土木工程建设中对建筑结构基础设计的探析

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rgypf1988
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  摘要:当前我国的土木工程建筑市场十分繁荣,每天都有大量的土木建筑工程投入建设,极大的促进了我国建筑行业的发展,也推动了我国房屋结构设计的发展和进步。我国的房屋建筑结构设计在取得了很大成就的同时也应该看到其还存在一些问题。很多建筑结构设计人员在设计工作当中缺乏正确的认识,没有根据建筑的实际需要进行设计而是盲目的照搬以往的设计方案,从而导致建筑基础设计往往和实际情况相差很大,这些都严重的阻碍了我国建筑结构设计的发展。文章对我国房屋建筑结构设计中的基础设计中存在的问题进行了分析,并有针对性的提出了相对的改进建议。 
  关键词:高层建筑;基础设计;问题
  中图分类号:TU208文献标识码: A
  建筑结构基础设计是土木工程建设的重要组成部分。当前,我国建筑行业正蓬勃发展,不同类型的土木工程建设正在火热的进行。土木工程建设改变了城市面貌,给人们的生活带来了便利,也带来了较好的经济社会效益。但是,我们必须清楚的认识到,土木工程建设仍然存在着很多的问题与不足,尤其是建筑结构基础设计方面,由于受到多方面因素的制约,在承重柱截面高度、构造柱与承重柱、悬挑梁设计、连续梁设计等方面仍然存在着不同程度的问题,这些问题不仅影响了土木工程建设,还影响了建筑项目工程的整体水平。  
  1土木工程建筑结构基础设计应注意的问题 
  1.1承重柱截面高度设计过小 
  对于抗震烈度要求为六度的地区,很多设计人员在认识上存在六度地区不需要进行设防的错误观念,很多设计人员将承重柱的截面积设计的较小,这样可以比较方便的进行受力分析,但是这样做导致承重柱的截面较小,在外力作用下,由于柱和梁之间存在着弯矩约束,往往会产生开裂,导致塑性铰的出现。这样给建筑的结构埋下了安全隐患,使建筑的耐久性大打折扣,一旦遭遇较大的地震,往往不能够有效的抵抗地震的破坏,容易发生倒塌,造成重大人员生命和财产损失。 
  1.2砖混结构中建筑工程构造柱与承重柱混淆不清 
  在房屋建筑结构设计当中很多设计人员不能够很好的分清构造柱和承重柱的区别,导致二者之间经常发生混淆,严重的影响了建筑结构的可靠性。对于砖混结构的建筑,采用构造柱能够在很大程度上增加墙体的抗剪能力,并且和梁相配合,能够在很大程度上防止建筑墙体出现裂缝,对于建筑建构抗震性能的提升具有重大的意义。而一些设计人员由于没有对构造柱形成正确的认识,导致构造柱往往被当作承重柱使用,使其原本的功能无法得到发挥,同时还会造成一系列的负面影响。
  悬挑梁的梁高选用过小设计者往往只注意了对梁的强度和倾覆进行验算,而忽略了对梁手挠度的验算。梁高选用过小,引起梁截面的受压区应力过高,在正常使用状态下,梁截面受压区产生非线性巨变,梁挠度随时间的推移不断加大。挑梁的变形引起梁上板出现裂缝,裂缝宽度随着挑梁变形的加大而加宽,影响了房屋的正常使用。据观察,这种挑梁的变形发展到后期,梁支座截面上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。受支座附近上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。受支座附近剪弯作用的影响,竖向裂缝向下延伸发展为斜裂缝,此时梁已接近破坏。当为托墙挑梁时,梁过大的挠度会引起梁上墙体在梁支座附近出现裂缝。裂缝在梁支座处沿竖直方向向上发展,当到一定高度时沿斜向延伸,缝愈靠上愈宽。挑梁的截面过小对结构的抗震也很不利。悬挑结构对竖向地震的作用最为敏感。梁高小时,截面的相对受压区高度较大,梁的延性减小,在竖向地震作用下易发生脆性破坏,失去承载力。 
  连续梁按单梁进行设计存在潜在危险这种情况多发生在阳台边梁的设计中。由于边梁上的荷重一般较小,没有引起设计者的重视,为图受力分析方便,设计者把实际应为连续梁的梁按单简支梁进行设计,致使梁在支座处上部负筋配置量过少。这样必然引起梁在支座附近上部受拉区出现竖向裂缝,进而引起梁上部拦板出现竖向裂缝。当环境温度变化时,梁的伸缩受到梁端柱或挑梁的约束,在梁内产生收缩应力,该收缩应力作用于原已产生的梁上裂缝处,引起梁在支座附近沿整个梁截面四周裂缝贯通,梁承载力降低,直接影响了使用安全。在实际工作中,多次发现类似情况出现,因此应引起设计者的重视。 
  2 对房屋建筑结构基础设计的评述及建议 
  设计人员在进行房屋建筑基础设计的过程当中应站在整个房屋建筑的整体高度出发,充分考虑地基以及上部结构之间的关系,在此基础之上还要科学的结合各种假定。一般来说由于基础上部结构往往要晚于基础的设计,因此要采取相应的措施,尽可能的减少由于上部结构滞后而带来的误差,从而确保房屋结构基础设计的质量。 
  当前建筑结构基础设计主要是根据结构力学以及弹性力学来进行的,具有操作简单、可靠性高的优点,能够保证取得较好的设计效果,尤其是对于一些地质情况比较好的基础来说更能得到满意的效果。随着钢筋混凝土框架结构在建筑结构中的广泛使用,传统的结构设计方法就显得力不从心。这是因为这种结构对于基础的要求较高,一旦出现沉降,就会收到较大的影响。采用结构力学以及弹性力学计算软土地基上的条形基础也与实际的情况有很大的差距。当前高层建筑的数量不断的增多,随着建筑高度的增加,其垂直方向上的载荷也会随着增加,对地基产生的压力也会加大,这样基础在较大的载荷作用之下常常会出现沉降。因此在进行高层的框架结构设计过程当中,应该注意基础的柔性,降低基础的刚度。
  3对于钢混框架结构的高层建筑设计,注意基础的柔度和刚度
  从目前建筑结构基础设计的实际情况来看,其设计的主要理论依据是结构力学和弹性力学,这种设计的主要优点是操作简单方便,具有很强的可靠性,在实际运用中基本上能够达到良好的效果。尤其是将这种技术和方法运用到地质较好的地区,所达到的效果更佳,更能令人满意。当前,在现代建筑工程设计中,钢混框架结构的使用越来越多,这对原来所使用的方法和工艺产生较大的冲击。因为,钢混框架结构的质量大,对基础的承载和质量提出了非常高的要求,如果质量不合格,承载力较小,基础结构将有可能发生下沉,这将对土木工程整体结构产生不利影响。如果某些工程项目所处的地质条件较差,在软土地上进行施工的话,如果在基础受力计算的话,再使用结构力学或者是弹性力学,将会与实际情况发生较大的出入。随着社会的发展和进步,建筑业不断的发展,建筑物的高度越来越高,因此,它的垂直方向上的载荷会增加,这样,整个建筑物对基础结构将会产生更大的压力。如果压力过大,超过基础结构的承载力,就必然发生下沉现象。因此,对于钢混框架结构的高层建筑设计,需要特别注意基础的柔度和刚度。 
  4结论 
  当前我国正处于经济繁荣发展的大好时期,随着人们生活水平的提高,对于房屋建筑的要求也在不断的上升,为了满足人们对于房屋各种功能的需求,大量的房屋建筑不断的投入建设。当前的房屋建设的高度在不斷的上升,其规模以及结构也朝着复杂化的方向发展。由于房屋建筑的需求旺盛,很多房屋建筑在设计过程当中并没有经过科学的论证就草草完成,一些开发商为追赶进度往往都是一边建设一边设计,一边审批,这就导致很多建筑在施工过程当中没有进行严格的结构基础设计,这样往往在施工过程当中造成各种问题,导致工程频繁变更,不仅仅增加了工程造价,也为建筑的安全埋下了隐患。因此广大设计人员一定要做好房屋建筑的结构设计工作,为我国建筑事业的发展做出贡献。 
  参考文献: 
  [1] 杨伟.高层建筑框架结构设计中应注意的几个问题[J].广东科技,2011,(14). 
  [2] 梁斯麒.高层建筑暖通设计中存在的问题及改进策略[J].科技促进发展(应用版),2010,(02). 
  [3] 周琦.浅析高层建筑中给排水设计的要点[J].黑龙江科技信息,2011,(21).
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