試析民用住宅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

許楚平

摘要：伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，使得建筑行業(yè)有了快速的發(fā)展。同時(shí)建筑行業(yè)為了滿足市場(chǎng)的需求，不斷加大規(guī)模，因此，往往對(duì)于建筑物的質(zhì)量有所忽視，這是民用住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵?；诖?，本文主要對(duì)民用住宅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，以供同行參考。

關(guān)鍵詞：建筑工程、民用住宅、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

一、前言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平不斷提高，城市化進(jìn)程在不斷的加快，這樣人們不僅對(duì)住房的需求慢慢增大，而且對(duì)住房的質(zhì)量要求也越來越高。但是因?yàn)槲覈?guó)的土地資源有限，城市土地呈現(xiàn)稀缺的緊張狀態(tài)，那么民用住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量就顯得尤為重要了。

二、磚砌體結(jié)構(gòu)問題

我國(guó)城市大多以中小城鎮(zhèn)為主，廣大中小城鎮(zhèn)住宅一般采用多層磚混結(jié)構(gòu)，磚混結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)看起來簡(jiǎn)單，但某些細(xì)節(jié)把握不不好，將對(duì)房屋質(zhì)量產(chǎn)生重大影響：一是對(duì)業(yè)主產(chǎn)生恐慌心理，產(chǎn)生不好的社會(huì)影響，二來對(duì)房屋的安全性留下了隱患，也影響了房屋使用的耐久性。

在很多建筑工程中都是應(yīng)用底層框架剪力墻砌體結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻的設(shè)計(jì)是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是利用鋼筋混凝土框架對(duì)底層進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在建筑物的上部設(shè)置多層砌體結(jié)構(gòu)。磚砌體結(jié)構(gòu)是住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重中之重，但是很多設(shè)計(jì)人員過于重視建筑立面造型，將2層及以上樓層的部分橫梁及外層挑墻移到懸挑梁之上，并且將挑梁設(shè)計(jì)貫穿到各個(gè)樓層之中，導(dǎo)致底層結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫問題，挑梁承載上出現(xiàn)的裂縫就更為明顯。究其原因，很多設(shè)計(jì)人員往往過于追求建筑使用面積的增加，沒有對(duì)挑梁的荷載量進(jìn)行科學(xué)化的計(jì)算，不能根據(jù)墻體和樓蓋等部位的荷載進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，導(dǎo)致挑梁出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫問題。對(duì)于很多的建筑工程來說，建筑結(jié)構(gòu)通常用整體砌筑的方法進(jìn)行懸挑梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，上層挑梁的底模也是下部墻體，二者兼并在一起，這種設(shè)計(jì)理念就會(huì)導(dǎo)致墻體及樓蓋的荷載通過由上到下的方式傳遞。為了解決底層挑梁出現(xiàn)裂縫的問題，首先應(yīng)當(dāng)對(duì)計(jì)算簡(jiǎn)圖和受力路線進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，其次還應(yīng)當(dāng)合理安排施工順序和施工工序。在建筑工程砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面，應(yīng)當(dāng)選擇合理的砌體結(jié)構(gòu)布置方式，并且要做好砌體結(jié)構(gòu)抗震分析。具體說來，應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)：

第一，應(yīng)當(dāng)注重橫墻承重的計(jì)算與結(jié)構(gòu)布置。目前，很多建筑物都是利用的矩形平面設(shè)計(jì)，那么建筑物的縱向剛度就會(huì)大于它的橫向剛度，為了提高建筑工程的抗震性能，就必須設(shè)計(jì)較多的橫墻。此外，為了進(jìn)一步提高抗震能力，還必須提升橫墻的抗剪強(qiáng)度。從橫墻的材料入手，優(yōu)化橫墻材料的強(qiáng)度等級(jí)，并增加軸壓力，從而打造隔斷與承重兼顧的二合一墻體。

第二，對(duì)于縱墻的承重，很多設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置的過程中，通常設(shè)計(jì)出來的橫墻間距都比較大，并且橫墻的數(shù)量比較少，這樣就使得軸壓力不能達(dá)到要求，抗震性能也不強(qiáng)。同時(shí)，倘若設(shè)計(jì)過多的縱墻，就會(huì)造成彎曲破壞問題，所以一定要認(rèn)真對(duì)縱墻承重進(jìn)行設(shè)計(jì)。

第三，對(duì)于混合承重的建筑物，結(jié)構(gòu)布置的方式有很多種，例如：砌體結(jié)構(gòu)可以分為內(nèi)框架式、底層框架式和局部框架式等。但是，這種結(jié)構(gòu)體系在材料彈性模量方面以及動(dòng)力性能方面往往會(huì)有很大的差距，不能充分滿足建筑工程的抗震需求，但這樣設(shè)計(jì)可以擴(kuò)大建筑使用空間，也具有便于施工、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。因此，在結(jié)構(gòu)布置的過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑抗震需求，從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和功能等多方面對(duì)布置方式進(jìn)行選擇，提高建筑工程的防震性能。

三、樓層剛度問題

在民用住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，進(jìn)行樓層剛度設(shè)計(jì)的時(shí)候，有很多設(shè)計(jì)人員專業(yè)知識(shí)與業(yè)務(wù)素質(zhì)不強(qiáng)，這樣就不能熟練的掌握基本的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念與布置方式，從而就不能有效的利用計(jì)算程序計(jì)算樓板變形情況。對(duì)于很多數(shù)學(xué)與力學(xué)的程序而言，盡管這種模型是一種比較精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)力學(xué)模型，但是其卻很難準(zhǔn)確對(duì)樓板變形程度進(jìn)行分析，倘若在計(jì)算的過程中出現(xiàn)了失誤，就會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果不夠準(zhǔn)確，從而使民用住宅結(jié)構(gòu)存在很大的安全隱患。針對(duì)這樣的現(xiàn)狀，要想準(zhǔn)確反映受力的狀況，避免民用住宅結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)的過程中出現(xiàn)嚴(yán)重的失誤，就要盡可能的選擇剛性樓面，盡可能不采用樓層大開洞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。倘若結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沒有辦法充分實(shí)現(xiàn)剛性樓板的標(biāo)準(zhǔn)，可以利用增設(shè)連系梁板的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，還可以在洞口周邊增設(shè)暗梁與邊梁，從而就能夠滿足剛性樓板的性能要求，有效的避免計(jì)算失誤。

四、屋面梁板與配筋問題

在很多民用住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了追求建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算建模的簡(jiǎn)便，往往會(huì)將下層梁板的尺寸標(biāo)準(zhǔn)直接應(yīng)用到屋面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，通常會(huì)出現(xiàn)屋面梁板配筋較少的問題，如果屋面結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境中出現(xiàn)溫差過大，或者受到混凝收縮的影響，就可能因?yàn)榕浣顢?shù)量不夠?qū)е铝芽p的出現(xiàn)。因此，在屋面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取有效措施防止溫差及混凝土收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，如加強(qiáng)保溫隔熱措施和設(shè)置溫度后澆帶等。梁板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮溫差及混凝土收縮因素，適當(dāng)增加配筋量，并提高梁板的構(gòu)造配筋率。

五、地基與基礎(chǔ)方面

1、在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前，要對(duì)施工地區(qū)的地質(zhì)情況進(jìn)行仔細(xì)的勘察，并出具詳細(xì)的勘察報(bào)告，以提供該建筑場(chǎng)地進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的相應(yīng)數(shù)據(jù)等。但是實(shí)際房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，很多設(shè)計(jì)單位不注重地質(zhì)勘探報(bào)告，前期工作做的馬馬虎虎，或是根據(jù)以往工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)簡(jiǎn)單的判斷地質(zhì)情況，或是簡(jiǎn)單的參照附近的建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行施工結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)等等。這些不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，不務(wù)實(shí)的工作態(tài)度，將直接影響建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性。所以，地質(zhì)勘察報(bào)告是為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持是基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的依據(jù)，作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要特別注重對(duì)地質(zhì)勘察報(bào)告的研究。

2、一些設(shè)計(jì)人員不了解軟土層的性質(zhì)，對(duì)其危害性認(rèn)識(shí)不足，只是簡(jiǎn)單的用砂墊層來加強(qiáng)一定的承載力，對(duì)于墊層的高度、厚度都沒有仔細(xì)的計(jì)算，沒有按要求鋪墊足夠的土層，這樣的操作有極大的安全隱患，還可能造成返工，不但不能節(jié)約成本，還使質(zhì)量成本增大，真是"百害無一利"的做法。

3、對(duì)于一些民用建筑的設(shè)計(jì)人員，有些設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)尚淺，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于梁、柱、基礎(chǔ)的負(fù)荷不能嚴(yán)格按要求乘以折減系數(shù)，這樣就導(dǎo)致施工過程中，雖然荷載值準(zhǔn)確，但實(shí)際設(shè)計(jì)值就有問題，而在施工中并不能發(fā)現(xiàn)，這就可能導(dǎo)致實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)的安全存在隱患。

六、結(jié)束語

總而言之，民用住宅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是保證房屋安全性、適用性、經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)，也是建筑施工的主要參照對(duì)象，一個(gè)優(yōu)秀的住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅能夠提高樓房的整體質(zhì)量，還能夠獲得更好的經(jīng)濟(jì)收益。因此，要加強(qiáng)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。同時(shí)在對(duì)民用住宅結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須滿足國(guó)家對(duì)民用住宅設(shè)計(jì)的要求及其相應(yīng)規(guī)范，從而才能提高民用住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平。

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