房屋设计问题范文

时间:2023-07-11 17:51:40

导语:如何才能写好一篇房屋设计问题,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

房屋设计问题

篇1

1钢筋混凝土结构设计中存在的问题及改进措施

(1)地基与基础设计中存在的问题和改进措施:如果建筑有地下室,在地下独立基础设计中,往往没有对建筑沉降导致的附加应力影响充分考虑和重视,那么就会影响到地下室底板的承载能力,导致有裂缝问题出现于混凝土上。特别是房屋建筑采用了天然地基,那么这个问题就更加突出,虽然沉降问题是肯定会发生的,但是房屋建筑如果有较小的沉降量,就可以将褥垫等处理措施设置于地下板和持力层之间。如果建筑物有地下水,并且有着较高的地下水位,那么就需要对建筑的防水与降水功能充分重视,特别是柱下承台的形式基础,需要对这个问题尤其重视。基槽地模有着非常复杂的形状,那么就会有很多的阴阳角和放坡产生,这样就给防水技术的应用带来了较大的难度。为了促使有地下水位的建筑物防水功能得到提高,就需要对不同季节下建筑物受到水位的影响充分考虑,将包络图给求出来,然后才可以进行防水措施施工。在计算地下室底板和外墙配筋的过程中,假设条件很容易不符合于实际情况。一般来讲,在计算地下室底板和外墙配筋的过程中,地下室底板配筋的计算方式不符合于外墙配筋的计算方式。在计算外墙配筋的过程中,将底部固结和顶板铰接的方式应用到过来,但是却将单向板计算方式应用到底板配筋计算中,这样在计算配筋的过程中,结算结构往往不符合于实际情况。那么针对这个问题,就需要对配筋的计算方法进行统一,对其进行必要的规范。统一规范,促使人们了解到单向板计算方式和底部固结和顶部铰接计算模型的应用范围,避免出现此类问题。在天然地基锥体独立基础设计的过程中,基础坡面的坡度往往设置的不够合理,在三分之一以上,那么就给混凝土捣实工作带来了很大的难度,经常将人工拍打振捣的方式应用过来,那么混凝土强度均匀性就无法得到保证。针对这种情况,尽量需要避免将锥体独立地基设置于天然地基上,阶梯型基础可以优先选用。在对地下独立基础之间的拉梁进行设计时,往往与普通的拉梁设计方法所类似,没有充分考虑其他的一些影响因素;针对这种情况,就需要对梁坡上扩散角内土的重量充分重视,这样拉梁结构的稳定性才可以得到保证。(2)上部结构设计中的问题及改进措施:首先是框架-剪力墙结构设计问题,在框架剪力墙设计过程中,有时候无法均匀布置剪力墙,或者单肢有着较大的刚度,这样就会对梁板等构件的设计造成一定程度的影响。集中应力,如果有应力破坏问题的出现,将会导致严重问题的发生。那么就需要对这些问题的原因充分考虑,避免此类问题的出现,如果采用的剪力墙刚度是第一级别,那么就需要保证其墙肢数不小于4,以此来分散应力。要将框架结构多层设防的原则严格遵守下去,层层设防,促使剪力墙的防御能力得到强化,对外来的破坏力进行有效抵抗。同时,还需要将做大放小的原则来应用过来。用强柱弱梁以及强剪弱弯的形式来设计剪力墙的梁和柱。(3)强柱弱梁和强剪弱弯的结构设计要求实现难度较大,如果在结构设计时,采用的是强柱强梁或者强剪强弯原则,那么就会有巨大的破坏力产生,因此,我们就需要将强柱弱梁以及强剪弱弯的结构设计原则给应用过来。但是在实践过程中,却无法有效实现这种结构设计方式的延性设计理念。特别是我国在相关的抗震设计规范中,通常将轻度震级的地震作为主要防范内容。如果出现了较大震级的地震,就会影响到钢筋混凝土结构中梁柱的稳定性,并且也无法保证可以先倒塌梁,后倒塌柱。因此,就需要结合我国具体情况,来对相关的抗震设计规范进行修改和完善,对建筑抗震设计要求进行完善,促使强柱弱梁以及强剪弱弯的设计原则得以有效实现。(4)挑梁变形和墙体外闪问题,因为钢筋混凝土结构有着较大的局部受力,那么就会有挑梁变形和墙体外闪等问题的出现;针对这种情况,就可以将构造柱设置于悬挑的挑梁端头,构造柱就可以有效连接每层的挑梁,通过这样的结构设计方式,就可以将挑梁变形和墙体外闪问题给有效消除掉,因为即使有过大的受力集中于局部位置,在挑梁的作用下,也可以向其他各层结构中传递,这样就可以对压力进行有效的分散。(5)其他一些问题:上面所讲的都是一些重要的设计问题,还有一些细节问题需要重视。比如在不同的条件下,如何对钢筋混凝土构件的钢筋保护层厚度进行取值,框架梁端纵向受拉钢筋配筋率问题等等。在相关的建筑结构设计规范中都明确的标注了这些钢筋结构设计中的细节问题,因此,相关的设计人员就需要努力学习,对相关的规范要求进行了解,结合要求来对钢筋混凝土结构进行设计,控制失误的出现。

2结语

通过上文的叙述分析我们可以得知,随着时代的发展,钢筋混凝土结构在房屋建筑中得到了较为广泛的应用,它的应用,具有一系列的优势,可以将钢筋和混凝土的优势综合发挥出来。但是在钢筋混凝土结构设计中,还存在着一些问题,影响到了钢筋混凝土结构房屋设计的质量,需要引起人们足够的重视。通过上述的几个方面探讨钢混结构房屋设计中的问题,希望可以提供一些有价值的参考意见。

作者:李嘉 单位:安徽华盛国际建筑设计工程咨询有限公司

篇2

【关键词】多层砌体;设计;问题;措施

多层砌体房屋建筑以剪切变形为主,纵横墙布置应基本均匀、对称以体现规则性原则;结构的基本周期一般在0.3S以内,结构的初裂水平侧移约为1/4000,大震时的破坏主要依靠抗震构造措施来抗御。

1 一般规定

砌体结构的材料指烧结普通砖、多孔砖、蒸压类的实心砖、标准的混凝土小型砌块,其他如:非蒸压粉煤灰混凝土标砖、多孔砖、蒸压类的空心或多孔砖在地震区不能采用[1]。

横墙指大于4.2m开间的房间占该层面积的80%以上者,如:全为教室的教学楼或食堂、俱乐部和会议楼等。

关于嵌固条件好的半地下室:指埋深较多或形成扩大半地下室底盘,对半地下室作为上部结构的嵌固端有利,抗震验算可不计作一层[2]。

不论全地下室或半地下室,抗震强度验算时均应当作一层并应满足墙体承载要求。凡有质量就有地震作用,楼层集中了各层的主要质量,不论房屋高度如何变化,有多少楼盖也就有多少个计算质点,一个质点只考虑一个自由度,这是底部剪力法计算的基本前提。

坡屋面的最低处高度≤1.5m时,可与顶板合并成一层计算;当阁楼层面积≤1/2顶层楼面积、最低处高度≤1.8m时,阁楼层可不作一层计算,高度不计入总高度之内。将其作为局部突出构件(荷载并放大)进行抗震强度验算(抗规5.2.4条),除轻钢、木屋盖外,放大亦可将阁楼层当作普通楼层输入验算做比较(面积比≤0.714时PMCAD程序判定为屋顶间,自动放大地震作用)。

横墙错位:现浇楼盖≤500mm,预制板≤300mm以内可以认为是连续的横墙。

计算房屋宽度:单面悬挑走廊、局部突出楼梯间不计入。

转角窗:转角窗的设置使砌体墙的连续性和封闭性中断,地震作用不能传递;鉴于低层房屋其震害与平面规则性的差异不明显,8度区≤3层,6、7度区≤4层时,在采取加强措施后可设置转角窗。

现浇板沿外墙(含内墙楼梯间)楼板支座宽度内设置2ф12的加强筋。

房屋错层:现浇楼板高度大于750mm预制楼板大于600时,宜设缝。复式结构房屋原则上应按楼板标高作为集中质点计算层数[3]。

局部地下室不宜采用,地基土质较好时(稍密砂砾地基土、中密砂土),若不便分开,两者基底差不宜过大且按1:2放坡。

2 多层砌体设计

砌体结构房屋原则上不能设局部内框架(结构动力特性不同,不同材料的结构处于同一结构单元内的变形、刚度不一致,地震时易造成连接部位的破坏)。仅限于在门厅部位设置一、二层的梁柱结构,可不认为是“内框架”,但在构造上应予以重视,尽量不使其承载过大,加强门厅侧边墙体的布置及两者连接处的节点构造。

纵横墙在结构平面布置中不能分别对齐时,应采取措施:

2.1 横墙不对齐:一般一个五开间的住宅结构单元内,有3~4道对齐贯通的横墙即可满足要求;现浇板两段墙体相对错位约500mm、预制板为300mm左右时可认为连续贯通,但应于两墙段间的楼板内增设暗梁[4]。

2.2 纵墙不对齐:除两道外墙外,一般内纵墙1~2道,设计时允许将纵墙均匀分段对齐,且尽量使各段纵墙长度大致相近。

抗震设计不宜采用砌体墙增加局部(楼梯间)剪力墙的结构体系,施工图审查要点3.7.1条(6)款,允许按国标97G329(五)的相关部分采用,此在03G329(五)中已被删除,则无标准依据。

目前,抗震设计中存在的主要问题有:

2.2.1 砌体与钢筋混凝土墙协同工作的问题没有解决(破坏不同步);

2.2.2 两者刚度差别较大,结构不均匀造成平面刚度、侧移刚度突变。

2.2.3 试验研究少、无震害经验,目前不应用于地震区。

2.2.4《PMCAD》软件提供了上述组合结构地震剪力分配的近似方法(弹塑性模量比),容易满足抗震要求,尚在延续采用此类结构体系。

3 多层砌体提高抗剪强度的途径

3.1 增加墙厚,外墙减少至240厚,墙体抗剪强度不满足要求,应视设防烈度及工程具体情况选择;

3.2 提高砌体强度等级,选用高强度砖和砂浆(≥MU15M15);

3.3 配水平钢筋(ρ=0.07%~0.17%)提高抗剪强度30%,一般可在240墙中配2ф6~2ф8;

3.4 增设构造柱,其截面应限制(规范7.2.8条);

3.5 采用配筋混凝土小型空心砌体(不能应用于砖砌体房屋的局部墙段)。

多层砌体住宅单体长度应当控制在55m以内,超过时必须采取有效技术措施消除地基不均匀沉降、温度变化、材料收缩等因素引起的裂缝[5]。

横墙较少的房屋按《抗规》7.3.14条规定,采取措施弥补可不降低层数和高度的要求,工程设计中其类型已不仅限于住宅楼。“横墙很少”的房屋抗震能力更差,若采取了措施,横墙布置达到了横墙较少的条件时可按横墙较少来对待,也可少降一层和适当降低高度。

4 底部框架-抗震墙

上部砌体墙与底部框架梁或抗震墙不能完全对齐时,在一个独立的结构单元抗震墙之内允许1/3可不对齐,同时不对齐的墙不能连续超过二道(规范规定“基本对齐”的原则是:大部分上部承重墙应落在框架梁或墙上)。

当上部砌体墙与底部框架梁或抗震墙不对齐时,应在过渡层设置托墙次梁,承托各层的荷载包括地震作用效应,可采取下列措施:

4.1 对次梁两端支座应当加强;

4.2 地震作用采用1.25~1.50增大系数,以考虑竖向抗侧力构件不连续的影响。

4.3 对过渡层支承在次梁上的墙体段配置水平钢筋,增强刚度减少裂缝。

底框—抗震墙房屋是上下层材料不同、上下层刚度差异较大的结构;亦是一种不利于抗震的结构体系。因此,抗震等级取钢筋混凝土框—剪结构的高限值,6、7、8度框架和抗震墙分别取三、二、一级。

抗震墙应设置条形基础、筏式基础,以减少基础变形。

5 结构分析与计算要点

墙高H计算值的规定:

5.1 底层外墙,首层顶板底到室外地坪下500mm或管沟底;

5.2 底层内墙按楼层高度计算(或从楼板底算到管沟底);

5.3 中间楼层按层高计算;

5.4 顶层坡顶层高算到山墙1/2高度;

5.5 单层空旷房屋:外墙高度自大梁底(或屋架端支点)算到室外地坪下500mm(或外墙管沟底),计算稳定时自板底算起。

多层砌体、底框-抗震墙房屋不进行天然地基及基础的抗震承载力验算,6度时不进行截面抗震验算。

受水平力最大的墙段不一定是受竖向力最大的墙段。按《抗规》7.2.2条只选择从属地震荷载面积较大(地震作用楼面荷载对墙体单向传力,静力作用现浇板则双向传递);竖向应力较小,即承担垂直荷载较小的墙段(轴压力越小,相对抗剪强度越低)。

《抗规》第7.2.5条2款未明确是否必须考虑梁与上部墙体组合作用按组合构件设计;条文说明指出可采用折减荷载的方法。PMCAD软件提供3种方法设计墙梁,承托四层以上时,采用部分荷载法中的四墙五板法(取Q2=0.8)及调整M、N系数等计算参数的规范算法均可,承托四层以下时选择全部荷载法。

水平配筋在墙体的尽端应有锚固,有构造柱时按受拉筋的锚固长度设置(约la=30d),无构造柱端的水平筋可弯折成直勾,以利钢筋在墙段中抗剪作用的发挥。

多层砌体结构房屋还会在中小城镇、广大农村,尤其是广大民居建筑中还将广泛采用。因此,设计人员必须严格执行规范和相应的构造要求只有这样才能有效消除设计质量隐患,保护人民生命财产安全。

参考文献

[1]邓中亚. 多层砌体结构房屋设计要点及常见问题[J]. 中国勘察设计, 2010,(03)

[2]吴家辉. 论城市建设中高层建筑设计要点的探讨[J]. 科技致富向导, 2011,(08)

[3]黄俊彦, 朱婷婷. 纸浆模塑制品的结构形式及其设计[J]. 湖南工业大学学报, 2008,(02)

篇3

关键词:房屋, 结构设计, 优化技术 , 方法,要点

Abstract: with China's economic prosperity and development, housing construction structure design level also constantly improving, the optimization design of building structure not only can save cost cost, but also can improve the quality and safety of the house. The paper mainly introduces the present situation of the houses and the optimization design of reason, and expounds the optimized design of building the main contents and methods, finally puts forward the design optimization of building structure should be pay attention to, and puts forward some opinions of his own.

Keywords: housing, structure design, optimization technology, method, the main points

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

近年来,由于土地价格市场的变化,不断上涨的土地价格给开发商的建筑总成本控制带来了极大的压力,同时,人们对于居住条件及生活环境的要求不断提高,相应建筑产品的品质要求也就不断提高,这就让开发商不断寻求新的手段满足顾客需求,而降低工程造价就成为开发商追求的直接目标,这就需要我们利用结构设计优化设计技术方法,提高有限空间 有限资源的最大化效果发挥,实现经济化 实用性和适用性的良好目标。

1 房屋设计的现状及实行优化的原因

依据我国的国情以及发展形势,我国今后主要以建设高层住房为主。与此同时,投资者们也日益关注建设成本如何最低化,使用结构设计优化技术能够实现建筑成本的最低化。

若想实现结构优化的目的,工程设计人员首先以建筑的安全性为基础,然后理性分析建筑方案,融合与之相适宜的设计理念以及方法实现对工程造价的有效控制,以符合投资者的经济要求。根据统计资料显示,建筑结构经过优化设计比未进行优化的建筑节省了50%至30%的费用。然而,在很多实际优化设计中,其因为受到较多因素的制约而难以施展、发挥出其优越性。比如,过度追求工程设计进度,就会影响工程设计人员的设计效果,一味地以满足工程进度为目标;年轻的工程设计人员常受其专业素质限制,难以理解其设计软件,无法实现优化技术。也有一些工程设计人员过于关注建筑部分,忽视了建筑的整体方案,能实现控制整体造价。由此可见,工程设计人员要将其技术与经济效益进行有机结合,只有合理的设计方案才能确保实现最大经济效益。

2 房屋优化设计的主要内容

通常房屋结构的设计主要是利用适宜的方法和设计理念来满足房屋建筑设计的需求,比如确定合理的布置、结构形势、构件尺寸等。尤其是优化设计基本的钢筋混凝土房屋结构体系,往往自整体布局与具体构件两个角度进行分析。影响整体布局的关键因素是建筑物的柱网尺寸、层高、体型、抗侧力构件位置等。具体构件主要是指结构构件的几面、布局、钢筋及混凝土的配筋构造、强度等级、对于这两大方面的因素,需要有专业的工程设计人员,熟知构件设计规范并具有丰富设计经验,而且善于分析与把握构件受力特性及结构,进而选取最相适宜的方法展开优化设计工作。

3 房屋结构设计优化方法

赏心悦目的建筑是建筑的美观与结构设计相互协调密切配合的结果。建筑结构设计追求适用、安全、经济、美观和便于施工五种效果,而建筑设计优化设计技术方法的应用不但满足了建筑美观、造型优美的要求,又能使房屋结构安全、经济、合理,成为实际意义上的“经济适用”房。从建筑上分析结构设计优化方法,它主要体现在房屋工程分部结构的优化设计和房屋工程结构总体的优化设计量方面。

房屋工程分部结构优化设计实施过程中,还应该按照一切从实际出发的原则,结合具体工程的实际情况,围绕房屋建筑的综合经济效益的目标进行结构优化设计。进行结构设计时,应在满足设计意图后,尽量使平面布置规则,缩小刚度和质量中心的差异,这样水平荷载就不会使建筑物有太大的扭转作用 竖直方向上应避开使用转换层,减少应力集中现象。

3.1结构优化设计模型

结构设计优化就是在各种影响变量中选择主要参数,并建立函数模型,运用科学合理的方法得出最优解。结构总体的优化建立模型的大致步骤如下:

(1)设计变量的合理选择。通常的设计变量选择对设计要求影响较大的参数,将所涉及的参数按照各自的重要性区分,将对变化影响不大的参数定为预定参数,通过这种方法可减少很多计算编程的工作量。

(2)目标函数的确定。使用函数找出满足既定条件的最优解最后,约束条件的确定 房屋结构可靠度优化设计的约束条件,包括了应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、从正常时的极限状态下弹性约束到终极状态的弹塑性约束、从可靠指标约束到确定性约束条件等。设计中,要保证各约束条件必须符合现行规范的要求。

3.2结构优化计算方案

结构设计优化设计多个变量、多个约束条件,属于一个非线性的优化问题,设定计算方案时,常将有约束条件转变为无约束条件来计算常用的方法有拉氏乘子法、符合型法、Powell等。完成计算方案的设定后只需编制相应适用的运算程序即可得到我们的最终优化结果。

4 结构设计优化中应注意的问题

结构设计优化方法应用于实践之中,是目前一个比较广泛的课题,利用结构优化的方法在不改变适用性能的前提下达到降低工程造价的目的 结构设计优化设计应用于项目的整体设计、前期设计,旧房改造,抗震设计等设计的各分部环节,发挥着巨大的效益 在按照结构设计优化的方法及模型进行实践的过程中,要注意下面的几个问题:

4.1 结构设计优化应注意前期准备

因为前期方案的确定直接影响建筑的总投资,而现在存在的普遍问题就是前期方案阶段结构设计并不进行参与,建筑师进行建筑设计时大多并不考虑结构的合理性以及它的可行性,但是建筑设计的结果却直接对结构设计造成影响,某些方案可能会增加结构设计的难度,并使得建筑的总投资提高。如果在方案的初期,结构优化设计就能参与进来,那么我们就能针对不同的建筑类别,选择合理的结构形式,合理的设计方案,获得一个良好的开端。

4.2 概念设计结合细部结构设计优化

概念设计应用于没有具体数值量化的情况,例如地震设防烈度,因为它的不确定性,计算式难免与现实有较大的差异,在进行设计的时候就要采用概念设计的方法,把数值作为辅助和参考的依据 设计过程中需要设计人员灵活的运用结构设计优化的方法,达到最佳的效果。

在结构设计的过程中,要注意对于细部的结构设计优化,比如现浇板中的异形板拐角处易出现裂缝,可划分为矩形板注意钢筋的选择,I级钢和冷轧带肋钢市场价格差不多,但是他们的极限抗拉力却相差很大,所以在塑性满足要求的情况下,现浇板的受力钢筋就可选择冷轧带肋钢筋,从而达到既安全又经济的目的。

4.3 下部地基基础结构设计优化

地基基础的结构设计优化首先要选择合适的方案,如果为桩基础,那么要根据现场地质条件选择桩基类型,尽量节省造价。桩端持力层对灌注桩桩长的选择影响很大,应多进行比较以确定最合适的方案。

5 结束语

总之,工程造价在工程项目占有很大比例,具有重要的经济效益,所以优化设计房屋结构能够卓有成效地减少工程造价成本。与此同时,优化设计房屋结构要保障建筑的安全级别,合理化等,协调好技术和经济两者之间的关系,切勿因重视节省成本,而忽视质量或技术。为了实现整体目标最优,结构设计人员与工程师要分析房屋结构设计,充分发挥其优势,利用精细高效的工作标准及要求来实现最优化的房屋结构。

参考文献

篇4

在我国的城市建设中,有些居民住宅和公共建筑的房屋构造还存在着一些问题,很容易引发安全事故。由于房屋设计在向着多样化现代化发展,房屋的构造要求也是各不相同的,施工设计人员在设置房屋构造时,对于过多的设计要求可能会出现漏项错项的问题,需要多加注意。下面我们以生活中常见的砖混房屋和砌体房屋为例,介绍房屋构造中的设置问题。

砖混房屋构造设置

1.砖混房屋概述

砖混房屋是利用砖墙承重,钢筋混凝土部分承重的砖混结构建筑。这类建筑通常选材都很方便,施工环节简单,工期一般较短,造价通常较低,在我国的建筑设计施工中被广泛的应用。

2.砖混房屋中的圈梁设置

在建筑物上连续的钢筋混凝土水平梁就是圈梁,主要设置在基础墙和楼板的位置,主要作用是加强墙身的稳定性和房屋建筑的整体刚度,预防地震开裂问题。具体的设置方式和房屋的楼层以及地基状况有关。

普通的基础圈梁可以参照有关部门下发的建筑建设规范进行设置。

楼盖圈梁的设置方式在不同的房屋中略有不同。隔层设置的圈梁在宿舍或是办公用房屋中,只要房屋层数超过4层,墙壁厚度不大于0.24m,就可以增设一定的数目,工业用房屋可以采用隔层设置;当房屋中有比较大的振动型机械设备,可以采用每层设置的方法;建造多层的房屋时,要在顶层设置一道圈梁,办公用房屋或是宿舍还应在檐口标高的位置加设一道。此外,当涉及到防震设计时,还要在外墙和纵向内墙都设置好圈梁,横墙为8或9度的也要设置圈梁。

圈梁的具体构造要尽量形成封闭的圈,和墙在同一个水平面上,若是出现门窗类的洞口,则要在上部增加附加圈梁。圈梁的宽度设计与墙壁厚度有关,当墙厚超过0.24m时,圈梁宽度不能超过墙厚的2/3,当墙厚小于0.24m时,则与墙厚相同。全亮的高度应在0.12m-0.18m之间,配筋要在 以上。混凝土的强度保证大于C15,钢筋的级别一般选用I级别,混凝土的保护层设计为15-25mm之间。

3.砖混房屋的构造柱设置

一般来说,构造柱都是设置在构造比较薄弱或是预应力容易集中的位置,对地震震害起到一定的防护作用。

房屋四角的构造柱要加大截面尺寸,施工前应先砌墙,圈梁的钢筋要放置在构造柱钢筋的内侧,将构造柱用作圈梁的支座。构造柱与墙体连接的部位应砌成特定的规范形状,沿墙壁高度在一定距离间隔处设计好拉结钢筋。构造柱需要和圈梁连接起来,若是遇到隔层设置的圈梁则要在没有圈梁的楼层加设配筋砖带。

构造柱的纵筋为了抗震应该设计为,特定时要采用 。建造时首先扎好钢筋,然后砌筑墙体,最后再浇筑混凝土,纵筋在浇筑混凝土的过程中会出现滑移的现象,可以改用变形钢筋。构造柱的箍筋的间距不能超过0.25m,特殊情况下要小于0.2m,在构造柱的上下端面可以分布密集一些。

以某建筑为例探讨砌体房屋构造设置问题

1.某砌体结构建筑概况

通常来说,建好的房屋出现质量问题或是没能起到应有的抗震作用都是因为施工时并没有设置好构造柱。例如某建筑刚建好不长时间,就因为当地的一场小型地震出现了墙壁裂缝的现象。该建筑在建设时,也是按照同类结构的房屋设计方法进行设计的,空旷且房间较多,立面有较大的窗户,采用粘土砖砌体结构的构造柱,与横墙结合成一体,而没有横墙的部分则设计了独立的钢筋混凝土柱。整体来说,造价不高也很实用,但是由于房屋开裂事故的发生,为施工企业和业主都造成了很不好的影响。于是事故发生后,负责人对该建筑进行了全面的检查,找出了构造柱的设置问题。

2.该建筑构造柱的设置问题

构造柱设置过多,在7度区通常是三层以上才会设置,但是该建筑却设置了很多,不符合规范;

7度区和8度区的某些位置如山墙和内纵墙的交接处没有设置应有的构造柱;

在有洞口和大房间的两侧墙的位置没有设置构造柱,按照规范应该着重加强。大房间较多的时候应该在两侧的横墙加设构造柱,但是该建筑只在外纵墙和横墙的交接处设置了,内纵墙和横墙的交接处却没有设置好应有的构造柱;

楼梯和电梯的两侧墙体、楼内的中间走道、不对称的墙体两端都应该设置构造柱,但是该建筑工程在建设时没有考虑到,忽视了这些位置;

3.结合例证分析构造柱的设置方式

首先,在设计构造柱时要严格遵照国家有关部门的规定,若是出现了规范上并没有写明的问题,则要遵循规范的要求进行设计,或是参考以前的类似经验进行设置;若是遇到没有横墙的建筑,则要综合考虑两墙之间的距离,若是距离过大稳定性较差,就应该增设构造柱;每层之间的构造柱要保证能够彼此错开;另外需要考虑的是,虽然构造柱能够在一定程度上提高墙体的变形能力,起到抗震作用,但是并不是构造柱越多越好,而是要按照规范进行正确的设置。

结语

建筑工程师在设计建筑房屋的构造时应严格遵守规范,并参考实际建筑的要求进行设计,保证房屋的工程质量,在一定程度上能够抵抗地震,提高企业的经济效益。

篇5

关键词:房屋建筑;结构设计;问题;对策

结构设计是建筑结构施工基础工作,好的结构设计工作对于保证房屋建筑施工的质量作用不可小觑,因此房屋建筑结构设计工作需要设计人员的认真对待。随着我国社会经济和科学技术的高速发展,人们越来多地表示出对房屋建筑质量和生活质量的关注,而房屋建筑结构设计对于建筑施工的影响也表现在了房屋质量中,所以我们必须对目前我国房屋建筑结构设计存在的问题进行分析并提出行之有效的处理办法,最大程度地保证房屋建筑结构设计的合理性和科学性,以便更好地推动我国房屋建筑结构设计的发展。

1、房屋建筑结构设计中的常见问题

1.1、房屋建筑设计重视及履行度不足

由于房屋建筑结构设计具有先导性和指导性,所以在很大程度上,房屋建筑结构设计影响着甚至可以说决定了房屋建筑的质量,所以房屋建筑结构设计的重要性不言而喻,我们应该充分重视起来。但是参照目前我国房屋建筑结构设计的现状和发展情况来看,并没有达到对设计应有的重视程度,还存在不少的问题。受传统观念的影响,我国建筑行业更加注重施工人员的经验,对真正的设计理念反而不够重视,通常并没有一个真正的建筑结构设计,施工中才会依靠工作人员的经验进行策划开工。这样做的风险是非常大的,不仅增加了施工过程中出现安全事故的几率,还会严重影响建筑工程的质量,对建筑风格的把握和实施会出现偏差,导致无法完成原有的风格计划。另外,在房屋建筑施工中,设计图纸的重要是不容忽视的,但是目前行业中有些企业并未做到真正意义上对设计图纸的重视,往往只是为了应付相关单位检查临时制作的,起不到真正的作用。

1.2、房屋地基基础问题

房屋建筑作为承载人们生活起居的载体,必须具有安全性与和合理性,才能保障人们的生命财产安全,而安全性与合理性则需要房屋建筑地基基础的科学性和实用性来实现。另外需要我们对施工区域的地质条件进行仔细勘察,但是由于房屋建筑行业大环境的影响,企业为了减少工程的预算与支出,往往会省略或者简化地基勘察的某些步骤,对勘察的布置也无法达到相关标准的要求。这就造成建筑地基地质勘察结果与实际情况严重不符的问题。无法对选择建筑地基基础提供依据,严重影响房屋建筑质量和施工进度。

1.3、结构缝设置不合理

我国幅员辽阔,地理位置跨度非常大。这就注定我们在房屋建筑施工中会碰到自然条件迥异、气候差异大的现象,每个地方都有自己独特的自然条件,这就对我们的施工提出了严峻的考验。而我国大部分地区四季分明,气候的冷热和自然环境的急速变换都会对建筑造成一定程度上的影响,因此结构缝无论是在房屋建筑设计环节还是在房屋建筑施工环节都是一大技术难题,所以,我们应该充分考虑到房屋结构缝在房屋设计和施工阶段中会遇到的问题。

2、房屋建筑结构设计中的问题对策

2.1、房屋建筑施工前进行严密的房屋建筑结构设计

各建筑企业首先应当高度的重视房屋建筑结构设计,不仅是因为房屋建筑结构设计可以指导建筑施工,更重要的是会直接影响到建筑质量,所以应该针对建筑实地情况,成立专门的房屋建筑设计队伍应用其较高专业水准对建筑图纸设计提前进行周密计划和实施。因为我国地质条件的复杂性,在这之前,施工团队应该充分调查和了解建筑当地的自然环境及气候条件,并且要及时关注了解当地的地形及地貌和可能的地质灾害,重点防范经常发生的地质灾害,并在建筑图纸设计中加以体现。另外,为了确保房屋建设施工有条不紊的开展,建筑企业一定要保证房屋建筑图纸设计队伍严密性、精确性和合理性。

2.2、合理设计建筑受力性能

在建筑工程中,地基在一定程度上决定了建筑的质量与使用寿命,所以在建筑物设计与施工的初期阶段,建筑结构设计人员要对建筑环境进行全面的考察与研究,实地调查分析建筑坏境的气候、水文、地质情况。地基承载着建筑的全部重量,因而其中最为关键的是考核建筑承载重量的数据信息。对建筑受力性能进行全面的分析与研究,是企业必须进行的先期工作,这样才能规定建筑的承载重量,进而推动建筑工程的施工。

2.3、重视结构缝设计问题

因为我国的地理气候等原因,结构缝是成为建筑领域的一大技术难题,也是其中最不能被忽略的问题。因此,建筑企业一定要重视结构缝问题,若因为怕麻烦或者成本问题对结构缝问题采取忽略的态度,就可能导致建筑的坍塌。因此,房屋建筑设计人员应当在房屋建设设计阶段,就实地深入到建筑环境,科学合理的评估当地的地形地貌、自然环境和气候条件。在实地调查分析之后请现场施工人员对施工进行合理的反馈和计划,并最终确定适合该特定建筑项目的结构缝处理方法,确保房屋质量及使用安全。

3、结语

总之,建筑作为人们生活工作的承载体必不可少,而在我国现代化城市化进程加快的今天,建筑行业的发展不断地走向新的高峰,处于对建筑质量及性能的考虑,为保障人民生命财产安全和地方经济的发展,建筑企业应该从房屋建筑的初级筹备阶段就进行周密详细的计划,同时不断革新不断改进,确保建筑施工的安全进行促进建筑行业的发展。

作者:杨丽娜 单位:沈阳思宇建筑设计有限公司

参考文献:

[1]赵军.房屋建筑结构设计中常见问题分析[J].门窗,2016,02:83-84.

篇6

【关键词】房屋建筑;结构;设计;关键

中图分类号: TU318 文献标识码: A 文章编号:

房屋建筑质量的好坏会直接关系到人们的生命安全,而房屋设计和施工质量是保证房屋质量的两个主要因素,通常来讲,房屋建筑结构设计工作繁重而又具有重大责任,它会直接影响到房屋建筑的安全性、适用性、经济性和合理性。抓住在房屋建筑结构设计中的关键问题,对这些问题进行科学合理的解决和设计,那么就能够设计出一个比较优秀的房屋建筑结构设计方案。进而建设处一个无论从质量、安全、性能,还是外观上都比较优秀的建筑。

一、房屋建筑的地基和基础

(一)全方面考察地基地质

很多多层房物建筑在没有详勘的地质报告,仅凭房屋建筑单位或者参照附近的一些建筑物的设计资料的情况下,设计师就开始进行相关的设计,这样就很难保障房屋建筑的质量。设计地基和基础必须具有合理性、安全性和适用性,因而房屋建筑设计人员一定要根据相关的地质勘察资料,对建筑房屋的地基进行多方面的考察,进而确定设计的基础类型以及上部结构,单单考虑地耐力的相关数据不仅是片面的,更是不安全的,盲目的缩小地耐力容许值更是不可取的做法。

(二)正确处理不良地基

对于那些软弱地基一定要采取换土垫层的方法进行一定的处理,绝不可以只凭经验处理,省略换土垫层设计。有些设计师对于软弱地基不够重视,通常会简单的采用砂垫层的方法强化地基的承载力,更没有对点成宽度和厚度进行有效的计算,这样不光不安全,还会造成一定程度上的浪费。

(三)正确设计房屋建筑中的柱、梁、基础负荷

在民用的建筑结构设计中,柱、梁和基础的负荷一定要按照规范乘以折减的系数。很多设计师在设计房屋建筑结构时,计算梁、柱及基础的负荷时都不能按照现行的设计规范和要求算出正确的荷载值。

二、房屋建筑中的构造柱

砖混的房屋建筑结构中,构造柱既能够很好的提高墙体的抗剪能力,又能与圈梁紧密的连接在一起,有力的约束砌体,不仅能够有效限制墙体裂缝的继续,也能加强竖向的承载力,可以有效的提高机构的抗震能力。可是在现在的设计中,设计师通常会把构造柱当做承重柱,这种设计会引起很多问题:

1、如果构造柱当做承重柱,那么构造柱就会提前受力,一方面这会降低构造柱对于建筑砌体的拉结和约束力,另一方面,一旦遭遇地震,那么构造柱的位置就会出现应力集中,进而遭到破坏。这样一来,构造柱不光不能起到它本身应有的作用,更会成为房屋建筑中最为薄弱的环节,降低房屋质量。

2、通常情况下,构造柱都不会另设基础而是生根在圈梁中,一旦将构造柱当做承重柱来使用,那么就会降低柱底基础的抗冲切、抗弯部和局部的承压强度,威胁房屋建筑的安全。所以承重大梁下的柱子最好按照承重柱来计算。如果建筑梁上的荷载和狂多很小,可将构造柱置于梁下,但这是一定按照不考虑构造柱的作用来计算下墙体局部的承压力和抗弯强度。只有满足条件,才能在梁下建造构造柱。

三、承重柱的截面高度

在抗震设防区,设计师在设计承重柱截面高度的时候,数值往往过小。一些结构设计师固执的然为六度设防就可以不设防,为了分析受力方便,他们会特意将承重柱的截面高度往小了设计,这时候梁祝的线刚度比例就会加大。用绞支梁代替梁,柱则按照轴心的受压来计算。这种做法在给设计师带来方便的同时,却为房屋建筑的结构埋下了一定的隐患,因为这种做法严重的忽略了梁柱间的刚结作用,而且主界面的配筋很小,一旦结构受力,那么柱顶的抗弯强度就会大大降低,所以柱子的底部附近就会形成很多水平的裂缝,出现塑性饺的情况。因而在房屋的正常使用下,柱子就开始了带饺工作。严重影响了房屋的耐久性,引起人们的恐惧心理。一旦遭遇地震,这样的房屋建筑结构就会倒塌,必将造成人员和财产的巨大损失。

四、房屋建筑结构中的横向和纵向框架设计

在我国的简述抗震设计规范中,要求水平地震作用要按照两个主轴反向进行分别计算,各方面的地震和应该有这个方向上的抗震力构件来承担。理论上虽是如此,可是在房屋建筑结构设计中,纵向框架和横向框架都很重要。很多设计师对房屋建筑结构进行横向上的抗震设计,纵向上却按照一般的连续梁进行设计,所以梁柱的节点及框架中相应的纵筋、箍筋都无法进行合理的配置,达不到相应的要求。如果不考虑地震的纵向作用,就会出现跨中纵筋等现象,严重影响房屋质量。

五、悬挑梁的梁高

通常情况下,设计师会认真验算梁的强充及倾覆,却不太验算梁的挠度。如果选用的梁高过小,就会使梁截面的受压区造成非线性的徐变。梁挠度也会随着之间的变化不断加大。如果跳梁变形,那么梁板也就会随之出现裂缝,裂缝宽度会随着跳梁变形的程度越来越宽,进而会严重影响到房屋的使用。如果这种跳梁变形不能得到及时的治理,那么发展到最后,梁支截面、受支座上部受拉区就会形成很宽的竖向的大裂缝,因为支座的剪弯作用,竖向的裂缝就会向下延伸,最后发展为斜裂缝,这时候梁就就接近破坏了。在为托墙挑梁的时候,梁过大的挠度就会引起梁上境况体在相应的梁支座的附近出现一些裂缝,裂缝会在梁支座的地方沿着斜向不断延伸,越往上缝隙越宽。而且过小的挑梁截面也不利于房屋的抗震性。房屋建筑的悬挑结构对于房屋的抗震能力具有十分重要的作用。挑梁高度比较小的时候,截面相对受压区的高度就会比较大,梁的延展性会减小,一旦受到竖向地震的作用,就会很容易造成脆性破坏,进而失去相应的承载力。

六、连续梁的设计

很多设计师在进行房屋建筑结构设计的时候,会把连续梁按照单梁进行设计,通常在设计阳台边梁的时候会出现这种情况。一般情况下,边梁上的荷重很小,所以设计师们会忽略。为了方便受力分析,所以设计师们把连续梁当做单支梁进行设计,所以相应的支座处无法配置合理的负筋,所以梁在支座处上部的受拉区必然出现竖向的裂缝,相应的上部栏板也会出现竖向的裂缝。梁有热胀冷缩性,一旦环境变化,梁的伸缩性就会受到梁端柱或者挑梁的相应的约束,梁内就会形成收缩应力,这种收缩应力会作用在那些已经产生的梁上的裂缝处,所以梁会受到更大的破坏,降低承载力,严重影响房屋的使用安全。

除了以上六个关键性问题,楼板的设计也很重要,因为它是一种重要的承重共建,对它的设计关系到梁、墙、柱的安全。所以设计师一定要严格按照相应的要求设计楼板,只有这样才能保证房屋建筑的安全和质量。

七、总结

房屋建筑对于我们每个人而言都很重要,现代都市生活中,人们大部分时间都在房屋建筑物种渡过,所以房屋建筑物仅要舒适,美观,更重要的是安全和使用寿命。在房屋建筑建设的过程中,对于房屋建筑结构的设计十分重要,这是一份比较繁琐但责任巨大的工作,只有认真考虑并设计各个环节,如地基、构造柱、承重柱、挑梁、楼板等,才能做出一个安全性高,功能性全的设计方案,进而建设出符合人们居住和工作需求的良好建筑,推动城市化进程,促进我国经济的发展。

参考文献:

[1]查全平 .浅谈房屋结构设计以及应注意的几个问题[J].广东科技,2006(l0)

篇7

【关键词】房屋;轻钢结构;设计;节点;支撑

近年来,随着轻型板材的迅速发展,国内轻钢结构的设计制作得到了长足发展,其中门式钢框架就是一种有效利用材料的结构形式。由于构件尺寸小,房屋高度相应降低,减小了建筑体积和重量。框架构件可以在工地上批量生产,并且在工地可以用高强螺栓连接安装,简便而迅速,施工期短。此外,门式钢框架造型简洁美观,适应性强。单跨者小至9m,大至36m以上的跨度适应不同需要,多跨者可以覆盖大面积的厂房、仓库和各类公共建筑。为适应我国轻钢结构的迅速发展,《门式刚架轻型钢结构房屋设计规程》(CECS102:98)应运而生,对指导和规范目前我国的轻钢结构设计起了重要作用,极大地促进了我国轻钢结构的发展。但与西方发达国家相比,我国轻钢结构的设计制作方面经验尚不多,正式的国家规范尚未出版,在实际工程中会遇到一些具体问题,本文通过作者经历的一些工程实践对轻钢结构设计中一些问题进行探讨总结,以期对这方面的工作有所裨益。

1 门式钢架的结构特点

1.1 工业化程度高,施工周期短。所有构件均可以由工厂制作现场拼接安装,施工速度快,缩短了工期。

1.2 重量轻、强度高。由于钢结构本身的特点,可做成大跨度,提供较大的使用空间

1.3 抗震性能好。由于钢结构属于柔性结构,自重轻,因而能有效地降低地震影响及灾害影响的程度,利于抗震。

1.4 建筑立面美观。由于压型钢板、玻璃幕墙等配套产品的多样化,可做出各种各样漂亮的建筑立面。

1.5 节约造价,且有利于环保。轻钢结构与目前普遍使用的混凝土结构相比,具有的优点:

第一,可干式施工,节约用水,施工占地少,产生的噪声小,粉尘少;

第二,由于自重减轻,基础施工取土量少,对土地这一宝贵资源破坏小;

第三,大量减少混凝土和砖瓦的使用;

第四,建筑使用寿命到期,结构拆除产生的固体垃圾少,废钢可回收。

2 门式钢架的结构组成

轻型门式刚架的结构体系包括:

2.1 主结构:门式刚架(包括中部和端部刚架)、托梁、支撑体系等;

2.2 次结构:屋面檩条和墙面檩条等;

2.3 围护结构:屋面板和墙板;

2.4 基础。

平面门式刚架梁和柱连接形式单跨为刚接,多跨为刚接和铰接并用;主与基础连接既可固接也可铰接。平面刚架和支撑体系再加上托梁等组成了结构的主要受力骨架,即主结构体系。屋面檩条和墙梁既是围护材料的支撑结构,又为主结构梁柱提供了部分侧向支撑作用,构成了轻型门式刚架建筑的次结构。屋面板和墙面板起整个结构的围护和封闭作用,由于蒙皮效应事实上也增加了建筑的整体刚度。

3 门式刚架的材质与断面选取

主刚架H型钢的材质宜采用Q345以上的钢材,对于檩托以及其他附件宜采用Q235。对构式刚架横梁截面高度宜采用跨度的1/15+1/25,实腹式刚架横梁截面高度宜采用跨度的1/30~1/45,轻型刚架选用比值的下限,在使用Q345以上的钢材时,翼缘板的宽度一般宜选在160mm~250mm范围内.腹板的厚度≥4mm,翼缘的厚度≥6mm。

4 刚架形式

门式刚架可以做成坡顶的或拱形的屋面,就其截面形式来分,有实腹式和格构式等。实腹式刚架虽然用钢量稍高,但它的构件整齐,每榀刚架由4件梁柱构件用螺栓连接而成,构件的刚度较大,适于长途运输和多次拆装搬运,制造省工,工地安装方便,门式刚架结构系统中,所占比重量大。

格构式刚架常用于跨度较大的建筑,其材料选用和截面组成比较灵活,可采用普通角钢、槽钢及钢管等,其截面为双腹杆矩形,以及三面腹杆的三角形,,对跨度较大的刚架采用格构式截面更适宜。不论是实腹式或格构式刚架,其梁柱构件都可以做成等截面或变截面。当跨度和荷载较小时,一般采用等截面结构,当跨度和荷载较大时宜采用变截面结构,使结构造型更接近于荷载作用下的弯矩图形,从而使材料在截面上的分布更为合理,并使结构显得轻巧。

5 结构布置

5.1 刚架的建筑尺寸和布置门式刚架的跨度宜为9~36m,当柱宽度不等时,其外侧应对齐。高度应根据使用要求的室内净高确定,宜取4.5~9m。门式刚架的合理间距应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求等因素,一般宜取6m、7.5m、9m。纵向温度区段小于300m,横向温度区段小于150m(当有计算依据时,温度区段可适当放大)。

5.2 檩条和墙梁的布置

檩条间距的确定应综合考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋面材料、檩条规格等因素按计算确定,一般应等间距布置,但在屋脊处应沿屋脊两侧各布置一道,在天沟附近布置一道。侧墙墙梁的布置应考虑门窗、挑檐、雨蓬等构件的设置和围护材料的要求确定。

5.3支撑和刚性系杆的布置

5.3.1 在每个温度区段或分期建设的区段中,应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。

5.3.2 在设置柱间支撑的开间,应同时设置屋盖横向支撑,以构成几何不变体系。

5.3.3 端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二个开间。柱间支撑的间距应根据房屋纵向受力情况及安装条件确定,一般30~45m,有吊车时不宜大于60m。

5.3.4当房屋高度较大时,柱间支撑应层设置;当房屋宽度大于60m时,内柱列适当设置支撑。

5.3.5当端部支撑设在端部第二个开间时在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆

5.3.6在刚架的转折处(边柱柱顶、屋及多跨刚架的中柱柱顶)应沿房屋全长设刚性系杆。

5.3.7由支撑斜杆等组成的水平桁架直腹杆宜按刚性系杆考虑。

5.3.8刚性系杆可由檩条兼做,此时檩应满足压弯构件的承载力和刚度要求,当满足时可在刚架斜梁间设置钢管、H型钢其他截面形式的杆件。

5.3.9当房屋内设有不小于5t的吊车时柱间支撑宜用型钢;当房屋中不允许设置间支撑时,应设置纵向刚架。

6 钢结构设计过程中的体会

6.1 柱脚约束作用

门式刚架与基础的连接一般为铰接,如果和基础实现刚接,框架的抗侧移性将会有所提高,构件截面也可减小,但刚接柱脚的构造复杂,对基础的要求高,框架总造价也未必能降低。因此,只是在有较大吊车荷载并对侧向刚度有特殊要求时才用刚接柱。

铰接柱脚的具体做法是一块底板加2~4个锚栓(图1)。国内外的试验都表明,这种简单柱脚实际上对柱端转动能起一定的约束作用。当在柱端施加弯矩时,只是使底板对基础一侧的压力减小,而不是把这一侧拉开。这就是说,在弯矩M作用下柱端截面的转角θ仅仅由弹性应变引起,相应的转动刚度很接近嵌固端。不过当弯矩超过一定限度时,约束逐渐减小。由于约束的变动性,在进行框架内力分析时考虑简易柱脚的约束作用将使计算变得复杂,并且需要有符合实际的M―θ曲线的资料。因此,在内力分析中对这种有利作用往往予以忽略,然而在确定柱计算长度时可以计及柱脚约束作用。文献2建议对柱脚与基础铰接的框架柱的计算长度系数μ乘以修正系数0.8。还建议计算框架在风荷载作用下的柱顶侧移时,可把按理想铰接算得的侧移值乘0.5予以修正。需要指出的是,当柱脚设计与基础刚接时,由于实际上做不到在弯矩作用下毫无转动,柱的计算长度应比理想嵌固端的情况适当放大。文献2建议将修正系数取为1.2。

图1柱脚约束作用

图2 刚度比为31375∶1的梁柱节点

6.2梁柱节点构造

单层门式刚架厂房,柱子与横梁处一般采用刚接但由于种种原因,计算假定可能与实际情况不符。如吊车厂房的上柱与屋面梁的连接处,或多层刚架厂房上柱与屋面梁的连接处,与梁端截面相比,上柱截面高度往往较小,柱顶节点往往采用如图2所示的形式尽管采用高强螺栓按固接计算进行连接节点设计,看似固接,但由于梁端截面高度远远大于柱顶截面高度二者刚度相差很大,柱子刚度小,对梁起不了,或不能完全起嵌固作用,即不能形成理想刚性,致使这个节点近似地处于固接与铰接之间的状态,其结果是梁的实际挠度增大,跨中实际弯矩增加,对正常使用状态与承载能力极限状态均是不利的,严重时甚至影响刚架的几何不可变性。看似节点处理上的问题,实质是对刚架整体受力状态的把握有偏差。因此可以说柱顶处梁端的嵌固必须以柱子的刚度来保证。图节点梁、柱和翼缘的厚、宽均相同,腹板等厚,梁截面高600mm

柱截面高400mm,其刚度比为31375:1,刚度小几倍的柱顶肯定无法对刚度大的梁端形成有效嵌固。

6.3高强度螺栓的应用

轻钢结构采用高强度螺栓连接。在钢结构梁柱连接中,如楼面、屋面荷载较大,使螺栓连接处剪切力较大时,利用摩擦型、承压型高强螺栓连接面处的摩阻力来承受节点处的剪切力是有效的办法。但在轻钢门式刚架厂房中,由于屋面荷载较小,梁、柱连接处剪切力较小,其跨中的节点剪力往往更小,螺栓主要承受梁截面受弯时在螺栓轴向产生的拉力,而剪力往往较小。

图3所示的节点1处,弯矩值很小,接近弯矩零点。剪力较柱顶处小,由于屋面很轻,因此其剪力很小。节点2处,在均布荷载作用下为跨中最大弯矩,但其剪力趋近于零。此时,1与2节点,剪力均很小,不必靠摩擦面承受剪力,因此可不必用摩擦型或承压型高强螺栓,可以采用强度较高的普通螺栓承受拉力与剪力,并且采用普通螺栓的拧紧方法拧紧螺栓。此时螺栓承受很小的剪力,主要承受弯矩产生的拉力。“轻钢规程”的螺栓连接强度设计值在普通螺栓中给出了8.8级螺栓的抗拉、抗剪强度设计值,适应了目前钢结构厂房的螺栓连接要求,是非常合适的。

图3屋面连接节点示意

在节点3处,即柱顶与梁端连接处,如图4有三种连接方法。在相同的屋面荷载及使用条件下,三种情况下,图4c连接面处承受的垂直剪力最大。一般轻钢结构厂房,在屋面自重、活荷载及悬挂荷载作用下,由于屋面板很轻,其组合后的实际垂直剪力值并不大

在我曾经参与的一项工程中,其跨度30m,柱距810m,采用如图4c连接方法。其柱顶内力值为:N=65kN;V=91kN;M=550kN•m。经计算,在弯矩作用下需16M22,818级螺栓承受节点受弯时的拉力,而91kN的垂直剪力,2个普通螺栓足以承担。

在实际工程中,国外一些钢结构公司如ABC、But2ler、Anvil等公司均已采用按一般普通螺栓连接的方法或相似方法,进行螺栓设计与拧紧。只是由于国内长期采用很重的屋面,其连接面处剪力很大,人们形成一种固有观念,认为高强螺栓即摩擦型、承压型,需要考虑张紧力、摩擦系数,而忽视了轻型屋面条件下连接节点产生的垂直剪力很小、弯矩起主要作用的这一受力特征。好在现行规程给出了8.8级普通螺栓的强度设计值,为轻钢结构的接连计算提供了依据,大大方便了设计工作。

图4 梁柱连接的不同方案

6.4柱间支撑体系的设计

对于单层门式轻钢刚架房屋支撑体系的重要性已得到人们的广泛认同。支撑包括屋面水平支撑和柱间支撑。图5为常见的几种支撑形式,支撑杆件的截面可

(a) 十字支撑(b) 偏心十字支撑

(c) 桁架支撑 (d) 角撑支撑

图5 常见的几种支撑形式

以是角钢或具有张紧装置的圆钢。支撑体系的设计原则是:(1)传递纵向荷载明确、合理、简洁,尽量缩短传力途径;(2)保证机构体系平面外的稳定,为结构和构件的整体稳定提供侧向支点;(3)方便结构的安装;(4)为满足必要的强度、刚度要求具有可靠的连接。单层门式刚架的十字支撑一般采用花篮螺栓作为张紧装置,但根据五金手册,花篮螺栓的抗拉强度远远低于同直径圆钢的抗拉设计强度,因此选用花篮螺栓作为张紧装置,在施工图和产品定货时必须明确花篮螺栓的抗拉强度设计值。另外对柱间支撑应在檩条、隅撑、墙面、屋面等安装完毕后再次张紧。圆钢支撑不得处于松弛状态。

参考文献:

[1]GB50017-2002,钢结构设计规范[S].

[2]GB50018,冷弯薄壁型钢结构技术规范[S].

[3]GB50009-2001,建筑结构荷载设计规范[S].

[4]CECS102-2002,门式刚架轻型房屋钢结构技术规程[S].

[5]陈绍蕃.门式刚架轻型化的技术措施[J].建筑结构,1998(2).

篇8

【关键词】房屋建筑;结构;设计;关键

房屋建筑质量的好坏会直接关系到人们的生命安全,而房屋设计和施工质量是保证房屋质量的两个主要因素,通常来讲,房屋建筑结构设计工作繁重而又具有重大责任,它会直接影响到房屋建筑的安全性、适用性、经济性和合理性。抓住在房屋建筑结构设计中的关键问题,对这些问题进行科学合理的解决和设计,那么就能够设计出一个比较优秀的房屋建筑结构设计方案。进而建设处一个无论从质量、安全、性能,还是外观上都比较优秀的建筑。

一、房屋建筑的地基和基础

(一)全方面考察地基地质

很多多层房物建筑在没有详勘的地质报告,仅凭房屋建筑单位或者参照附近的一些建筑物的设计资料的情况下,设计师就开始进行相关的设计,这样就很难保障房屋建筑的质量。设计地基和基础必须具有合理性、安全性和适用性,因而房屋建筑设计人员一定要根据相关的地质勘察资料,对建筑房屋的地基进行多方面的考察,进而确定设计的基础类型以及上部结构,单单考虑地耐力的相关数据不仅是片面的,更是不安全的,盲目的缩小地耐力容许值更是不可取的做法。

(二)正确处理不良地基

对于那些软弱地基一定要采取换土垫层的方法进行一定的处理,绝不可以只凭经验处理,省略换土垫层设计。有些设计师对于软弱地基不够重视,通常会简单的采用砂垫层的方法强化地基的承载力,更没有对点成宽度和厚度进行有效的计算,这样不光不安全,还会造成一定程度上的浪费。

(三)正确设计房屋建筑中的柱、梁、基础负荷

在民用的建筑结构设计中,柱、梁和基础的负荷一定要按照规范乘以折减的系数。很多设计师在设计房屋建筑结构时,计算梁、柱及基础的负荷时都不能按照现行的设计规范和要求算出正确的荷载值。

二、房屋建筑中的构造柱

砖混的房屋建筑结构中,构造柱既能够很好的提高墙体的抗剪能力,又能与圈梁紧密的连接在一起,有力的约束砌体,不仅能够有效限制墙体裂缝的继续,也能加强竖向的承载力,可以有效的提高机构的抗震能力。可是在现在的设计中,设计师通常会把构造柱当做承重柱,这种设计会引起很多问题:

1、如果构造柱当做承重柱,那么构造柱就会提前受力,一方面这会降低构造柱对于建筑砌体的拉结和约束力,另一方面,一旦遭遇地震,那么构造柱的位置就会出现应力集中,进而遭到破坏。这样一来,构造柱不光不能起到它本身应有的作用,更会成为房屋建筑中最为薄弱的环节,降低房屋质量。

2、通常情况下,构造柱都不会另设基础而是生根在圈梁中,一旦将构造柱当做承重柱来使用,那么就会降低柱底基础的抗冲切、抗弯部和局部的承压强度,威胁房屋建筑的安全。所以承重大梁下的柱子最好按照承重柱来计算。如果建筑梁上的荷载和狂多很小,可将构造柱置于梁下,但这是一定按照不考虑构造柱的作用来计算下墙体局部的承压力和抗弯强度。只有满足条件,才能在梁下建造构造柱。

三、承重柱的截面高度

在抗震设防区,设计师在设计承重柱截面高度的时候,数值往往过小。一些结构设计师固执的然为六度设防就可以不设防,为了分析受力方便,他们会特意将承重柱的截面高度往小了设计,这时候梁祝的线刚度比例就会加大。用绞支梁代替梁,柱则按照轴心的受压来计算。这种做法在给设计师带来方便的同时,却为房屋建筑的结构埋下了一定的隐患,因为这种做法严重的忽略了梁柱间的刚结作用,而且主界面的配筋很小,一旦结构受力,那么柱顶的抗弯强度就会大大降低,所以柱子的底部附近就会形成很多水平的裂缝,出现塑性饺的情况。因而在房屋的正常使用下,柱子就开始了带饺工作。严重影响了房屋的耐久性,引起人们的恐惧心理。一旦遭遇地震,这样的房屋建筑结构就会倒塌,必将造成人员和财产的巨大损失。

四、房屋建筑结构中的横向和纵向框架设计

在我国的简述抗震设计规范中,要求水平地震作用要按照两个主轴反向进行分别计算,各方面的地震和应该有这个方向上的抗震力构件来承担。理论上虽是如此,可是在房屋建筑结构设计中,纵向框架和横向框架都很重要。很多设计师对房屋建筑结构进行横向上的抗震设计,纵向上却按照一般的连续梁进行设计,所以梁柱的节点及框架中相应的纵筋、箍筋都无法进行合理的配置,达不到相应的要求。如果不考虑地震的纵向作用,就会出现跨中纵筋等现象,严重影响房屋质量。

五、悬挑梁的梁高

通常情况下,设计师会认真验算梁的强充及倾覆,却不太验算梁的挠度。如果选用的梁高过小,就会使梁截面的受压区造成非线性的徐变。梁挠度也会随着之间的变化不断加大。如果跳梁变形,那么梁板也就会随之出现裂缝,裂缝宽度会随着跳梁变形的程度越来越宽,进而会严重影响到房屋的使用。如果这种跳梁变形不能得到及时的治理,那么发展到最后,梁支截面、受支座上部受拉区就会形成很宽的竖向的大裂缝,因为支座的剪弯作用,竖向的裂缝就会向下延伸,最后发展为斜裂缝,这时候梁就就接近破坏了。在为托墙挑梁的时候,梁过大的挠度就会引起梁上境况体在相应的梁支座的附近出现一些裂缝,裂缝会在梁支座的地方沿着斜向不断延伸,越往上缝隙越宽。而且过小的挑梁截面也不利于房屋的抗震性。房屋建筑的悬挑结构对于房屋的抗震能力具有十分重要的作用。挑梁高度比较小的时候,截面相对受压区的高度就会比较大,梁的延展性会减小,一旦受到竖向地震的作用,就会很容易造成脆性破坏,进而失去相应的承载力。

六、连续梁的设计

很多设计师在进行房屋建筑结构设计的时候,会把连续梁按照单梁进行设计,通常在设计阳台边梁的时候会出现这种情况。一般情况下,边梁上的荷重很小,所以设计师们会忽略。为了方便受力分析,所以设计师们把连续梁当做单支梁进行设计,所以相应的支座处无法配置合理的负筋,所以梁在支座处上部的受拉区必然出现竖向的裂缝,相应的上部栏板也会出现竖向的裂缝。梁有热胀冷缩性,一旦环境变化,梁的伸缩性就会受到梁端柱或者挑梁的相应的约束,梁内就会形成收缩应力,这种收缩应力会作用在那些已经产生的梁上的裂缝处,所以梁会受到更大的破坏,降低承载力,严重影响房屋的使用安全。

除了以上六个关键性问题,楼板的设计也很重要,因为它是一种重要的承重共建,对它的设计关系到梁、墙、柱的安全。所以设计师一定要严格按照相应的要求设计楼板,只有这样才能保证房屋建筑的安全和质量。

七、总结

房屋建筑对于我们每个人而言都很重要,现代都市生活中,人们大部分时间都在房屋建筑物种渡过,所以房屋建筑物仅要舒适,美观,更重要的是安全和使用寿命。在房屋建筑建设的过程中,对于房屋建筑结构的设计十分重要,这是一份比较繁琐但责任巨大的工作,只有认真考虑并设计各个环节,如地基、构造柱、承重柱、挑梁、楼板等,才能做出一个安全性高,功能性全的设计方案,进而建设出符合人们居住和工作需求的良好建筑,推动城市化进程,促进我国经济的发展。

参考文献:

[1]查全平 .浅谈房屋结构设计以及应注意的几个问题[J].广东科技,2006(l0)

篇9

关键词:建筑结构设计设计方法问题分析

Abstract: With the rapid development of China's national economy, the improvement of people's living standard, the development that the building industry, but also to meet the people's life and material needs. Although there are significant to improve the development of housing construction, but the construction industry structure design is the existence of common problems. In order to improve the development of city, people's living needs, should be of advanced technology to strengthen the better, the building structure design to the development of safer and more reliable direction.

Keywords: building structure design; design method; problem analysis;

中图分类号:TU3文献标识码:A文章编号:

引言

随着经济的不断发展,人民生活水平的不断提高,城市的发展也是日新月异,新建筑的建设如雨后春。房屋建筑功能不断完善,造型上新颖别致,众多因素导致工程设计也变得复杂起来。高房价和选择面的拓展使得百姓在购房时更是对房屋的外观、性能、质量等方面抱有较高的期待。房屋建筑结构设计的理论朝着先进水平不断发展,将先进的术不断的应用于实际,在实际中不断加强完善。研究强度高、材质轻、绿色环保的新型建筑材料,应用于房屋建筑的结构设计中去,提高屋建筑的安全性、适用性,使得房屋建筑结构设计朝着可靠、实用、经济的高性价比方向发展。

1建筑结构设计的基本概念

建筑结构设计是建筑设计的重要组成部分,它建立在建筑设计的基础上,根据建筑工程的实际功能及使用情况,确定建筑物的结构类型和结构体系,进行结构设计分析,再以分析结果和相关结构设计规范为依据,进行施工图设计。建筑结构设计主要包括方案设计,结构选型,结构计算与分析,构件设计,施工图绘制这几部分。

2建筑结构设计的基本方法

2.1关于平面结构图的设计

在平面结构图的绘制进行中,首先要考虑的是在运用结构设计软件是否要进行建模。比如有一建筑基地位于抗震辐射地区的时候,我们就要以是否符合抗震措施的基本要求来规定抗震设计规范是否可以使用建模软件。但是有一些建筑物是不需要软件来建模的,可以直接进行设计,如砌体结构的建筑物,虽然此建筑物可以直接设计但还要考虑建筑物整体与局部受压的问题。但是,如果时间允许我们最好还是采用软件建模进行设计比较好。

2.2关于屋顶结构图的设计方法

当把建筑建成是坡面的时候,结构设计图有两种方法——梁板式和折板式。梁板式的结构一般是用于建筑面不是很规整、板跨度比较大的坡屋面;而折板式则是与与梁板式相反的建筑结构设计当中。一般梁板式和折板式的板的厚度不能小于120毫米那是因为梁板式和折板式的结构是受拉构件的。

2.3基础的设计方法

首先应根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度,确定地基基础设计的等级。高层建筑的基础选择应考虑以下条件综合各方面因素选定:(1)上部结构的类型、整体性和结构刚度;(2)地下结构使用功能要求;(3)地基的工程地质条件;(4)抗震设防要求;(5)施工技术、基础造价和工期;(6)周围建筑物和环境条件。在进行高层建筑基础方案选择时,应进行多种基础方案的分析比较,选择出既安全可靠又经济合理的基础形式。在进行基础设计时,为确保建筑物的安全和正常使用,必须满足下述方面要求:(1)基地压力小于或等于地基的允许承载力;桩基础或复合桩基础要求基地总荷载小于或等于桩基承载力与桩间地基土承载力的总和。(2)地基计算变形量小于建筑物允许变形值。(3)水平力作用时满足稳定性要求。(4)为保证高层建筑在垂直载荷和水平载荷作用下的稳定性,高层建筑基础应满足一定的埋置深度要求。在确定埋置深度时,应考虑建筑物的高度、体形、地基土质、抗震设防烈度等因素。埋深从室外地面算至基础底面,宜符合下列要求:a 天然地基或复合地基:埋深大于等于建筑物高度的1/15。b桩基础:埋深大于等于建筑物高度的1/8(桩长不计在内)。

在满足地基承载力、稳定性要求并满足基地零应力区要求的前提下,基础应尽量浅埋。

3当前房屋建筑结构设计中的常见问题

3.1桩间距过小桩间距过小,不满足规范对桩的最小中心距的规定。特别是试桩、锚桩之间的间距,往往被设计人员忽视,这直接影响了试桩结果的正确性。

3.2桩身钢筋笼长度不足对挤土灌注桩,桩身钢筋笼长度没有穿越软弱土层的层底深度,不能满足桩基规范第4.1.1.2条“对于沉管灌注桩,配筋长度不应小于软弱土层层底深度”的规定,这也是工程设计中常见的问题。

3.3房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值现行的规范、规程给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。某些高层建筑房屋高度超过最大适用高度或高宽比超出规定限值,甚至个别建筑高度和高宽比均超出规定限值。在结构设计过程中,对于房屋高度、高宽比和体型复杂程度超过现行规范、规程的高层建筑,应按超限高层建筑进行设计。同时,另一点不容忽视的问题是,房屋适用高度除与结构体系类型及抗震设防烈度有关外,还与场地类别与结构是否规则等因素有关,当位于Ⅳ类场地或结构平面与竖向布置不规则时,其最大适用高度应适当降低(一般降低20%)。

3.4结构布置不合理、不规则结构尽可能规则,结构的布置才能更趋于合理,这是结构设计中十分重要的环节,这里的“规则”包含了对建筑的平立面外形尺寸,抗侧力构件布置、质量分布,直至承载力分布等诸多因素的综合要求。由于引起结构不规则的因素太多,特别是对于复杂的建筑体型,很难一一用若干简化的定量指标来划分不规则程度并规定限制范围。

3.5结构缝设置不合理,缝宽度不足对于超长建筑物,为减少温度变化对结构的不利影响,合理地设置伸缩缝是必要的。有些设计人员用后浇带代替伸缩缝,其实这种做法存在一定的问题。因为后浇带仅能减少混凝土材料干缩的影响,不能解决温度变化的影响。后浇带处的混凝土封闭后,若结构再受温度变化的影响,后浇带就不能再起任何作用了。对于不能或不便设置温度伸缩缝的超长结构,除留设施工后浇带外,还应采取其它构造加强措施,如加强顶层屋面的保温隔热措施,对受温度变化影响较大的部位适当配置直径较小、间距较密的温度筋,或采用预应力混凝土结构等。

4结语

总之,结构设计是个全面、系统的工作,需要设计人员具备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。设计人员要从一个个基本的构件算起,做到知其所以然,深刻理解规范和规程的含义,并密切配合其它专业来进行设计。设计人员应有较好的力学知识,具备较强的手算能力,不要一味的依靠软件,以概念设计为主,提高民用建筑结构设计水平,确保建筑设计质量不断提升,努力做到民用建筑的结构设计工作更安全、更适用,更美观。

参考文献:

[1]纪荣洋,王文可.潘可明《建筑结构设计经验探讨》[J].低温建筑技术.2008(5).

[2]于桂萍《关于多层建筑结构设计中的主要问题分析》[J].中国高新技术企业.2008(22).

[3]莫雪辉《深度探讨如何提高建筑结构设计水平》[J].科技资讯.2008(28).

[4]YL.Xu, Q.He, J.M.Ko, Dynamic response of damper-connected adiacent buildings under earthquake exciation, Engineering Structures 21,1999:135-148.

篇10

关键词:屋面防水 设计问题 改进措施

中图分类号: S611 文献标识码: A

1、屋面防水普遍存在的不足

1.1选材因素防水材料质量好坏,是能否搞好防水工程的基础。目前国内防水材料的品种、规格较多,产品质量良莠不齐,防水材料市场比较混乱,不少劣质防水材料充斥市场。这些产品用于屋面工程,中西部一带降水量比较小,暂时还不会受到威胁,但是沿海城市多雨,一旦受到雨水侵蚀,影响屋面防水工程的质量。有关选材方面对屋面渗漏的影响因素应引起工程管理各方的高度重视。

1.2设计因素

屋面防水工程质量设计不高是造成屋面渗漏的主要原因之一。我国长期以来没有制定防水工程的设计规范,设计人员无规范可遵循,各种不同类型、不同使用功能的建筑应如何进行防水设计,采用何种防水材料,有哪些具体的技术要求,均没有明确的规定。目前,有相当一部分高层建筑屋面防水工程采用1道设防,不符合《屋面工程技术规范》的要求;有的虽采用二道,但个别设计人员对新型防水材料的性能、使用范围及使用条件了解不透,不能根据建筑物的具体情况选用防水材料;有的在一道防水材料上进行二道热融防水,以致造成一道材料热烤融化,无法起到二道设防的作用。有的设计仅考虑造型,排水位置设置不合理,造成排水不畅或排水线路过长,使屋面个别部分长期处于积水状态以致引起渗漏。

1.3 施工因素

施工方面的因素是造成屋面漏水的重要因素。即使有合格的材料、优秀的设计人员,如果施工过程不实施监督的话,仍然会造成屋面漏水这种严重的问题。在施工方面的因素主要包括这几个方面:①缺乏防水专业施工队伍。②对防水施工工序的质量控制及管理不重视。③由于赶抢工期,找平层未干就急于铺设防水层,而未采取排汽屋面等有效措施,致使防水层出现起鼓、脱层、腐烂而导致渗漏。④涂膜防水施工时,则往往因涂膜厚度不均匀或涂膜过薄导致防水失败。⑤刚性防水屋面振捣不密实,养护不好,厚度不足,混凝土中各种砂石料比例及水灰比处理不当。

2、屋面防水及构造层次

房屋屋面防水设计应采用多道设防、复合防水和防排结合、综合治理的做法

2.1多道设防,复合防水。

一方面是指屋面防水等级为Ⅰ、Ⅱ级的多道设防时,应采用多道卷材或卷材涂膜、刚性防水复合使用,并应将耐老化、耐穿刺、抗拉强度较高的防水材料置于防水层的表面;另一方面是指屋面防水在管子根、水落口杯周围以及泛水节点、卷材收头等容易渗漏的薄弱部位,应采用密封材料防水涂料或卷材等组成多道设防的局部补强附加层。这种多道设防与复合防水的做法,能够充分地发挥各道防水层既相互独立,又相互依托,扬长避短的作用,以提高防水工程质量和延长防水层使用年限。屋面防水工程要求做到绝对可靠,这要求设防可靠性好,保证率高。要达到这一目标,防水设计时必须遵循多道设防,复合防水的原则。属于I级防水的工程应设三道或三道以上的防水层;属于Ⅱ级防水的工程应设两道防水层;属于Ⅲ级和IV级防水的工程应设一道防水层。

在房屋屋面设计中采取多道防水层,目的是为了在第一道防水层失去作用时,第二道和第三道设防能起到防水的作用,共同阻止屋面的渗漏。其中,多道防水的防水层面,可采用同品种、同规格的材料,也可采用不同性能和规格的材料,但在性能上都应选用能独立承担防水能力的材料;且在材料搭配上,应将高性能,耐老化、耐穿刺性好的材料放在上部,对基层变形适应性好的材料放在下部,充分发挥各种材料性能的特点。

2.2 防排结合

即采取以防为主,以排为辅,这是屋面工程防水设计的一项重要原则。屋面工程的防水设计如果坡度不够,水落口布置部位不妥和数量不够,管径偏小,以及天沟、檐沟宽度不够,都会造成排水不畅,极易造成屋面局部积水,长久下来,防水层处于干湿、冻融交替作用,势必造成防水层破坏,由于屋面积水,也会引发墙面连带渗漏。

合理的屋面排水设计。屋面的排水坡度的大小与防水材料类型、年降雨量大小和其他使用要求有关,那么排水设计须考虑到屋面排水坡度、水沟截面、汇水面积、落水管数量及管径。一般而言,当平屋面采用材料找坡时,坡度宜为2%。卷材屋面的坡度不宜超过25%,以防止卷材下滑;天沟、檐沟的纵向坡度不应小于1%,沟底落差不得超过200 ,水落口周围直径500 范围内坡度不应小于5%,水落管径不应小于100,一根水落管的屋面最大汇水面积宜小于200 平方米。此外,年降雨量大小、屋面是否上人和是否蓄水等也是影响坡度大小的因素。房屋屋面防水节点构造设计。屋面防水工程的节点细部构造是防水工程的重要部分,在施工的过程中,种种变形都集中于节点,所以在进行屋面防水节点设计时,要全面考虑结构变形,温差变形,干缩变形、振动等诸因素,节点设防上应增设附加层,以适应基层的变形。在构造防水层的铺设上以空铺法为宜,在选材上可用高弹性、高延伸材料做相应处理。如变形缝、分格缝、平面与立面交角处等,设防上要增加附加增强层,构造上要采取空铺法,选材料要采用高弹性、高延伸材料,如落水口、地漏、穿过防水层管道部位及其周围要采取密封材料嵌缝、涂料密封和增加附加层等方法处理。采用柔性密封、防排结合,材料防水与结构防水相结合的做法。防水工程首先要将水迅速排走,不使水滞留或积水,然后采取柔性材料严密封闭。屋面防水节点应以卷材、涂料、密封、刚性防水材料等互补的多道设防进行技术设计,同时为了考虑到屋面的防水耐用年限,节点上使用的材料其性能指标均应高于其他部位,特别是耐老化性能要好。此外,由于每栋建筑不一定全部相同,尚需进行个别设计,这时节点的设计应有灵活性,即参考设计原则与标准大样并结合具体情况而设计,不宜统一套用标准图。 2.3防水材料选用及环境和气候因素

铺设具有一定防水能力的防水材料,并不等于防水层,它只是防水层的组成部分。防水层应该根据防水主体的特点,满足防水主体提出的各种要求。除满足防水基本功能外,还应具备能抵抗各种变形的强度和延伸性能、抵抗高温老化和低温冷脆性能,还要有抵抗穿剌、挤压及抵抗介质侵蚀性能,以及与基层紧密黏结的性能,这么多性能要求单一材料往往不可能完全具备,因此防水层需要选择多种材料组成,以适应主体防水功能要求,如果将来出现单一材料完全适应主体设防功能时,那么单一材料铺设也可以是防水层,但防水主体性状很多,某一种材料完全都能适应各种主体要求是极不容易的事,因此就目前讲,要选择多种防水材料相互配合,组成适应主体防水需要的层次成为防水层。单一防水材料与防水层是两个不同的概念,不能混同。

建筑防水材料可分为柔性和刚性两大类。柔性防水材料拉伸强度高、延伸率大、重量小、施工方便,但操作技术要求较严,耐穿刺性和耐老化性能不如刚性材料。同是柔性材料,卷材为工厂化生产,厚薄均匀,质量比较稳定,施工工艺简单,工效高,但搭接缝多,接缝处易脱开,对复杂表面及不平整基层施工难度大。而防水涂料其性能和特点与卷材有很大不同,其具有防水、抗渗、粘结力强、耐老化、延伸率好、弹性好、不易燃、无毒、施工方便等特点,主要适用于防水等级为Ⅲ、Ⅳ级的屋面防水,也可用作Ⅰ、Ⅱ级屋面多道防水设防中的一道防水。同是卷材,合成高分子卷材、高聚物改性沥青卷材和沥青卷材也有不同的优缺点。刚性防水屋面材料,施工方便,造价较低,但易开裂,多用于日温差较小的我国南方地区防水等级为Ⅲ级的屋面防水,也可用于防水等级为Ⅰ、Ⅱ级的屋面多道设防中的一道防水层,不宜用于高温、有震动和基础有较大不均匀沉降的建筑。由此可见,在选择防水材料时,必须注意其性能和特点。

房屋屋面防水设计不仅所选的材料要可靠上乘、耐久性好、厚度符合《规范》要求的中高档防水材料,而且在施工过程中也要注重环境和气候条件,如施工期的雨、雪、霜、雾,以及高温、低温、大风等天气情况,对防水层的质量都会造成不同程度的影响。为了确保施工的顺利进行和屋面工程的施工质量,屋面的保温层和防水层严禁在雨天、雪天或五级风及其以上时施工。

结语

目前防水材料耐久性与建筑物的使用寿命年限很不相称,房屋屋面防水设计也存在着很大不足,房屋屋面防水设计上仍有很多细节问题未能得到规范化,且在整个工程的过程中,很多涉及到屋面防水设防要求、防水材料、排水设计和节点设计等细节问题,都不能在设计过程中解决,待留到施工期间,则又严重影响了整个工程的施工质量和进度。加强屋面防水设计的规范,是目前建筑行业应迫切解决的问题之一,然而我国南、北方气候情况差别很大,在运用防水设计规范时,应对照本地区防水设计的标准,结合实际,使设计工作具有可操作性。设计人员应加强理论学习,积累工程实践经验,不断提高房屋屋面防水设计的质量,使屋面渗漏的质量问题在设计阶段得到有效的控制。

参考文献:

[1] GB50345—2004,屋面工程技术规范

[2]陈荛译. 屋面防水与地下防水.[J].《中国建筑防水》,2011,06:44