来越复杂,具体规模也不断扩大,相应建筑工程高度的增加必然也就对于建筑物基础结构提出了更高的要求,需要确保其能够具备较为理想的承载力,保障整体结构的稳定性。在建筑结构基础施工处理中,合理运用桩基础施工模式是比较重要的一个方式,其能够较好提升建筑基础结构施工水平,应该在具体施工处理中予以高度重视。 1桩基础的相关概述 1.1桩基础设计概念 桩基础在设计的时候,一般是由承台和桩基两个部分完成的。承台就是主要支撑整个力学结构的大的平台,一部分深埋到土壤里,一部分露出来。承台的很多状态都是以低沉台基础为准,因为低承台基础可以很大程度的满足各种工程要求,无论是多么恶劣的施工条件,都不会对其有很大的影响。在选定明确的桩基类型和桩基长度之后,要对该桩基所能承受的基本承载力进行初步计算,从而把握住它所能承载的大概强度和应力范围。同时要根据相关的工程需求,前期做好地质勘查工作,并且保留好基本的数据和资料,结合施工过程当中的具体状况,将桩基础的长度和所用的数量等基本类型确定下来,并确定单根桩所承受的承载力,对其进行完整的结构平面构造设计,从而计算出整体的桩基础沉降量以及桩承台的强度等。 1.2基本设计原理 根据建筑工程的具体设计需求、工程地质勘察中所获取的信息与资料,全面考虑施工条件,及时确定好桩基础长度、桩基础类型与桩的具体数量。结合工程项目的具体需要,控制好承台的尺寸与基本构造,及时确定好单根桩的竖向和水平承载能力,而后进行相应的平面布置,深化对桩基础承载参数的合理选取,从而计算出桩承台的承载力与桩基沉降量等。 2建筑结构中桩基础设计策略 2.1明确建筑整体的构建需求 明确建筑整体的构建需求,在明白具体的设计目的之后,才能设计出符合相关基础构造的结构,满足施工,增大建筑结构的最大应力载荷承受范围,避免由于前期的投入使用,对人们的基本生命财产安全造成威胁。要想满足这种整体的构建需求,就必须在前期对于整体的应力分布、载荷状态进行一个大致的计算,在很大程度上满足这种作用力,以及对建筑的桩基础进行设计,选用最为科学合理的方式,使其发挥出最大的效果,从而达到促进建筑结构可靠性的目的。建筑结构对桩基础的设计要初步了解建筑物的最大高度,明确该建筑物的基本特点和相关的建筑环境,确保桩基础的结构达到一个最为稳固的状态。 2.2桩基础设计 (1)确定好桩的具体规格在桩基础设计过程中,确定好桩基础规格是设计的基础部分,也是关键环节。确定桩规格时,需要结合一定的指标来确定,如桩截面的选取、混凝土标号、持力层深度等,从而保证桩基础结构质量。桩基础设计工作的开展,应充分了解桩结构的相关标准,全面分析不同区域桩基础的标准与规格。例如,埋深到理想程度后,要先进行一定的计算,才可开展桩基础设计工作。(2)变动刚度设计(一)合理调整好桩土支撑刚度。把调整桩土的支撑刚度视为重要的设计原则,合理布局上部结构、地质条件与荷载,全面考虑这些结构的相互作用与内在联系,运用强脱结合的方法,强调增沉与减沉的有效结合,实现刚柔并重,进而达到整体协调方法,结合具体情况,实施差异沉降,进而减小承台内力。在具体操作中,应加强对桩土支撑刚度的把控,进而开展科学而严谨的度量。桩承载力、单桩与支撑强度需呈现正相关性,群桩的承载作用会伴随着桩数量的不断增加、桩距减少而逐步降低,进而发生了群桩效应。(二)剪力墙结构变刚度设计。剪力墙结构的整体刚度甚为理想,且荷载会通过墙体来传输到基础部分,实现了荷载的均匀化分布。对于荷载比较大的电梯井与楼梯间,需强化布桩设计。布桩时,需将布桩设置到墙体下,墙体拐角处与交叉处都比较容易布桩,若基土和承台间未脱空,可选择复合型桩基。(三)压桩力要比设计承载力低。某市区的建筑为高层建筑,其主要选用的是型号为D400的预应力管桩,相关人员深入到施工现场开展地质勘察工作,从报告上显示,单桩承载力为660kN。开展打桩试验时,将四根桩连接起来,其最大的压桩力为300kN,其与承载力相比,数值要小很多。通过设计者的具体研究与分析,土层设计要和建筑工程的具体要求相符,要求周边工程的地质勘察结果要显示出精准的结果。一段时间之后,开展再次的试桩,试验承载力和前期结果要保持一致,进而满足具体的设计要求。 3灌注桩在建筑结构中的应用要点 (1)钻孔。为了较好实现对于钻孔操作的有效控制,必然需要重点把握好对于钻机的恰当选择,确保其能够符合具体施工需求,在施工现场中能够表现出较强的实际效益,有助于实现对于桩基础的有效布置和构建。在钻孔施工处理中,需要首先把握好对于位置的明确,能够确保钻机就位较为合理,严格按照设计方案进行恰当控制,确保其能够为后续整体桩基础施工水平提供保障;对于钻头的尺寸选择也需要较为适宜合理,能够形成较为理想的孔洞结构,尽量避免可能出现的孔洞大小不匹配问题;在钻机就位中,需要重点调整相应角度,确保其能够形成理想的垂直度,如此也就必然能够更好实现对于灌注桩后续施工质量的有效保障,尽量避免了可能形成的明显问题威胁。(2)钢筋笼安置。在钢筋笼的具体固定中,也需要进行严格把关,促使其能够体现出较强的牢固性,避免在后续灌浆等操作过程中出现明

对建筑构造设计的思考

对建筑构造设计的思考 随着高新科技的迅猛发展以及经济全球化的普及趋势,人们的物质生活日益充裕,进而更加追求精神上的满足,对居住环境也有了越来越高的要求,从而对相关建筑结构设计人员提出了严峻的考验。在建筑进行构造设计的过程中,需要考虑到多方面的因素和问题,需要设计者不断探索和研究,为设计出更加舒适、合理的建筑奠定基础。文章主要介绍了建筑构造设计的途径以及方法,希望可以为建筑构造设计人员提供一些帮助和理论启示,仅供参考。 标签:建筑构造设计;途径;方法;基础 前言 自改革开放以来,我国市场经济不断增强,人们生活水平不断提高,各行各业发生了翻天覆地的变化,其中,建筑行业的发展颇为迅速。由于与人们的生产生活息息相关,所以建筑构造设计水平是人们关注的重点。建筑构造设计主要是指对构成建筑空间的实体进行设计,其设计过程会涉及到方方面面,设计者要遵循理论联系实际原则,根据建筑实体的实际情况不断对设计方案进行改进,以满足人们日益提高的居住要求。建筑物实体主要由支撑系统与围护分隔系统组成,且这两大系统本身又包含很多组成系统,使得建筑构造复杂繁琐,进而在极大程度上给建筑构造设计工作带来了困难和挑战。 1 建筑构造设计的途径 随着科学技术的不断完善和创新,我国的建筑构造设计水平不断提高,设计理念不断更新,使得建筑实体更具有舒适性、经济性,以及实用性,符合人们不断变化和提高的要求。就我国现阶段建筑构造设计而言,其设计途径主要有以下两种。一种是根据事先确定的设计图纸进行设计,直接选择和局部调整已有的标准构造,从而设计出建筑实体。另一种是按照建筑构造设计原理及其所处的环境进行全新的设计,从而得出最终的设计成果。无论通过哪一种途径对建筑物进行构造设计,首先都必须要熟练掌握建筑构造设计的基本原理和方法,明确设计宗旨,做好方案设计工作,避免盲目设计现象的出现,为设计出完美的建筑实体夯实设计基础。 2 建筑构造设计的方法 建筑构造设计由于其特殊性,是一项繁琐复杂的工作,设计环节就是一个不断提出问题,并加以解决的过程。建筑构造设计方法主要指针对某一对象,根据其内在规律提出问题,然后按照设计思路进行解决。 2.1 由设计对象的特定环境,确定构造设计的方向 联系的客观性要求我们,要从事物固有的联系中把握事物,切忌主观随意性。

探讨建筑结构设计中如何提高安全度

探讨建筑结构设计中如何提高安全度 摘要:本文结合多年的实践工作经验,简要阐述了提高建筑结构设计安全度的关键点,以供参考。 关键词:建筑结构设计;安全度;提高 安全度是建筑结构设计中用来度量结构安全性、适用性和耐久性的的指标,也被称作可靠度。其中,安全性是指建筑物在正常使用情况下能承受如设备机械、家具、人流、自重、气温变化、风雪等外荷载作用,且在地震、台风、火灾等特殊情况发生时,建筑物仍能保持整体稳定、不倒塌;适用性是指建筑物在正常使用情况下能正常发挥其各个部分的使用功能,保持良好的工作性能;耐久性是指建筑物在正常使用情况下能满足设计使用年限,安全使用寿命足够长。因此,要提高建筑结构设计的安全度,不仅要考虑当前我国工程实际和设计人员的业务水平,还要考虑建筑结构设计安全度的功能要求: 一、建筑结构设计安全度概述 建筑结构设计安全度的确定,应在统计学理论及概率论的基础上,对成功的数据进行分析总结,并根据当前设汁及施工技术水平、国家或地区资源状况和经济水平、建筑材料质量等综合考量。但是,在建筑结构设计的实际操作中,很少考虑工程项目所在地的经济条件和资源状况,更多的依靠结构工程师的经验、结构选型、建筑材料质量、目前的施工技术水平等进行综合考虑,这是导致安全系数和工程造价偏高的现象发生的原因之一。 我国目前各地区经济发展程度还存在较大差异、施工平均水平不高、建筑材料质量整体水平交欠缺。在跟国际通行的建筑结构设计规范相比中:混凝土结构设计规范中采用的荷载标准值比国外低,该规范中对安全度的设定相对较低,还是偏于不安全的范畴。 二、提高建筑结构设计人员对安全度的重视意识 建筑结构设计作为一项系统、全面的工作,要求结构设计人员有扎实的理论功底、认真严谨的工作态度以及创新灵活的设计思维。在设计过程中,要结合建筑工程实际,深刻理解规范含义,做到知其所以然,精益求精的设计每一个基本

读书笔记之建筑结构设计快速入门-第二版(刘铮)

P24 1.1.3如何初估各种结构构件的截面尺寸 主动记忆一些常识性的工程数据,比如梁板的跨高比,剪力墙墙厚,平时注意积累分析,多问多算,大工程做细,小工程做精。 1.1.3熟记民用建筑设计荷载 (1)多高层住宅楼(商品房),二次装修改造的荷载,落棉荷载一般取值2.0kN/m2。 (2)3个2.0kN/m2 表1 一般民用住宅荷载经验取值 楼面做法自重(2.0kN/m2)轻质隔墙自重(2.0kN/m2)活荷载取值(2.0kN/m2) 2.0 2.0 2.0 (3)对于住宅和办公的屋面,如没有特殊保温防水做法要求,一般屋面恒荷载在4.0 kN/m2左右,与实际不会有太大出入;对于屋面活荷载,不上人时0.5 kN/m2,上人时为2.0 kN/m2。 1.2.3 “次要让位于主要”的原则—明确哪些钢筋的位置对结构设计来说更重要 1.3.1 钢筋的三种连接方式—焊接、搭接、机械连接“孰优孰劣” 对于结构重要的部位,《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)规定钢筋的连接宜采用机械连接,而之前规范规定为焊接,改的原因是焊接会使被焊钢筋变脆,在抗震的重要部位,反而变成了“最坏”的做法。 机械连接分为邓强连接和不等强连接,I级为等强连接,II、III级则为不等强连接,主要是针对“钢筋接头处的强度是否大于钢筋母材强度”而言的。 设计可依据《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ 107-2003)中相关的规定,选择与受力情况相匹配的接头。 I级接头:套筒挤压、镦粗接头、剥肋滚螺纹。 剪力墙之水平与竖向分布筋,因钢筋较细,不是抗震的关键部位,适合采用搭接的方式,

不宜采用机械接头。 搭接接头应满足: (1)选择正确的搭接部位; (2)有足够的搭接长度; (3)搭接部位的箍筋间距加密至满足要求。 (4)有足够的混凝土强度与足够的保护层厚度。 如能满足这4款要求,搭接是一种比较好接头方式,而且往往是最省工的方法。但其缺点: (1)在抗震构件的内力较大部位,当构件承受反复荷载时,有滑动的可能; (2)在构件钢筋较密集时,采用搭接方法将使浇捣混凝土较为困难。 当受拉钢筋直径大于28mm,受压钢筋直径大于32mm时,不宜采用搭接。

桩基础设计计算书

基础工程桩基础设计资料 ⑴上部结构资料某教学实验楼,上部结构为十层框架,其框架主梁、次梁、楼板均为现浇整体式,混凝土强度等级为C30,上部结构传至柱底的相应于荷载效应标准组合的荷载如下︰ 竖向力:4800 kN , 弯距:70 kN·m, 水平力:40 kN 拟采用预制桩基础,预制桩截面尺寸为 350mm * 350mm。 ⑵建筑物场地资料拟建建筑物场地位于市区内,地势平坦,建筑物场地位于非地震地区,不考虑地震影响.场地地下水类型为潜水,地下水位离地表 2.1 米,根据已有资料,该场地地下水对混凝土没有腐蚀性。建筑地基的土层分布情况及各土层物理,力学指标见下表: 表1 地基各土层物理、力学指标

基础工程桩基础设计计算 1. 选择桩端持力层 、承台埋深 ⑴.选择桩型 由资料给出,拟采用预制桩基础。 还根据资料知,建筑物拟建场地位于市区内,为避免对周围产生噪声污染和扰动地层,宜采用静压法沉桩,这样不仅可以不影响周围环境,还能较好地保证桩身质量和沉桩精度。 ⑵.确定桩的长度、埋深以及承台埋深 依据地基土的分布,第3层是粘土,压缩性较高,承载力中等,且比较厚,而第4层是粉土夹粉质粘土,不仅压缩性低,承载力也高,所以第4层是比较适合的桩端持力层。桩端全断面进入持力层1.0m (>2d ),工程桩入土深度为h ,h=1.5+8.3+12+1=22.8m 。 由于第1层厚1.5m ,地下水位离地表2.1m ,为使地下水对承台没有影响,所以选择承台底进入第2层土0.3m ,即承台埋深为1.8m 。 桩基的有效桩长即为22.8-1.8=21m 。 桩截面尺寸由资料已给出,取350mm ×350mm ,预制桩在工厂制作,桩分两节,每节长11m ,(不包括桩尖长度在内),实际桩长比有效桩长长1m ,是考虑持力层可能有一定起伏及桩需要嵌入承台一定长度而留有的余地。 桩基以及土层分布示意图如图1。 2.确定单桩竖向承载力标准值 按经验参数法确定单桩竖向极限承载力特征值公式为: uk sk pk sik i pk p Q Q Q u q l q A =+=+∑ 按照土层物理指标,查桩基规范JGJ94-2008表5.3.5-1和表5.3.5-2估算的极限桩侧,桩端阻力特征值列于下表:

民用建筑结构设计中的基础设计

民用建筑结构设计中的基础设计 摘要:在民用建筑结构基础设计过程中,其设计技术复杂,设计质量还直接关 系着整个建筑的质量水平的高低。所以,设计人员在实际的基础设计中,应该重 视地基基础设计工作,不断探究设计要求,充分考虑各种因素对基础设计产生的 影响,并且提出有效的措施解决问题,从而提升民用建筑的质量,保障人们的生 命安全,推动我国建筑行业长远的发展。 关键词:民用建筑;结构设计;基础设计 1 民用建筑结构设计要求 1.1 上部结构 在整个民用建筑工程中,是由上部结构和基础地基部分组成,地基基础和上部结构相互 促进作用,共同受力协调。上部结构的设计,不仅关系着地基的承载力,更关系着整个建筑 体的质量与安全。因此,在地基基础设计过程中,要充分的考虑上部结构的强度和刚度,不 同的上部结构对地基基础变形的使用能力也不同。所以,设计人员在深入了解上部结构刚度 特征后,要制定出合理的地基基础形式和结构设计方案。 1.2 地理条件 在民用建筑在进行基础设计前,应该充分的对现场进行勘察和研究,深入的掌握地质资料。同时,掌握建筑场地的交通、供电、排水等情况。不同的建筑物,需要根据不同的地基 方案进行不同的基础改造,并且工程造价和施工难度也不一样。通常情况下,会选择地理条 件优越的地基,简单的施工方式,让设计更符合经济合理的原则。其次,特殊的工程需要在 特定的地形上建设,比如地基强度不稳定或者压缩性较大,无法满足设计要求,则需要按照 不同的情况对地基进行特殊的处理,通过各种处理和优化,来提高地基的稳定性和强度,从 而减少地基变形,为建筑整体质量目标和要求奠定基础保障。同时,再选择建筑地基时,应 该尽量避免滑坡现象的地段。由于地震等其他自然因素的影响,会导致地基受到影响,产生 变形,从而影响建筑体的安全。 1.3 施工环境因素 民用建筑在基础设计过程中,由于天然地基无法满足沉降量和承载力的设计要求,往往 采用桩基础。在城市建筑体密集的地方,桩基础作业带来的环境危害非常多,不仅会影响到 工程的造价和进度,还会对整个工程的质量和安全产生影响。尤其是桩基础施工会对周围环 境造成严重的破坏,如:噪音污染、环境污染等等,甚至还会造成不可挽回的损失。 2 建筑物建设过程中的常见基础形式 2.1 墙下条形基础 在相关的结构基础设计上需要完成有关的研究工作,最大程度的满足其具体的使用需求,在相关的研究来说,墙下需要使用条形基础构建,整体的建设上需要完成混凝土来打基础, 对于混凝土来说其有较强的耐久性,同时在经过相关的使用之后要确保其能够满足实际发展 需求,并且对于较低的建筑物当中,相关的优势就是需要进行合理的造价安排,对于相关建 设来说,主要的优势就是造价较低,综合的满足操作便利的问题,所以对于工程的全面建设 来说,需要结合实际情况因地制宜的对整体刚度进行改进。

建筑结构设计方案的优化思考

建筑结构设计方案的优化思考 发表时间:2019-07-09T14:36:02.737Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年6期作者:廖芳鲜 [导读] 整体质量以及工程造价。因此,结合笔者工作实践,阐论建筑结构设计优化技术。 摘要:建筑结构设计是建筑工程建设的基础,建筑结构设计的合理性与科学性直接关系到建筑工程的安全稳定性、整体质量以及工程造价。因此,结合笔者工作实践,阐论建筑结构设计优化技术。 关键词:建筑;房屋结构;结构设计 伴随着社会经济的高速发展,现代建筑朝着外部结构美观化,内部结构实用性、安全稳定性方向发展。但是,高质量的建筑结构设计应在保证上述要求的基础上,提高施工便捷性,节省建筑成本,这就需要对房屋结构进行优化设计。房屋结构设计优化技术是基于房屋建筑使用状况,通过精确计算,设计出最合理的建筑结构方案,切实提高房屋建筑工程结构的稳定性、安全性的同时,兼顾其造价成本的经济合理性。 1建筑结构优化设计的内涵与意义 建筑结构优化设计指的是根据建筑要求与相关规范的要求,经过相应的计算,确保建筑结构重量、刚度、造价等指标符合最优化的建筑设计要求。房屋建筑结构优化设计是现今建筑领域的结构设计主流趋势,更是契合与现代建筑行业规范要求的可行性方案,优化设计要在“安全可行性”中找出“最优”。 建筑结构优化设计既能提高建筑的实用性、美观性、安全性、耐久性,更能有效控制工程造价。以较低成本打造高质量的建筑工程是建筑企业的诉求,其中结构科学合理的建筑结构设计是实现低价优质的保障,因此,建筑结构优化设计对于建筑企业经济效益,乃至建筑行业的持续发展有着极为重要的意义。 2房建筑结构设计优化路径 2.1建构模型 2.1.1确定设计变量 建筑结构设计优化在建构模型上建立影响变量的参数,进行有针对性地计算,从而确定最佳方案。变量参数的选择基于参数对建筑结构整体的影响强弱而定,选择影响因素少的参数,降低计算难度。影响建筑结构设计的参数我们通常称之为设计变量,损失期望C2、结构参数C1为目标控制参数,结构可靠度PS为约束控制参数,对于影响较小、变化幅度小的参数,可由预定参数表示,由此减少计算与编制的工作量。 2.1.2确定目标函数 确定目标函数,可基于重要性划分参数属性,通过选择一些影响较小的参数,有效控制函数模型计算量。目标函数确定后,基于相应条件进行最优解计算,针对建筑对结构强度、应力等约束条件开展结构优化设计,提高建筑结构设计的合理性。 2.1.3确定约束条件 在房屋结构设计优化上,为提高结构可靠性,应从确定优化设计的约束条件着手,其中约束条件主要为裂缝宽度、结构尺寸、结构强度、结构体系、应力约束等,结构设计上,在分析对比目标约束条件与实际约束条件,保证各个约束条件皆与建筑结构要求相符,由此实现最优设计。 2.2设定计算方案 房屋结构设计上,基于可靠性的优化设计有着极为复杂的多变量,且约束条件较多,非线性问题突出,因此,在对其进行计算时,应把约束性问题向无约束性的问题进行转化而求解,常用计算方法为:Powell、复合形法等。 2.3设计程序 在房屋结构优化设计上,应根据建筑结构的形式及功能,在当前主流普遍使用的模拟计算软件中选用合适的计算程序,确定科学的计算方法,建立正确的模拟计算程序。 2.4分析结果 建筑结构设计优化方案的制定,应在分析比较相关计算结果的基础上,多角度分析问题,切实保证结构的美观性、合理性、实用性、耐久性等。建筑结构设计优化既需要尽可能的节省造价,更需要确保技术上可靠性,确保两者兼具。 3结构设计优化设计技术的实践应用 3.1概念设计 房屋结构设计优化在缺少量化数值的情况下,可利用概念设计进行结构设计,处理好建筑构件与结构之间的关系。所谓概念设计,是基于地震震害形成的设计方法,在地震烈度设防上,往往存在诸多不确定因素,难以找到于之相契合的计算方式,此时,就可以以概念设计方法,将相关数值作为设计参考依据。概念设计以建筑结构强度、延性等为方案设计主导,无需进行数值计算,特别是对于难以进行精确计算的问题,可根据结构整体与分支之间的联系,地震危害、工程经验、结构损害机理等进行设计。因此,概念设计是基于整体角度控制抗震细部结构,由此确定建筑整体布置。利用概念设计,可在建筑设计时有效构思结构体系,这种设计方案概念更为明确清晰,并能准确定性,为后期设计奠定良好的基础。在概念设计上应秉持刚柔并济理念,设置多道防线,将复杂的问题简单化,尤其是确保受力与传力结构设计更为简单明了,譬如,建筑竖向抗侧力刚度应尽可能连续均匀,防止发生侧位移角,避免传力路径的突然变化;使结构平面正交抗侧力刚心接近于建筑荷载中心,减少地震损坏。 概念设计是建筑结构设计优化的重要环节之一,通过对薄弱部位的事先分析,有针对性的进行承载力调整,以增强或削弱某部位的荷载力,基于弹塑性计算进行校核,基于对结构材料性能的充分了解,在不减弱结构安全性与耐久性的前提下节约造价。 3.2 案例分析 某房屋建筑结构设计优化思路为:由于纵向刚度有余,依据层间位移,将内部剪力墙取消,由于对抗扭刚度小,难以有效对抗水平力

建筑结构设计计算步骤探讨

新的建筑结构设计规范在结构可靠度、设计计算、配筋构造方面均有重大更新和补充,特别是对抗震及结构的整体性,规则性作出了更高的要求,使结构设计不可能一次完成。如何正确运用设计软件进行结构设计计算,以满足新规范的要求,是每个设计人员都非常关心的问题。以SATW软件为例,进行结构设计计算步骤的讨论,对一个典型工程而言,使用结构软件进行结构计算分四步较为科学。 1.完成整体参数的正确设定 计算开始以前,设计人员首先要根据新规范的具体规定和软件手册对参数意义的描述,以及工程的实际情况,对软件初始参数和特殊构件进行正确设置。但有几个参数是关系到整体计算结果的,必须首先确定其合理取值,才能保证后续计算结果的正确性。这些参数包括振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等,在计算前很难估计,需要经过试算才能得到。 (1)振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。该值取值太小不能正确 反映模型应当考虑的振型数量,使计算结果失真;取值太大,不仅浪费时间,还可能使计算结果发生畸变。《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13-2 条规定,抗震计算时,宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应,振型数不宜小于15,对多塔结构的振型数不应小于塔楼的9 倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。一般而言,振型数的多少于结构层数及结构自由度有关,当结构层数较多或结构层刚度突变较大时,振型数应当取得多些,如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。振型组合数是否取值合理,可以看软件计算书中的x, y 向的有效质量系数是否大于0.9 。具体操作是,首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于0.9 ,若小于0.9 ,可逐步加大振型个数,直到x,y 两个方向的有效质量系数都大于0.9 为止。必须指出的是,结构的振型组合数并不是越大越好,其最大值不能超过结构得总自由度数。例如对采用刚性板假定得单塔结构,考虑扭转藕联作用时,其振型不得超过结构层数的3 倍。如果选取的振型组合数已经增加到结构层数的3倍,其有效质量系数仍不能满足要求,也不能再增加振型数,而应认真分析原因,考虑结构方案是否合理。 (2)最大地震力作用方向是指地震沿着不同方向作用,结构地震反映的大小也各不相同,那么必然存在某各角度使得结构地震反应值最大的最不利地震作用方向。设计软件可以自动计算出最大地震力作用方向并在计算书中输出,设计人员如发祥该角度绝对值大于15 度,应将该数值回填到软件的“水平力与整体坐标夹角”选项里并重新计算,以体现最不利地震作用方向的影响。 (3)结构基本周期是计算风荷载的重要指标。设计人员如果不能事先知道其准确值,可以保留软件的缺省值,待计算后从计算书中读取其值,填入软件的“结构基本周期”选项,重新计算即可。 上述的计算目的是将这些对全局有控制作用的整体参数先行计算出来,正确设置,否则其后的计算结果与实际差别很大。 2. 确定整体结构的合理性 整体结构的科学性和合理性是新规范特别强调内容。新规范用于控制结构整体性的

对目前房地产公司设计管理现状的反思

对目前房地产公司设计管理现状的反思 一、引言 本人在房地产公司从事设计管理十余年,历经深圳三家较大房地产公司。近年来一直困惑于国内房地产公司设计管理。 目前国内房地产公司都设置设计部,部门人员包括建筑师、结构工程师、水电工程师、装修设计师与景观设计师等,其职责均为项目设计管理。设计任务通过招标或直接委托形式外包给设计公司。设计公司根据房地产公司发出的设计任务书完成设计图纸的提交。这是一种普遍的房地产开发管理模式。 在过去的职业实践中,了解到欧美在房地产开发中普遍使用一种BIM设计软件,该软件可以设计住宅、工业厂房、酒店、医院、学校等多种项目类型。设计过程中,建筑、结构与水电设计可同时在三维图中进行,图纸审核完成后各专业可分开出具施工图纸。好处是建造形式、材料等通过三维图形演示给投资方。 提到BIM软件,我们必须对欧美房地产开发模式有个基本了解。投资方负责项目定位、成本、进度、财务和风险管理,具体说就是专司拿地和销售,一个项目一般配备2-3个设计工程人员。剩下的设计、建造通过合约交给建筑设计咨询管理公司与建造公司完成。项目承接方通过BIM软件向投资方汇报项目设计、施工工作。投资、设计与施工,工作任务明确、管理职责明晰。难怪欧美好建筑随处可见。 经过人类不断的社会实践,项目管理知识体系现已被国内外房地产企业采用。介绍完国内外房地产开发管理的基本模式,下面我们不妨分析一下国

内房地产开发设计管理的事儿。 二、事件描述 国内网络近年流传一首歌《死了都要改》:“把每天,当成是交图的dead line,一分一秒,都改到泪水掉下来。不理会,客户是看好或看坏,只要你勇敢,给我改。.......把每天,当成是交图的dead line,一分一秒,都赶到泪水掉下来,不理会,最后是改好或改坏,只要有时间,你还得改。so.......不要改得太快,你改得越快他的想法也就变得快,.......死了都要改,.......不说句脏话不痛快,笔会损坏,图会掩埋,计算机还在!到绝路都要改,不日夜颠倒不痛快,改到最后还得改!改到变态才精彩!” 最近国内网络上播放一个冷笑话:某设计师上班途中遇车祸,住院昏迷不醒。其领导就在他耳边反复念叨:“投资方同意出图了……”,几分钟后,设计师翻身下床,说我要去打图了…… 以上是源于网络的设计师故事。目前我任职的公司在深圳某口岸开发一高端住宅,项目设计管理总结主要问题如下: 1、商业街室外道路标高与相邻住宅项目道路标高衔接不上,我司室外标高高出相邻项目室外标高约50-70厘米,造成该处设计一条两家共用市政道路成为不可能。正确的设计要求除考虑道路排水坡度外,两个项目相邻室外标高应基本一致。 2、项目联排别墅后花园内标高低于花园外侧道路标高。后在花园内增加地漏和管道解决雨水排放。正确途径:花园内标高高于花园外标高,雨水通过场地高差直接排放到花园外道路上,再通过道路上雨水井收集后统一排放到城市雨水管道。标高设计错误,增加排水管道,投资成本增加。

建筑结构设计步骤

1、首先是柱网的布置,这一阶段你可以理解为概念设计,你要大概确定哪些位置需要布置柱,如果是某些对室内空间有要求的建筑,比如住宅,你还需要确定是布矩形柱还是L型柱或者T型柱,这一阶段你可以先不确定柱的尺寸,只要先确定哪些位置需要布置柱就行了。具体怎么布你需要查一查规范,这个我在这里也很难说清楚,一般主要是首先在保证结构尽量规整(比如框架尽可能要形成闭合体系,就是围成一个矩形)的基础上,根据建筑的使用要求再进行调整(比如有的地方不能放柱)。 2、确定梁的位置。一般没意外的话墙下尽可能要有梁,柱网没有形成闭合体系的地方要通过梁把两个闭合体系连接成一个整体,楼板跨度过大的地方要设置次梁,楼板开洞处板洞要用梁围合,梁不能凭空搭接,梁的两端要么搭在柱上,要么搭在别的梁上。以上两部分算概念设计,确实有规范可循,但主要靠经验,你可以查一查《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》 3、梁柱尺寸的确定,柱截面尺寸估算你可以根据轴压比公式来估算,不会的话百度下很多的,比较长我不细说了。梁高主要根据跨度取,我也不说多复杂了,主梁一般取1/10不到,次梁取1/12,梁宽你一般取200~350之间,高宽比最好不要大于2,主梁你可以外围的梁取250宽,中部的取300,次梁取200~250,比如一块7*9最边上的板,外部9米长的跨度部分取800*250,内部的取800*300,7米跨度部分外部的取600*250,内部的取600*300,9米跨一半的地方搭根次梁取500*250。 4、建模,其实前面3点已经是在PKPM里建模做了,第四部主要是加荷载,比如墙的重量转化成梁上的线荷载,板上的面层转化成楼面恒载等等,具体不细说了。然后楼层组装,设定建筑的一些系数,最后去SATWE里计算,然程序自动给你配筋 5、出施工图了,用梁平法和柱平法把施工图出出来让后根据制图规范改吧。 6、JCCAD里做基础,地质报告看看好,系数设好,布基础、地梁,导荷载,然后自动计算,写了好多了也不细说了,主要在1、2、3里给你讲下最开始怎么从梁柱的布置入手。 一、起因 与钢、混凝土、砌体等材料相比,土属于大变形材料,当荷载增加时,随着地基变形的相应增长,地基承载力也在逐渐加大,很难界定出一个真正的“极限值”,而根据现有 理论的、半理论半经验的或经验的承载力计算公式,可以得出不同的值。因此,地基极限承载力的确定,实际上没有一个可以通用的界定标准,也没有一个可以适用于一切土类的计算公式,主要依赖于根据工程经验所定下的界限和相应的安全系数加以调整,考虑一个满足工程要求的地基承载力值。它不仅与土质、土层埋藏顺序有关,而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降、地区经验的差别等等有关,不能作为土的工程特性指标。 另一方面,建筑物的正常使用应满足其功能要求,常常是承载力还有潜力可挖,而变形已达到或超过正常使用的限值,也就是由变形控制了承载力。以往的工程实践证明,绝大多数地基事故皆由地基变形过大且不均匀造成。 因此,根据传统习惯,地基设计所选用的承载力通常是在保证地基稳定的前提下,使建筑

建筑结构中桩基础设计论述 赵鎏刚

建筑结构中桩基础设计论述赵鎏刚 发表时间:2017-12-15T13:58:42.583Z 来源:《建筑科技》2017年第13期作者:赵鎏刚[导读] 建筑行业得到了迅猛的发展,成为城市发展中的主流。 中铁三局集团天津建设工程有限公司天津 300000摘要:近些年来,城乡一体化进程的加速,城镇化的步伐越来越大,因此,建筑行业得到了迅猛的发展,成为城市发展中的主流。伴随而来的是,人们对建筑的要求也越来越高,这不仅在外观上,要符合现代人的审美,还要满足对建筑功能和质量的要求。桩基础技术在 建筑工程中的应用,从很大的层面上满足建筑使用和安全的需求,工程的管理者要结合具体建筑的施工特点,来选择合理的桩基础施工技术,提升建筑的经济和社会效益。 关键词:建筑工程;建筑结构;桩基础设计1 桩基础设计特点和分类1.1特点 首先,桩基础的承载力较强,桩深入到的坚硬的持力层内,比如密实的岩石层、基岩以及中密砂等土质中,在竖向的单桩以及群桩的承载中,承载力都较强,能够承载起建筑的主体的全部的竖向荷载,其中也包含偏心荷载在内。其次,竖向桩的刚度较大,桩基础的单桩和群桩的刚度都很大,当自身的重量以及邻近的荷载对其产生作用时,都不会出现极度不均匀的沉降,并且将建筑物可能出现的倾斜控制在一定的范围。再次,稳定性较好,不管是单桩还是群桩,都具有较大的侧向刚度,并且抗倾覆能力较强,对地震以及风力作用导致的力矩和水平上的荷载,都可以较好的抵御,保证高层建筑物的稳定。 1.2分类 根据桩基础的受力原理,可以将桩基础分成两个类别,端承桩和摩擦桩。摩擦桩借助基桩和周边土之间的产生的摩擦力,承载起建筑物,又可以分成抗压桩和抗拔桩,常被应用于较深的持力层,也用于地基土的缺乏坚硬的持力层中。而端承桩是靠桩基支撑在持力层上面,对上面的建筑物起到承载的作用。根据它的施工方式,可以将它分成灌注桩和预制桩。其中,预制桩是用打桩机将预先制定好的钢混桩打进地下,这种预制桩具有造价低、施工快、节约性等优点,但是这种桩型对土质的要求较高,会产生的挤土这种不足。而灌注桩是在施工时进行现场钻孔,或者采取人工挖孔的方式,先制出孔,之后再把钢筋笼放进去,用混凝土进行灌注,能够穿越各种坚硬的夹层和持力层等,同时,这种桩的桩径和单桩承载力有较大的调整空间,因此,成桩的质量比较可靠,对高层建筑尤其适用。2建筑物对建筑结构基础设计的要求2.1结合环境信息设计 在建筑工程施工的过程中,要使建筑结构保持稳定性,使建筑物更加高大、宏伟,那么就要做好基层的土木施工的结构设计。在这个过程中,要根据施工周边的水文环境、交通环境等状况来进行施工。另外,可以使用一些现代化的数字技术进行监测,在对建筑施工环境进行了客观了解之后,根据工程施工要求进行施工图纸和技术方案的设计,这样才能建筑物的质量提供保障。 2.2施工图纸的设计 要求在建筑工程建设的过程中,施工图纸能反映技术效果。通过对客观环境的分析,实现建筑施工抗震和防渗水结构设计。具体设计策略如下: 对于土质环境较疏松区域,要想增强基层结构的稳定性,那么就可以通过构建工程桩实现。另外,为使施工人员依照设计要求准确施工,对于设计人员而言,一定要在施工图纸上对重点关注事项标注。在工程复杂区域,可使用文字进行标注,同时要使施工图的比例尽量专业。 2.3重点建立地基和支撑柱 在建筑工程建设中,基层结构的稳定性跟地基的结实性紧密相连,而且还与支撑柱的承重联系也很大。在施工的实际过程中,要将此内容作为施工重点进行设计,并在施工监督和审核中进行客观地考察。检测达标之后才能继续施工建设。对于支柱梁木和柱子,要进行压力测试,测试坚持“强柱弱梁、强剪弱弯以及强压弱拉”的原则。 3 桩基础设计及其应用3.1案例分析 设计之初,设计者根据承载力和地基土指标间的关系,来估算单桩竖向的抗压承载力,但是估算值通常会和实际的承载值存在着差距,因此,要将估算值,通过试桩以及试打桩来进行验证,并根据验证接过来适当地调整。同时,设计施工图纸时,还会通过静载荷试验来获取较为准确的桩承载力和其他相关的设计参数,这种方式对于地理环境较为复杂的桩基础建设有很大的帮助。在实际施工中,由于时间的限制,工作人员会根据勘察报告上的数据,来进行桩基础的测试,并根据估算的承载力值,来进行桩基础的设计和施工,要尽可能地将误差控制在最低范围内,否则,误差过大,就会对建筑造成不良的影响。某市建筑工程项目中,需要建筑起一栋商业住宅区,设计规划阶段,将建筑确定为 20 层,其中地上 19 层,地面下负一层,工作人员在设计时,结合地质勘察报告上的数据,选用的 D400 型号的预应力管桩,管桩的长度的约为 20m,并对单桩承载力进行估算。实际工程建筑的中,通过试桩得到的实际承载力比估算值提高了近 33%。采用的是试验值,使得工程的投资成本大大降低,提升了工程建筑的效益。从中可以看出,通过试桩可以降低桩基础施工的难度,同时避免材料的浪费。 3.2传统设计误区 现代社会,高层建筑是较为普遍的,各种居民楼、写字楼、酒店等高耸林立,很多住宅楼都是采用的剪力墙结构,这种结构的整体刚度较大,并且刚度和荷载均匀地分布,建筑结构的上部刚度,对于基础的沉降起到的的作用较大,在结构的设计方面更为便利。但是,办公楼以及酒店等高层建筑,用的是框架核心筒和框架剪力墙结构,也有的采用的是框支剪力墙或者筒中筒结构,这类结构的整体刚度要次一些。刚度和荷载不均匀的分布,上部结构和地基桩基之间的有着更为复杂的作用,桩基础的设计难度提升。 3.3 变动刚度的设计细则

房屋建筑结构设计中基础设计探讨

房屋建筑结构设计中基础设计探讨 摘要:近年来,人们的生活水平日益提高,对生活质量的要求也越来越高,特 别是在住房建设质量方面。在中国经济快速发展的背后,很多行业都在蓬勃发展,特别是建筑业。虽然建设规模逐步扩大,但住房建设结构质量仍是首要目标。因此,我们必须做好房屋建筑结构设计的基础设计,为后续的施工工作打下坚实的 基础。本文将围绕建筑结构设计的基本设计展开,并进行相关的探讨,希望对行 业内外人士有所帮助和指导。 关键词:房屋建筑;结构设计;基础设计 1简述房屋建筑结构设计中基础设计所应遵循的重要原则 1.1整体性原则 设计师应充分考虑房屋的目的和结构,不满足指标之一,而忽视其他指标的发展,使建 筑的设计使建筑获得更高的性价比,使建筑设计不仅符合基础的安全原则,但也需要根据用 户的需求动态调整房屋的设计结构。 1.2全面性原则 建筑结构的设计工作需要全方位、多层次的考虑。因此,设计人员在进行这项工作时应 遵循的首要原则是全面性原则。顾名思义,所谓综合性原则,就是在进行建筑结构的基本设 计工作之前,需要综合考虑建筑的功能使用,不能只局限于一个方面。现在,建筑基本设计 中普遍存在的一个问题是过于注重建筑的美观,而忽视了实用性,违背了综合性原则,没有 对房屋的实用功能和美感进行全面的比较。 1.3提前性原则 所谓超前原理强调建筑结构设计中基础设计的准备。任何项目建设都离不开前期的准备 工作。准备工作作为后续工作的基础,对整个工程建设具有重要意义。在建筑基础设计前期 准备工作中,主要包括对房屋所在环境的调查和业主要求的设计规划。掌握先进性原则,做 好设计准备工作,是保证住宅结构设计质量的重要保证。在编制过程中,能有效地整合业主 的设计要求,提前发现施工中的重点和难点问题,为以后的具体施工设计提供极大的方便。 2基础设计的选型 在进行房屋的建筑结构设计时,要根据建筑的实际情况,充分考虑到建筑设计的专业性以 及科学性原则。在基础设计选型时,要注重以下几个方面的内容: 2.1增强房屋基础的抗剪强度 建筑基础的抗剪强度是指建筑地基抵抗施工过程中产生的剪力的能力。我们知道不同地 基和建筑物地基的抗剪强度是不同的。如果在建筑物的地基侧增加一个巨大的力,在一定的 承载范围内,该工程将导致侧滑,而建筑物基础将出现隆起,导致边坡失稳,这将对工程质 量产生巨大影响。为了提高房屋地基的抗剪强度,需要严格控制房屋地基的处理,使工程的 每一步都按照规范要求进行,从而最大限度地提高房屋地基的抗剪强度,提高工程质量。 2.2重视房屋基础的压缩性

关于建筑结构设计中裂缝的思考 韩伟

关于建筑结构设计中裂缝的思考韩伟 发表时间:2018-10-30T16:15:01.890Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第16期作者:韩伟 [导读] 因此如果想防止出现建筑裂缝现象就要学会由导致裂缝的原因入手,提出有针对性的预防措施。 新疆绿城建筑规划设计有限公司新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830000 摘要:建筑物的结构设计是整个工程中相对重要的部分,墙体和楼板的裂缝现象又是结构设计中的重点治理部分。一般混凝土结构出现裂缝的诱因非常多,从而导致需要更加严格的结构设计方案,因此如果想防止出现建筑裂缝现象就要学会由导致裂缝的原因入手,提出有针对性的预防措施。 关键词:建筑结构设计;裂缝;措施 1简要介绍裂缝的特征 很大一部分建筑工程结构裂缝是垂直产生的,建筑工程结构裂纹尺寸与墙的实际高度相同,建筑结构裂缝的实际形状为中间向二边扩展直至消失;大部分的结构裂缝宽度通常小于0.3毫米,只有少数的结构裂缝宽度大于0.3毫米;结构裂缝的位置很大的概率出现在墙体的中部,只有少数的结构裂缝出现在墙的两端;拆除模板后结构裂缝出现的概率更大,这意味着结构的裂缝和温度的快速变化有很大关系;时间的变化后,裂缝会出现不同的变化,发展的方向逐渐发生变化,但实际结构裂缝的宽度通常不会改变;挡土墙的回填过程中,结构裂缝一般出现松弛的现象,但实际并不特别严重的泄漏问题。 2建筑设计中裂缝的危害 按照裂纹产生的不同危害,将其分为三种类型:表面裂纹、深度裂纹和穿透裂纹。裂缝出现的越多,对建筑工程的破坏也会越来越大。一般来说,施工中最严重的裂纹是穿透裂纹,这对建筑施工来说也是最有害的。建筑工程会被裂缝所破坏,这也极大地降低了建筑的安全性和稳定性。即使深层裂缝不会给建筑物带来重大破坏,也会在一定程度上降低建筑物的质量。表面裂缝与其他几种类型做比较,它所造成的损伤是最小的,但如果不能及时处理好表面的裂纹,随着时间的渐渐推移,也会逐渐变成深层裂纹,最终将会给建筑物带来巨大的损伤。 3建筑结构裂缝的成因 3.1荷载裂缝 荷载裂缝就是建筑自重对承重结构造成的压力下,经年累月的应力使混凝土结构逐渐出现了裂缝。与非荷载裂缝相比,更强调了裂缝所受的巨大压力,同时也突出了该结构在建筑中的重要作用。在相应建筑标注制定的过程中,曾经广泛的借鉴了西方建筑行业的经验。实际上,建筑荷载预估值通常都比较低,混凝土结构的使用又比较高。这样的偏差下,就令行业标准难以真正的指导实际建设,荷载裂缝成为了一种较为普遍的现象。部分企业在建筑设计的过程中,为了应付质检一味的对行业标注进行生搬硬套,忽略了我国的具体国情。最终就导致了建筑结构抗裂性不足,这个问题在一些高层和超高层建筑中最为多见。 3.2温度应力裂缝 众所周知,我国大部分国土受到温带大陆性气候的影响。其表现为冬季寒冷干燥,夏季炎热潮湿;在巨大的湿热差下,热胀冷缩现象就更加明显。在项目混凝土结构的建筑过程中,由于气候条件的差异就很难把控其中的参数。混凝土凝固的过程中,大量水分流失就会造成建筑裂缝的自身。如果在内外部温度、湿度差异过大的情况下,混凝土结构的表层就会率先团结,内部则相对滞后,这种情况也会造成裂缝,并且会沿着结构线不断的延伸。 3.3塑性沉降裂缝 塑性沉降也是裂缝产生的主要原因之一,并且这种现象造成的质量问题也往往更加严重。在混凝土的现场浇筑过程中,骨料和砂石需要充分的搅拌均匀以分摊自重应力。但是在实际的建设过程中,由于没有把握好含水率的问题,使内部颗粒团结沉降,内部的水分受到压力之后不断排出,最终形成了坍缩的问题。同时,部分项目在施工过程中没有对骨料的大小和质量把好关,从而使浇筑过程中出现了自然沉降。 4建筑结构设计中控制裂缝的措施 4.1结构的平面布置 应当确保建筑结构平面布置的规则性,避免平面布置形状出现突变的情况。在平面存在凹口时,应当在凹口部位的边缘设置拉梁,凹口周边的楼板应当适当的加厚并且对配筋进行强化,楼板的负筋应当拉通。此外还应该按照相关规范和要求对建筑结构的长度进行控制,在建筑结构的长度超过相关规范规定的数值时,地下部位设置后浇带,地上应设置膨胀加强带。后浇带通常设置在梁和楼板的1/3宽的位置,宽度应当在800-1000mm范围内。加强带宽度一般为2000mm,带两侧布置密孔钢丝网,以此将带内混凝土与带外混凝土分隔开,钢丝网垂直布置于上下层(或内外层)钢筋之间,并用钢筋加固。膨胀加强带带内增设15%水平温度钢筋,水平温度钢筋均匀布置在上下层,内掺12%的膨胀混凝土后,且混凝土强度等级提高一级。后浇带及加强带的设置应当将梁、墙和板完全的分开,钢筋仍然应该连续的配置。在房屋长度超过规定的的数值比较大的情况下,应当进行变形缝的设置。在建筑物群房和主楼的高度相差比较大的情况下,需要在主楼和群房之间进行沉降缝或者是后浇带的设置,这样能够有效的避免或者减少因为基础沉降而导致的裂缝的产生。 4.2混凝土构件厚度 由于钢筋锚固和耐久性等因素的影响,必须对现浇构件的最小厚度进行合理的限制,对于现浇楼板的厚度应当选择≥L/30-L/40(L为板的计算跨度),通常民用建筑不应当低于100mm,根据实际发现,楼板的厚度在比较薄的情况下可能会出现收缩裂缝,因此必须结合实际情况根据相关规范和要求对其最小厚度进行科学的限制。 4.3混凝土强度等级选用 建筑结构通常属于大体积混凝土,建筑结构的梁和楼板的混凝土强度应当保持一致,宜选用中级。在建筑结构的墙和柱的混凝土等级高于梁和板时,节点核心区的混凝土强度的等级应当与柱和墙保持一致。现浇梁与楼板的混凝土强度等级应当保持一致性。在柱和墙的混

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