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前言
隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高,對建筑結構設計也提出了更高的要求。發展先進設計理論,加強先進技術的應用,加快新型高強、輕質、環保建材的研究,使建筑結構設計更加安全、適用、可靠和經濟是建筑結構設計的發展方向。房屋建筑逐漸由單層、多層向高層發展,房屋結構形式也由簡單的磚混結構變得日趨復雜和多樣。針對當前主要結構形式的建筑結構設計中,還存在―些需要解決的問題。本文主要針對當前房屋建筑結構設計中一些常見卻又常被人們忽視的錯誤進行了剖析,指出了錯誤的原因和后果,并給出了一些
設計建議和構造的要求。
1 房屋建筑結構設計的基本方法
1.1 結構平面圖在繪制結構平面布置圖時,是否要輸入結構軟件進行建模呢?當建筑地處抗震設防烈度為6度區時,根據建筑抗震設計規范,是可以不用進行截面抗震驗算的,但必須符合有關的抗震措施要求。因此對于砌體結構來說可以不用在軟件中建模,直接設計即可,但設計中需要注意受壓和局部受壓的問題。當然,如果時間允許的情況下還是輸入建模較好,有一個便利就是可以利用軟件來進行荷載導算何樂而不為呢?需要注意的是,當建筑地處抗震設防烈度為7度及以上時是必須要輸入軟件建模計算的。
1.2 屋頂(面)結構圖當建筑是坡屋面時,結構的處理方式有梁板式及折板式兩種。梁板式適用于建筑平面不規整,板跨度較大,屋面坡度及屋脊線轉折復雜的坡屋面。折板式適用于相反的條件。兩種形式的板均為偏心受拉構件。板配筋時應有部分或全部的板負筋拉通以抵抗拉力。板厚基于構造需要一般不宜小于120厚。此外梁板的折角處鋼筋的布置應有大樣示意圖。至于坡屋面板的平面畫法,通常使用剖面示意圖加大樣詳圖的表示方法,這樣更便于施工人員正確理解圖紙。正確繪圖和設計的關鍵是設計人員真正的心知肚明,結構設計者必須要具備一定的空間概念,正確理解建筑圖紙和意圖。設計的圖紙方能讓施工人員明白。由于屋面的起坡會造成閣樓層的部分墻體超高,要結合門窗頂設置圈梁來降低墻的計算高度。
1.3 大樣詳圖在建筑詳圖的準確無誤的基礎上,大樣詳圖的繪制可在建筑詳圖的基礎上直接繪制,也可在以前做過的詳圖的基礎上來局部改進繪制。這階段需要注意在保持建筑外形的前提下盡量的使結構受力合理和施工方便。在標高和外形尺寸上一定要和建筑專業協調一致。
2 房屋結構設計常見問題
2.1 地基與基礎方面
多層房屋無地質詳勘報告,僅僅依據建設單位口頭或籠統參照附近建筑物的基礎設計資料就進行施工圖設計是不科學的。地基與基礎設計要做到合理,安全適用,設計人員必須依據地質勘察資料,統一考察多方面因素進行基礎類型和上部結構的詳細勘測方可設計,僅憑
地耐力這一數據是不全面的,也是不安全的,更不能盲目地把耐力容許值取得小一些就認為萬無一失了。采用換土墊層進行軟弱地基處理,不進行換土墊層設計,只憑經驗處置。有時設計者對軟弱地基的危害認識不足,只是簡單地憑借經驗采用砂石墊層加強一下承載力,沒有進行墊層寬度和厚度計算,只能使軟弱地基處理既不安全,又不經濟。
2.2 磚混結構房屋中構造柱兼作承重柱用
在磚混結構中,構造柱不但能夠提高墻體的抗震能力,而且構造柱與圈梁聯結在一起,形成對砌體的約束,這對于限制墻體裂縫,維持豎向承載力,提高結構的抗震性能有著重要的作用。
在當前結構設計中,構造柱經常被作為承重柱使用,這種做法將引起以下幾個問題。
構造柱作為承重柱使用后,使得構造柱提前受力,這不但會降低構造柱對墻體的拉結和約束作用,而且結構一旦遭遇地震作用時,在構造柱位置必然形成應力集中,首先破壞。這樣構造柱不但起不到其應有的作用,反而成為房屋結構中的一個薄弱的部位。
構造柱一般生根于地圈梁中,沒有另設基礎,構造柱兼作承重柱使用后,柱底基礎的抗沖切、抗彎強度及局部承壓強度必然不能滿足要求。柱底基礎一旦發生沖切或局部承壓將出現裂縫。建議承重大梁下的柱子應按承重柱設計。若梁上荷載和跨度都比較小時,構造柱也可布置于梁下,但此時必須按不考慮構造柱作用來驗算墻體的局部承壓和抗彎強度。經驗算合格,方可在梁下布置構造柱。
2.3 在框架結構設計中,只注意了橫向框架的設計而忽視了縱向框架的設計。
現行建筑抗震設計規范要求,水平地震作用應按兩個主軸方向分別計算,各方面的地震作用應由該方向的抗側力構件來承擔。就是說,在框架結構設計中,縱向框架與橫向框架有同等的重要性。一些結構設計者對以上非抗震設計,只按縱向的普通的連續梁進行設計,梁柱的節點和框架中的縱筋、箍筋的配置無法滿足框架的構造要求。由于沒有考慮地震的縱向作用,在實際設計中經常出現梁的支座負筋,跨中縱筋及箍筋的配筋置均不足的現象。
2.4 連續梁按單梁進行設計
這種情況多發在陽臺邊梁的設計中。由于邊梁上的荷重一般較小,沒有引起設計者的重視,圖受力分析方便,設計者把實際應為連續梁的梁按單簡支梁進行設計,致使梁在支座處上部負筋配置量過少。這樣必然引起梁在支座附近上部受拉區出現豎向裂縫,進而引起梁上部欄板出現豎向裂縫。如果該邊梁長度較長時,問題將會變得更加嚴重。因為該梁一般直接暴露在室外,受環境溫度影響較大。當環境溫度變化時,梁的伸縮受到梁端柱或挑梁的約束,在梁內產生收縮應力,該收縮應力作用于原已產生的梁上裂縫處,引起梁的支座附近沿整個梁截面四周裂縫貫通,梁承載力降低,直接影響了使用安全。
2.5 樓板設計常見問題
樓板是建筑工程中的主要承重構件,是它將樓面,屋面的荷載傳給其周圍的墻或梁上,樓板的設計問題必將連帶梁、墻、柱等構件安全。若對整個設計考慮不周,很容易出現設計質量問題,有的還可能存在嚴重的質量隱患。樓板設計中常見如下幾個問題。設計時為了計算方便或因對板的受力狀態認識不足,簡單地將雙向板作用單向板進行計算。使計算假定與實際受力狀態不符,導致一個方向配筋過大,而另一方向僅按構造配筋,造成配筋嚴重不足,致使板出現裂縫。
板承受線荷載時彎矩計算問題。在民用建筑中,常常在樓板上布置一些非承重隔墻,故大樓板設計中常常將該部分的線荷載換算成等效的均布荷載后,進行板的配筋計算。但有些設計人員錯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,這樣會給上部的板增加了一個中間支承點,使其變為連續板,支承點上部出現了負彎矩,而在板的設計中又沒考慮該部分的影響,致使板頂出現裂縫。
雙向板有效高度取值偏大。雙向板在兩個方向均產生彎矩,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放在下面,長跨方向的跨中鋼筋置于短跨鋼筋的上面,計算時應用兩個方向的各自的有效高度。一般長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)。有的設計為圖省事或對板受力認識不足,而取兩個方向的有效高度一致進行配筋計算,致使長跨有效高度偏大,配筋降低,使結構構件存在質量隱患,甚至出現裂縫的現象。
3 結語
總之,房屋結構設計上必須遵循科學性、可行性和實用性原則,按規范相應的構造要求嚴格執行,才能從根本上消除設計質量的隱患.
一、抗震設計的重要性
從我們現在的經濟發展狀況來講,城市人口越來越密集,房屋建筑也越來越多,若突然發生大的地震災難就會造成難以估量的損失。房屋建筑根本性質就是為了給人們提供一個安全舒適的住宿,為人們的一個防護所,避免人們經受風吹日曬以及其他極端天氣。地震則是我們目前所知的自然災害中最嚴重的一個災害,它所給人們造成極大的影響,地震不僅是簡單的震動,也會引起一系列海嘯、泥石流等自然災害,其破壞性不可小覷。由此可見,當一個破壞性極大的災難發生在人們最需要安全的避難所時,我們就不得不重視對于這一災難的防護。再加上我們目前生活水平的提高,我們目前對于房屋建筑的要求應該是更為舒適,使用壽命更強,這就進一步要求我們對于房屋建筑的整體抗震性有更加完善的技術從而更好地保證我們生活的舒適性。
二、房屋建筑結構抗震設計規定
在我國,房屋建筑結構抗震設計的標準一般分為特殊設防類、重點設防類、標準設防類、適度設防類等四個類別,簡稱甲、乙、丙、丁。在甲乙類建筑體系設計中應按高于本地區抗震設防烈度提高一度的要求加強其抗震措施,9度時應按比9度更高要求采取抗震措施。而丙類建筑應按本地區抗震設防確定其抗震措施。在丁類建筑中地震作用應按本地抗震設防烈度確定,但抗震措施(6度除外)允許比本地抗震設防烈度的要求適當降低。在多層和高層現澆鋼筋混凝土房屋的結構類型中,當平面和豎向均不規則的結構或建造于Ⅳ類場地的結構出現時,適用最大高度應適當減少。在鋼筋混凝土房屋抗震等級的要求中,它的抗震設計一般要滿足,如果是框架部分承受的地震傾覆力矩大于結構總地震傾覆力矩的50%的話,那么它的框架抗震等級應按框架結構來定。另外當地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時,地下一層的抗震等級應與上部結構相同,地下一層一下抗震構造措施的抗震等級可逐層降低一級,但不應低于四級。地下室中無上部結構的部分,抗震構造措施的抗震等級可根據具體情況采用三級或者四級。對于那些筒體房屋結構抗震的設計要求來說,筒體部分與框架部分樓板一般采用梁板體系。在施工程序及連接構造上我們采取減小結構豎向溫度變形及軸向壓縮對加強層影響措施來解決。當低于9度采用加強層時,加強層的大梁或桁架與周邊框架柱的連接宜采用鉸接或半剛性連接。需要注意的是如果是9度的情況出現時就不要采用加強層了。
三、抗震設計在房屋建筑結構設計中的運用
抗震的設計在整個建筑中可以說是十分關鍵的一環,我們可以從一下幾個方面進行理解,從而體會抗震設計時如何在房屋建筑結構設計中進行運用,進而理解抗震設計在房屋建筑中的重要性。(1)提高房屋建筑結構的抗震力。抗震設計,顧名思義,就是保障房屋建筑能夠在地震時將其破壞程度保障到最小范圍。所以在進行房屋建筑結構的設計師,首先就要保障有一個穩固的地基。地基是整個建筑的基礎,其抗震性能也就在一定程度上決定著整個建筑的抗震能力。其次,房屋的整體結構上要建造抗震能力強的結構。比如我們知道的一些幾何圖形具有穩定的效能,我們就可以將其運用在房屋的結構當中。規則、對稱的建筑結構也能有利于保障房屋的穩定性,從而減少地震對于房屋建筑變形的影響。在房屋建筑中的一些小細節上注意到對于抗震的作用。(2)我們完善了房屋的抗震設計之后,可以再從地震一方面來思考如何降低地震作用對房屋建筑的影響。我們目前所采取的辦法就是在建筑物的基礎與主體之間加一個隔震層,也有人提出在建筑物的頂端部分設立一個“反擺”。這樣的設計首先能夠有效避免發生地震時建筑物之間互相碰撞,并且能夠有效緩解在地震來臨時房屋的震動幅度,從而保障房屋內部物品的安全。這樣的設想我們目前已經有所應用,在一些實際的經驗中我們也發現了這一方法的可行性。(3)保證建筑的剛度,建筑結構上的防護以及外部的防護之后,還有保障房屋建筑自身的堅硬程度。首先,就需要考慮到在進行建筑時,使用鋼筋混凝土材料,保障房屋的穩固。其次,就是在我們已有的建筑結構上對整個建筑進行進一步的加固。這一方面我們目前已經有相關的規定,明確告訴我們如何對于不同建筑類型進行不同的外層加固。目前,我們也仍需對于房屋建筑的使用材料進行進一步的探究,努力尋找優化建筑材料的辦法,能夠幫我們在建造房屋時一方面減少不必要的材料浪費,另一方面就是將優質的材料的性能充分地體現在房屋建筑整體的抗震性能上。
四、房屋建筑結構抗震設計措施
1.房屋建筑位置的選擇,房屋建筑位置的選擇在一定意義上來說決定著房屋質量的好壞,一般地地震可以導致房屋建筑周圍地表變化,這樣就會造成地基的開裂,導致房屋出現問題。因此在地理位置的選擇上,設計人員要對房屋建筑進行合理化選擇:如選擇開闊的堅硬場地,考慮場地土的剛度大小和場地覆蓋層的厚度等。2.房屋建筑材料的選擇,抗震性房屋建筑材料要選擇那些質量優等的材料。要綜合考慮保暖、防火等多種因素的存在,比如良好的鋼、鋁合金結構、木質結構及輕型復合材料等建筑材料作為主體材料。3.選擇合適的建筑結構體系,結構體系要滿足穩定性,要與建筑結構相配套。此外要注意建筑物傳力途徑的明確性,以及受力計算的明確性,保障在建筑體系中不使用轉換層,這樣就會保障有地震發生時候避免建筑傾斜或局部受損等現象的發生。4.做好底層框架抗震墻設計,鑒于我國的地震災害多數發生在底層,一般突出表現為“上輕下重”的這樣一個現象,所以在設計時候要突出底層的墻體比框架柱重,框架柱又要比梁重。這樣的設計就會在發生地震時底層破壞的程度比房屋的底層輕得多。5.鋼筋混凝土框架抗震內力設計。我們盡可能做到在地震作用下的框架呈現梁鉸型延性機構,為減少梁端塑性鉸區發生脆性剪切破壞的可能性,對梁端的剪力適當調整,使斜截面受剪承載力高于正截面受彎承載力,做到“強剪弱彎”。在實際運用中如不采取這個措施,柱端很可能比梁端先出現塑性鉸。因此適當調整柱計算內力并增大配筋,使塑性鉸首先出現在梁端,抗震性能較好。
五、結語
地震是人類生活面臨的重要的自然災害,危及著人民的生命與財產安全。在我國,目前人們對于房屋建筑無論是安全性還是舒適性的要求越來越高,房屋建筑行業不斷改善自己的設計和技術,不斷為人們提供更好更優質的服務。在建筑結構設計的時候,必須充分考慮抗震設計,并有采取適當的抗震措施,盡最大可能確保房屋質量,才能減少地震的危害。我們要進行不斷地探索,對于抗災設計有所重視,不斷改善我們的技術,建造更優質的建筑。
使用壽命在房屋建筑工程中是一個非常重要的問題,多數房屋在使用過程中因為受到使用功能的改變、火災、地基不均勻沉降、超載等不同因素的影響,壽命縮短的很嚴重,而結構加固技術的使用正好可以有效延長建筑的使用時間。
1.2增強房屋建筑耐久性
房屋建筑在使用過程中,因為受到多種因素的影響,其耐久性受到了嚴重的影響,結構加固技術的使用可以從結構上使建筑物耐久性得到加大。
1.3提高房屋建筑抗震性
作為一種自然災害,地震的發生為社會發生造成了嚴重影響,近年來我國地震頻現,因此在房屋建筑使用過程中應該對抗震性給予充分重視,結構加固技術的使用可以使既有房屋建筑穩定性得到大大加強,有效提高建筑的抗震能力,進而更好的與現代社會發展的需要相適應。
2我國房屋建筑施工加固設計的使用現狀
2.1房屋建筑施工加固技術體制不合理
目前我國的施工技術與管理方式比較粗放,同時密集化與專業化的程度也不高,尚未形成相應的技術創新體系。在房屋建筑施工過程中應該在技術人才培養機制上進行不斷的創新,同時對房屋建筑施工技術體系進行不斷的完善與創新,進行體系建設。正因為房屋建筑行業存在一定的特殊性,因此不能完全依靠傳統體制,這樣會使產業升級技術的更新換代受到影響,或者產業升級速度太慢等問題的存在都會對市場創新受到影響,加上房屋建筑施工技術在創新上存在一定的滯后性,需要進行大量的創新實踐和運用,這樣才能對施工進度與施工質量進行有效保證。值得一提的是,建筑施工技術創新很容易會不適應實際的市場需求,加上一些新的技術成果容易受到相關政策的影響,進而不能及時進入到建筑施工之中。
2.2建筑施工技術與理念非常落后
科學的理論與正確的理念是行動的先導,在建筑行業中也是如此,企業領導、項目負責人以及施工人員在工作中都離不開科學的理論與正確的思想作指導。從目前房屋建筑施工中來看,很多企業領導者、項目負責人不重視施工技術、材料的創新性,嚴重忽視了施工過程中的創新理念,在這種情況下,整個工程建設在設計與施工過程中始終沿用著傳統的思路,不重視引進先進的理念與技術,在理念與施工上不能與時代要求相適應。施工企業嚴重忽視了建筑技術在創新工作上的重要性,以上這些因素是造成房屋建筑創新性缺乏的重要原因。
3房屋建筑工程中經常使用的幾種加固設計技術
3.1粘貼鋼板加固技術
這項技術在建筑加工施工中十分常見,這項技術的優點主要在于加固施工的時間比較短、鋼筋混凝土結構不需要加濕、外觀損害比較少等,因此不能對建筑物的正常使用造成影響。但是因為加固技術的效果主要由建筑結構膠的質量所決定,所以粘合的材料與施工水平都會隨建筑物的加固效果產生影響。因此一般來說這種技術經常在鋼筋混凝土構件薄弱部位以及受拉區的靜態固件中使用。
3.2增補受拉鋼筋技術
這項技術主要是指在房屋建筑主體結構中一些受力集中的地區,使受拉鋼筋得到增加,利用這種方法對梁體結構的承載力水平進行改善。在這樣的過程中,增補鋼筋和既有梁體結構之間的連接可以利用全焊接與半焊接等方式來實現。在二者連接的過程中,可以與實際情況相結合,在干法外包與濕法外包兩種方式之間進行靈活的選擇。
3.3外包型鋼加固技術
這項技術主要是指用型鋼外包在鋼筋混凝土結構的四角上,這樣一來原來的結構構件的承載能力就會得到大大的提高。這種技術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,這種方法可以使結構承載力得到有效提高。外包型鋼法的受力非常可靠,同時施工方法也非常簡單,但是需要用到的鋼材量非常大,同時加固施工的成本也非常高,因此,一般房屋建筑的加固不會使用這種方法,而選擇將這種技術用在建筑物梁、柱等位置上。
3.4碳纖維加固技術
這項技術主要是指通過樹脂膠結合擦聊將碳纖維板粘貼在結構的表面上,通過這種方式促進結構承載力得到提高,這種技術的優點主要在于它的強度比較高、材料的重量比較小,在使用過程中不需要對材料腐蝕等問題進行考慮,此外適用的領域也非常廣,施工材料價格比較低,因此成為現代結構加固設計中比較常用的一種加固技術。但是因為這種技術的耐高溫性能并不強,一般來說要求在溫度環境60℃以內使用,否則就需要采取一些保護性的措施。
3.5預應力加固技術
這項技術主要是指利用施加預應力的鋼絞線、鋼拉桿等對結構構件承載力進行提高,它是一種集加固、卸載以及改變結構受力于一身的加固方法。因為受到荷載與預應力的雙重作用,使拉桿出現了軸向拉力預應力偏心受壓的情況,在這種情況下構件的抗彎能力得到了增加,同時外荷載效應得到了減少,最終使結構受彎變形的程度得到了有效控制,同時也大大提高了構件斜截面的承載力。這種技術的缺點在于在加固施工過程中需要專門的施工機具設備與工序,并要求在60℃以內的溫度環境中應用,否則就需要采取一些保護性的措施。
1.前言
《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》公布以來已經快三年。這幾年,這類工程發展,《規程》起了很大推動作用,但也陸續聽到一些令人不安的情況。今冬雨水較大,降雪較多,有些地方雪特別大,結構壓壞恐怕很難避免,但有的地方雪不大房子也有垮的,漏水的更多。最近某廠屋頂漏水解決不了,找到鋼結構委員會來了,不是雨水,是冷凝水,以前還沒有碰到過。另外,也看到一些工程,有的框架梁太細,令人擔心,遇到大雪很可能出問題。有的骨架立起來搖搖幌幌,沒有支撐,說裝上墻板就好了,好象有了墻板就可以不要支撐。現在排架多起來。用鋼筋砼柱、輕鋼梁,造價較低,但有的嚴重不合規定。現在是市場驅動,有些企業搞承包能省就省,盡量壓低造價,管它是否符合規定。有的連規定也不清楚。利用開年會的機會,結合了解到的一些情況,就門式剛架房屋設計施工中的問題,作一個發言,拋磚引玉,希望和與會代表交流,取得一致看法。
2.設計方面
1)屋面活荷載取值
框架荷載取0.3kN/m2已經沿用多年,不打算修改。但屋面結構,包括屋面板和檁條,其活荷載要提高到0.5kN/m2。《鋼結構設計規范》征求意見稿規定不上人屋面的活荷載為0.5kN/m2,但構件的荷載面積大于60m2的可乘折減系數0.6。門式剛架一般符合此條件,所以可用0.3kN/m2,與鋼結構設計規范保持一致。國外這類,要考慮0.15-0.5N/m2的附加荷載,而我們無此規定,遇到超載情況,就要出安全問題。現在有的框架梁太細,檁條太小,明顯有克扣荷載情況,今后應特別注意,決不允許在有限的活荷載中“挖潛”。
2)屋脊垂度要控制
框架斜梁的豎向撓度限值一般情況規定為1/180,除驗算坡面斜梁撓度外,是否要驗算跨中下垂度?過去不明確,它可能講課時說過不包括屋脊點垂度。現在了解到,美國是計算的。他們作框架分析,一般是將構件分段,用等截面程序計算,每段都要計算水平和豎向位移,不能大于允許值,等于要驗算跨中垂度。跨中垂度反映屋面豎向剛度,剛度太小豎向變形就大。要的度本來就小,脊點下垂后引起屋面漏水,是漏水的原因之一。有的工程由于屋面豎向剛度過小,第一榀剛架與山墻間的屋面出現斜坡,使屋面變形。現在打算做個規定,剛架側移后,當山尖下垂對坡度影響較大時(例如使坡度小于1/20),要驗算山尖垂度,以便對屋面剛度進行控制。
3)鋼柱換砼柱
少數單位設計的門式剛架,采用鋼筋混凝土柱和輕鋼斜梁組成,斜梁用豎放式端板與砼柱中的預埋螺栓相連,形成剛接,目的是想節省鋼材和降低造價。在廠房中,的確是有用砼柱和鋼桁架組成的框架,但此時梁柱只能鉸接,不能剛接。多高層建筑中,鋼梁與墻的連接也是如此。因為混凝土是一種脆性材料,雖然構件可以通過配筋承受彎矩和剪力,但在連接部位,它的抗拉、抗沖切的性能很并,在外力作用下很容易松動和破壞。還有的單位,在門式剛架設計好之后,又根據業主要求將鋼柱換成砼柱,而梁截面不變。應當指出,砼柱加鋼梁作成排架是可以的,但將剛架的鋼柱換成砼柱,而鋼梁不變,是不行的。由于連接不同,構件內力也不同,要的工程斜梁很細,可能與此有關。建筑結構是一門科學,如果不按科學辦事,是要吃苦頭的。今后國家要執行建筑法,實行強制性條款,違反其中一項,出了工程事故,是要受罰的。
4)檁條計算不安全
檁條計算問題較大。檁要是冷彎薄壁構件,受壓板件或壓彎板件的寬厚比大,在受力時要屈曲,強度計算應采用有效寬度,對原有截面要減弱,不能象熱軋型鋼那樣全截面有效。有效寬度理論是在《冷彎薄壁型鋼構件技術規程》中講的,有的設計人員恐怕還不了解,甚至有些設計軟件也未考慮。但是,設計光靠軟件不行,還要能判斷。軟件未考慮的,自己要考慮,否則就不需要高級工程師了。再有,設計人員往往忽略強度計算要用凈斷面,忽略釘孔減弱。這種減弱,一般達到6-15%,對小截面窄翼緣的梁影響較大。剛架整體分析采用的是全截面,如果強度計算不用凈截面,實際應力將高于計算值。《規程》3.1.7條規定:“結構構件的受拉強度應按凈截面計算,受壓強度應按有效截面計算,穩定性應按有效截面計算,變形和各種穩定系數均可按毛截面計算”。曾有人問,這條規定是什么意思?如果有人再提這樣的問題,我想問他,鋼結構學過沒有?因為這是鋼結構的基本概念問題。如果這樣的問題都簽不出,說明他還不具備鋼結構的設計資格的。有的單位看到國外資料中檁條很薄,也想用薄的。國外檁條普遍采用高強度低合金鋼,但我國低合金鋼Q345的沖壓性能不行,只有用Q235的。人家是按有效截面計算承載力的。如果用Q235的,又想用得薄,計算時還不考慮有效截面,荷載稍大時檁條就要垮。
3.施工方面
1)柱子拔出
有的剛架在大風時柱子被拔起,這是實際中常出現的事故。主要原因不是剛架計算失誤,而且設計柱間支撐時,未考慮支撐傳給柱腳的拉力。尤其是房屋縱向尺度較小時,只設置少量柱間支撐來抵抗縱向風荷載,支撐傳給柱腳的拉力很大,而柱腳又沒有采取可靠的抗拔措施,很可能將柱子拔起。,因此,在風荷載較大的地區剛架柱受拉時,在柱腳應考慮抗拔構造,例如錨栓端部設錨板等。
2)沒有柱間支撐
這種情況最近較多,需要大聲疾呼,這樣不行。蒙皮作用雖然各國都在研究,但沒有任何一本規范允許不設支撐。蒙皮作用的影響因素太多,并非在任何情況多能發揮作用。特別是柱間支撐,受力較大,絕不能省略。蒙皮作用最多只能視為一種剛度儲備。
3)端板合不上
端板連接是結構的重要部位。由于加工要求不嚴,而腹板與端板間夾角又,有的工程兩塊端板完全對不上,合不起來。強行用螺栓拉在一起,仍留下很寬縫隙,嚴懲影響工程質量。
4)錨栓不鉛直
框架柱柱腳底板水平度差,錨栓不鉛直,柱子安裝后不在一條直線上,東倒西歪,使房屋外觀很難著,這種情況不少。錨栓安裝應堅持先將底板用下部調整螺栓調平,再用用無收縮砂漿二次灌漿填實,國外此法施工。最近在上海討論輕鋼施工驗收規程,不少專家強調了這種方法。
5)保溫材吸水超重
有些房屋雪不大就垮了,究其原因,是屋面防水施工太差,雪融化后水逐漸滲入,為保溫村所吸收。今年冬季落雪多次,遷延時間較長。屋面的設計荷載很小時,當吸水量達至一定程序,超過了結構的承載能力,就要倒塌。
6)保溫材料胡亂安裝
保溫材料一般采用玻璃棉,其厚度根據熱功計算確定。正規做法是采用背面帶鋁箔隔汽層的玻璃棉,有的不用鋁箔,用牛皮紙,我不清楚牛皮紙是否可作隔汽層,如果可以,也比不用任何隔汽層好。防止冷凝水向室內滴水,是房屋的使用要求之一。有人以為鋁箔只是為了美觀,或承受拉力,實際上它的主要作用是作隔汽層。承受懸掛時的拉力還可以用玻璃纖維布或鋼絲網。現在看到有些工程,玻璃棉不用任何隔汽層。另外,當采用內層鋼板吊頂時,不是將保溫卷材壓在檁條上,而是為了施工方便,將保溫材剪斷,放在檁條之間的吊頂上,形成冷橋。某工程在這樣處理的同時,又將吊頂鋼板搭接方向弄反。加之,冬季混凝土地坪施工作業時,將周邊門窗關閉,由于室內外溫差大,大量水汽在屋頂凝集,由吊頂鋼板搭接處流下,形成了“外面不下里面下”的狀況,使工程不能交工。經驗告訴我們,當保溫卷材有隔汽層并保持接縫處密封時,卷材是干燥的,無隔汽層時卷材是濕的。在水份的長期浸泡下,隨著時間的推移,保溫棉將被逐漸壓實,最終失去應有的保溫作用,因此安裝方法是否對頭,關系很大。
1.房屋建筑在地基和基礎方面的設計
設計前,建設單位都會請地質勘察單位做周詳的地質勘察工作,而住宅單體少或是獨棟住宅都會給工程設計提供比較精確的勘察技術資料,但成片住宅或是多層住宅通常會因地勘費用存在問題而無法提供較為準確的勘察技術資料。由于地勘單位做探點時未按規定進行布置,成片住宅區僅參考同一個探點,導致地勘得出報告和實際地質情況存在較大差異。設計人員只有憑借精確、周詳的地質勘察資料,才能保證地基設計和基礎設計的安全、可靠、適用與合理。在設計混凝土條形基礎、獨立基礎和閥板基礎的結構與節點時,無法明確所要運用的技術參數,例如搭接長度與錨固長度就無法確定是應該使用抗震性能的還是使用非抗震性能的,導致實際操作階段出現扯皮情況。
2.構造柱當作承重柱使用
房屋建筑屬于磚混結構時,構造柱不僅可以提升墻體抗剪強度,還可以使構造柱連接圈梁形成一種對砌體的限制,這對抑制墻體裂縫發展,確保墻體完整,強化結構抗震性能來說有著極為重要的作用。現階段在設計房屋結構時經常把構造柱當作是承重柱使用,該情況會造成以下幾點問題的產生。
(1)因磚砌體與混凝土在材質方面具有互不相同的彈性模量,所以在變形相同時構造柱會承載較大的壓力,相對的磚砌體所承載壓力就會逐漸減小,若突發地震狀況,構造柱就會受到破壞,導致整個房屋結構受到嚴重威脅,甚至會發生坍塌現象。
(2)構造柱通常設置在地圈梁中,并未另做基礎,主要是為了能夠與墻柱互相配合工作。把構造柱作為承重柱運用時,必定無法滿足柱底基礎對局部承壓強度、抗沖切以及抗彎等要求。由于柱底基礎極易因局部承壓或是沖切而產生裂縫,所以一般建議按照承重柱來設計處于承重大梁下的各種柱子,依據承重柱做基礎驗算設計以及受力計算設計。
3.房屋建筑在設計承重柱的截面高度上過小
對房屋承重柱的截面高度進行設計時往往會發生過小情況,這一現象大多出現在六度抗震設防地區。部分結構設計會把六度設防錯誤地理解成不設防,設計時故意將承重柱的具體截面高度變成比有關規定還要小的高度,加大了梁柱的相應線剛度比,方便分析實際受力情況。將梁慢慢簡化成簡支梁,承重柱則根據軸心受壓情況進行計算,該做法雖然便于分析實際結構受力,但也給房屋建筑結構帶來了極大的安全隱患。該做法的施行疏忽了梁柱節點固有的剛結作用,加上柱截面具體配筋比較小,所以結構在受力后,承重柱必定無法滿足其頂端零件所需的抗彎強度,致使柱子在梁底周圍就產生一條或是多條的水平裂縫,形成塑性鉸。這不僅會直接影響到房屋的使用壽命,還會使居民產生恐懼心理,如果發生地震災害,那么塑性鉸就會受到毀壞,最終導致房屋坍塌。
4.房屋懸挑梁的實際梁高采用過小
設計者一般只注重驗算懸挑梁的抗傾覆與強度,并不重視驗算梁端的具體撓度。懸挑梁的實際梁高采用過小,極易增加梁截面在對應受壓區域的應力,使梁截面相應受壓區域出現非線性徐變,那么梁撓度就會隨著時間的不斷推移而逐漸增大。因挑梁變形而導致梁板產生裂縫,即挑梁變形越大,裂縫寬度就越寬,對房屋使用造成了一定的影響。而挑梁變形逐步發展至后期,就會使梁支座周圍上部受拉地區發生豎向裂縫,然后在四周彎剪相互作用的影響下,該豎向裂縫會逐漸向下延伸形成斜裂縫,提示梁與毀壞已相距不遠。
5.房屋連續梁根據單梁實施設計
在設計房屋連續梁時往往會依照單梁實行設計,該現象大多發生于陽臺主梁與邊梁兩者之間的墻體連梁設計中。因為邊梁不具備較大的荷載,所以設計者不會對該部分予以高度重視,為了方便分析實際受力情況,設計者在設計連續梁時會按照單梁實施設計,導致梁位于支座上部就已不斷減少負筋配置量,使得梁在支座周圍上部受拉地區產生豎向裂縫,通過一段時間的發展變化,最終致使梁上部墻體和攔板等諸多圍護結構發生豎向裂縫。若該邊梁具有較長的長度,那么將會逐漸加大支座處的具體負彎矩,使得問題變得越來越嚴重。
6.房屋樓板的設計
在房屋建筑工程中,板屬于最重要的承重構件之一,其可以把屋面與樓面存在的荷載轉移到與之相應的梁與墻上,如果樓板設計存在問題,那么就一定會影響到梁、柱、墻等主要構件的可靠性及安全性。一旦沒有全方位考慮好整個樓板的設計,極易產生不同程度的設計質量問題,嚴重的甚至會形成質量安全隱患。設計樓板時常會出現以下幾個方面的問題。
(1)在實施設計過程中,為了便于計算,加上沒有充分認識到板的實際受力狀態,設計者一般只是很簡單地把雙向板依照單向板實施計算,并沒有了解到長向與短向會受荷載影響而產生的變形配合問題,以至于計算假定結果和實際受力情況出現較大的差異,致使長方向發生過大配筋,而短方向卻只依據結構配筋,形成配筋嚴重欠缺,最終導致板產生裂縫。
(2)現澆混凝土樓板通常屬于非抗震構件,在沒有地震影響時會出現彎矩,所以板處于支座周圍上部的鋼筋錨固時要應用沒有抗震性能的錨固長度,而下部鋼筋則根據剪壓區域的錨固系數進行取值,但如今大多數房屋建筑在設計過程中不會著重強調該點,只是粗略地概括提出,在實際建設過程中并沒有做好該項工作。因此,設計者要在制圖與技術交底時著重提出,使之能夠做到貫徹落實。
(3)雙向板對高度進行取值時過大。處于兩個方面的雙向板均會出現彎矩情況,也就是說雙向板在跨中正彎矩鋼筋時屬于縱橫疊放,那么處于短跨方向中跨中鋼筋要置于下方,處于長跨方向中的跨中鋼筋高放置在短跨鋼筋的上方,實施計算過程中要運用兩個方向的單獨高度。部分設計者為了便于計算,加上沒有充分認識到板的實際受力狀態,通常取值時會取相同高度做配筋計算,導致長跨的高度取值和具體受力情況存在較大的差異,以至于結構構件產生嚴重的質量安全隱患問題,甚至出現裂縫情況。
7.結束語
房屋建筑的結構設計是一項全面而又系統的工作,作為房屋建筑結構的設計者,應具備專業性理論知識、創新精神、靈活邏輯思維以及良好的工作態度。設計者應在全方位了解和掌握規范的前提下,仔細做好相應的細節工作,將所學的理論知識充分體現在設計過程中,并深入探討在設計方面存在的問題,以加強自身的設計能力,使建筑設計實現合理、安全、經濟、適用的結構形式。
摘 要:殘疾人公共文化服務體系是公共文化服務體系特殊的一部分,完善的殘疾人公共文化服務體系可以很好地保障殘疾人群體的基本文化權益,滿足殘疾人群體的基本文化需求。但是,我國的殘疾人公共文化服務體系的建設和發展還很不完善。以結構功能主義方法論為理論基礎,研究和分析殘疾人公共文化服務體系建設的結構和功能,使殘疾人公共文化服務體系建設能夠更加科學、更加完善。
關鍵詞 :殘疾人;殘疾人公共文化服務體系;結構;功能
中圖分類號:G127 文獻標識碼:A doi:10.3969/j.issn.1665-2272.2015.11.039
*基金項目:2014年國家級大學生創新創業訓練計劃項目資助(項目編號:2014049719003)
收稿日期:2015-04-16
1 結構功能主義方法論與殘疾人公共文化服務體系
在2006年“公共文化服務”這一重要概念被國家提出以后,無論是政府還是個人都越來越意識到公共文化服務對于文化生活的重要性。加快殘疾人公共文化服務體系建設的步伐,明確殘疾人公共文化服務體系應該具備的各項功能,對當前我國殘疾人公共文化服務體系的建設具有不可忽視的指導作用。
結構功能主義,是現代西文社會學中一個發展歷程較短,但受重視程度較高的理論流派。它認為,社會是具有一定結構或組織化的系統,各組成部分以有序的方式相互關聯,并對社會整體發揮著必要的功能。整體上它是以平衡的狀態存在著,任何組成部分的變化都會趨于新的平衡。
殘疾人公共文化服務體系內外結構所具有的功能不是單個的分割開來的,它們的功能是相互作用、相互連接的,只有各個功能獲得最大程度的整合,殘疾人公共文化服務體系的整體價值和功能才能實現。可以說,作為整體社會結構的一個必不可少的組成結構,在它的建設和長遠的發展過程中,結構功能主義都應作為重要的理論和方法論貫穿始終。
2 殘疾人公共文化服務體系建設的結構體系
根據結構功能主義的理論和方法,結合現有的社會資源和社會經驗,殘疾人公共文化服務體系要建設的結構體系由殘疾人公共文化服務政策保障體系、產品生產運營體系、信息集成體系、資金保障運行體系、人才體系組成。
2.1 殘疾人公共文化服務政策保障體系
在這一體系中需要政府承擔主要的責任,積極為殘疾人制定和實施基本文化權益保障政策。為了確保政府出臺的相關政策切實有效,就要盡可能地征求各方面的意見,特別是殘疾人自己的意見,最好是能夠開通一個征集各方意見和收集相關信息的渠道,這樣既方便了群眾發表意見,也方便了政府收集信息。各級人大、殘聯等相關的組織或單位應充分發揮自己的作用,積極履行自己的職責,使出臺的相關政策都能有效施行。與此同時,政府應該重視相關理論研究人才的培養,可以對殘疾人公共文化服務體系進行行之有效的理論研究,使政策實踐能夠獲得深厚的理論支撐。
2.2 殘疾人公共文化服務產品生產運營體系
殘疾人公共文化服務產品生產運營體系是指專門針對殘疾人進行文化服務的包括產品選擇、產品設計、產品生產、產品營銷等環節的體系。這一體系的關鍵作用在于相關企業能夠長期為殘疾人提供豐富的文化產品供給。這一體系在產品選擇和產品設計方面,應有效地與政策保障體系和信息集散體系相結合,時刻關注國家頒布的相關政策,了解信息集散體系收集的有關殘疾人文化需求方面的相關意見,同時也能聽取相關專家的建議,做到產品選擇契合殘疾人的文化需求,產品設計吸引殘疾人的文化興趣。在產品生產方面,要做到保質保量,讓殘疾人能夠買時放心,用時舒心。在產品營銷方面,要使用合適的宣傳手段,積極開拓銷售市場,讓盡可能多的殘疾人享受到文化產品服務。
2.3 殘疾人公共文化服務信息集成體系
這一體系的主要作用是面向不同的人群收集、、傳播公共文化、文化服務相關方面的有效信息,這些人群包括殘疾人群體、文化服務相關的工作人員、專門從事文化服務研究工作的有關專家、企業人員以及一般的非殘疾人群體,在這些人群中殘疾人群體的相關信息的收集、和傳播是重中之重。相關的機構或組織可以借助互聯網、新聞媒體、電視、廣播等媒介進行公共文化、文化服務信息的收集、、傳播。同時,其他非殘疾人群體也要充分發揮自己的作用,積極配合政府、殘聯等做好相關信息的集成工作。
2.4 殘疾人公共文化服務資金保障運行體系
這一保障體系主要包括資金投入和資金運行兩個方面。關于資金投入主要是政府的財政投入,政府在進行財政投入的時候應該進行合理的考量,比如在建設文化服務設施、投資文化產品的生產、培養文化服務人才等方面要進行合理分配,分清輕重緩急,比較重要的方面在財政投入方面可以放寬,不是特別重要的方面則可以緩一緩,從而做到張弛有度,有的放矢,另外從中央到地方的資金投入比例也要合理分配,而不能有所偏頗。在資金運行方面,要建立保障資金安全運行的有效機制,從上到下的資金能夠足額發放、及時到位,并有效監督各級政府能夠將資金用到實處,確保資金保障運行體系能夠支撐其他體系的正常運行。
2.5 殘疾人公共文化服務人才體系
這一體系是培養殘疾人公共文化服務各方面的人才。不僅包括高素質的專業干部、技術人員等,還包括能夠走向基層的人才隊伍。目前,我國的殘疾人公共文化服務體系建設還沒有全面完成,還需要從各方面加以完善,人才體系的建設還存在很多不完善的方面。因此,應未雨綢繆,確立明確合適的目標,竭力提高各方面、各層面的人員素質,使殘疾人公共文化服務人才體系逐步完善。
3 殘疾人公共文化服務體系的整合功能
殘疾人公共文化服務體系的整合功能事實上是由它自身所具備的結構體系決定的,共包含三部分的內容,分別為殘疾人公共文化服務體系的顯功能即公共文化服務功能,殘疾人公共文化服務體系的正功能即社會管理功能,殘疾人公共文化服務體系的潛功能即弘揚和創新文化的功能。
3.1 殘疾人公共文化服務體系的顯功能——公共文化服務功能
積極發展殘疾人公共文化服務事業,有利于維護殘疾人的文化權利、豐富殘疾人的文化生活、培養殘疾人的文化興趣、開闊殘疾人的文化眼界、加深殘疾人的文化內涵。積極建設殘疾人公共文化服務體系是對殘疾人公共文化服務事業的大力支持,它對政府、對殘疾人等最明顯的作用就是面向殘疾人所具備的公共文化服務功能。
就殘疾人的公共文化服務功能來說,相關人員應該在文化服務理念上,樹立想殘疾人所想,急殘疾人所急的社會主義服務理念,并結合當今社會,為殘疾人提供多元化的文化服務內容,比如服務產品的多元化、服務設施的多元化、服務方式的多元化等等。同時政府、殘聯、企業等機構能夠積極宣傳和踐行公共文化服務,在全社會的范圍內營造為殘疾人進行文化服務的良好氛圍,并積極拓寬為殘疾人提供文化服務的途徑。現在常見的提供文化服務就是通過博物館、文化館、廣播這樣的途徑為向殘疾人提供文化服務,但是在全社會快速發展的今天顯然是不足以全面滿足殘疾人的文化需求的。
3.2 殘疾人公共文化服務體系的正功能——社會管理功能
殘疾人群體本身屬于弱勢群體,他們各方面的合法權益僅憑借其自身的能力很難得到基本的保障,尤其是他們的文化權益更容易被忽略。但是,殘疾人的文化權益也是殘疾人應該獲得的重要權益。殘疾人公共文化服務體系在建設過程中會為殘疾人提供健全的公共文化服務、公共文化活動場所、文化產品等健康向上的文化內容,在政策、資金、人才、技術等方面向殘疾人群體傾斜,使文化資源能夠均衡布局、合理配置。
除此之外,殘疾人由于相對于非殘疾人而言較少接觸社會,從而也比較缺乏維權意識和法律意識等。殘疾人公共文化服務體系具備的文化服務性質,不僅能在潛移默化的過程中逐步培養殘疾人長久性地、積極主動地參與社會活動的能力,在積極參與社會活動的過程中充分發揮殘疾人潛在的創造力和自我約束力,并且能夠有效的向殘疾人傳播一些法律知識和社會行為規則,這可以說是傳播法律知識的一條捷徑,使殘疾人不僅提高了內在文化素養、培養了殘疾人必要的維權意識,也從一定程度上提高了殘疾人抵制犯罪的能力,降低殘疾人犯罪的概率,從而維護社會秩序和社會穩定。
3.3 殘疾人公共文化服務體系的潛功能——弘揚和創新文化的功能
面向全體殘疾人所建設的殘疾人公共文化服務體系可以針對殘疾人群體,提供一個民族文化的傳承與發揚的平臺。這個平臺可以為殘疾人群體提供豐富多彩的文化服務,吸引更多的殘疾人對本土文化的興趣,在提升他們的文化修養的同時培養他們的文化自豪感和責任感,讓殘疾人群體感受到我國本土文化的優越性,積極推動本土文化的傳播并努力發展本土文化。
現在,人們的整體生活水平越來越高,與此同時對文化的要求也越來越高,其中就包含對文化創新要求的提高。關于文化的創新,可以從我國傳統文化和世界文明兩方面入手,既要去粗取精吸收優秀傳統文化,又要海納百川借鑒世界其他文明,從而形成不僅可以滿足人們的文化需求,還可以體現自身特色的文化內容和形式。不過,文化的內核一般來說是比較穩定的,而文化的形式則會隨著歷史的變化而變化。所以,當今的文化創新主要體現在文化形式上的創新。建設殘疾人公共文化服務體系,利用當今的網絡技術、電子技術等手段,面向殘疾人群體提供文化內容的多種表達和傳播方式,在創新文化形式的基礎上創新文化,實現文化的現代化。在現在的生活中,人們對于傳統文化越來越少的接觸或者了解,比如書法、剪紙等。對于殘疾人群體來說,他們比非殘疾人更少的接觸這些優秀文化。所以,殘疾人公共文化服務體系就要在穩定的文化內容的基礎上創新出有吸引力、易于接受的文化表達形式,以此傳遞深層文化內涵,讓更多的殘疾人受益于本國文化,熱衷于本國文化。
參考文獻
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2 周怡.社會結構:由“形構”到“解構”——結構功能主義、結構主義和后結構主義理論之走向[J].社會學研究,2000(3)
隨著人們生活水平的提高,建筑行業的發展也不斷繁榮。對于房屋建筑來說,其結構設計關乎房屋的使用功能與質量。但是建筑行業發展的過快也導致建筑房屋結構設計的功利化與盲目性,人們過度追求房屋建筑設計的藝術感與時尚性,卻可能導致房屋建筑質量問題。現階段隨著優化房屋建筑設計思路的呼聲越來越高,人們不得不關注到目前建筑結構設計中存在的問題。所以說,如何針對現在的問題,及時有效的找到解決房屋建筑結構優化的方法成為人們必須思考的問題。
一、房屋建筑結構設計中存在的常見性問題
(一)房屋建筑結構設計過程不符合規范標準
在進行房屋建筑結構設計時,必須按照相應的標準規范。標準的設計要求可以保證房屋建筑的質量。但是實際情況則是一些設計人員根本不按照要求進行設計,或者對設計規范不了解,細節部分不能顧及到。并且建筑設計的微小之處無法考慮到,使得房屋結構數據有所偏差。要知道房屋建筑設計是一項精密的工作,如果誤差出現則可能導致房屋建筑結構性能指標達不到,甚至影響人們的居住安全。并且建筑行業的發展較為迅速,一些設計人員跟不上時代的步伐,操作規范難以適應時代的發展,影響房屋建筑的質量。
(二)地基與基礎結構設計重視程度不夠
在進行地基設計時,設計人員僅僅依靠建設單位提供的數據,根本沒有進行實地考察。這樣就導致地基與基礎的設計缺乏有針對性,可能會對建筑物的質量產生一定的影響。與此同時,一些設計人員在進行基礎設計的取舍時沒有把握好度,荷載值不合適,進而影響到基礎拉梁的設計。現階段房屋建筑的主體框架多為多層框架結構,鋼筋混凝土結構一般使用柱下獨立基礎。如果荷載取值不恰當,就會影響建筑物的性能。不僅如此,基礎拉梁設計取值不合理也是當前房屋建筑結構設計中普遍存在的問題,往往導致整體的建筑結構設計方案。
(三)建筑框架設計存在一定問題
主要可以分為以下幾個方面:
第一,只重視房屋的橫向框架設計,對其縱向框架設計不重視。這樣以來,如果出現地震等災害,就會導致建筑出現配筋與跨中縱筋分配不均的問題,影響建筑性能。第二,承重柱截面高度設計不合理,一些涉及人員為了便于計算受力分析,在設計承重柱的截面高度時將其數值設計較小,從而影響了建筑性能。第三,陽臺梁載荷過小,因而設計人員不重視這一部分,可能將連續梁設置成單梁。時間一久,就會影響梁的承載力,縮短其使用壽命。
二、優化房屋建筑結構設計的策略探討
(一)設計過程中遵守相應準則,提高設計準確性
良好的設置規范能夠有效保證房屋建筑結構設計的規范性與質量。為此建筑結構設計人員必須充分掌握建筑結構設計的相應法規、細則與標準,即便是再細微的地方也不應放過。為了提高房屋建筑結構設計的準確性,設計時設計人員可以借助相應的計算機軟件,利用程序進行精確化的編輯、設計,借助計算機龐大的計算功能,可以優化設計參數,確保房屋建筑結構設計的規范性,并且能夠提高建筑房屋使用的安全性。
(二)設計時保障房屋建筑結構的安全性、功能性與經濟性
地基與基礎設計是房屋建筑的基礎,只有地基與基礎設計的質量得到保障,才能提高房屋建筑的整體質量。在進行設計時,一方面要求設計人員充分考慮房屋結構設計的安全性,另一方面還應該兼顧房屋的功能性與經濟性。這就要求合計人員在設計之前就應該對施工區域進行實地考察,要掌握第一手資料。設計人員還應該精確計算荷載值,確保設計的精確性。為此,設計人員應該盡量避免單純的依靠套公式的計算方式,而應該根據設計規范、標準并綜合考慮地基的實際情況進行適當的修改。持力層的承載力也不是憑空得來的,而是根據施工地點土的性質決定的,不同性質的土層其承載力也不一樣。為了保證數據的準確性,計算后還應該根據標準進行驗算。需要注意的是,如果計算時使用的是電子計算機,則應該選擇恰當的模型,并仔細校對數據。
(三)合理設計房屋建筑的框架結構
在選擇框架結構參數時,應該根據建筑樓層剪力系數、自振周期以及側向剛度比等。在結構配筋時必須綜合考慮最大配筋率和最小配筋率。只有這樣才能保證房屋建筑各個部位的搭接、延伸以及錨固符合要求,提高其抗震性能。涉及人員必須重點關注建筑物的頂層,確保按照國家的相應標準進行設計,避免房屋因溫度變化導致墻體開裂。
(四)提高設計人員的綜合素質水平
事實上在設計時出現的各類問題大多與設計人員的能力與水平有關,因此提高設計人員的綜合素質水平是優化房屋建筑結構設計的重要措施。為此,設計人員必須不斷學習,以便提高自身的能力。對于一些較為重要的設計點,設計人員應該提高認識,深入現場進行實地考察。另外,隨著時代的發展,計算機軟件的應用也為房屋建筑結構設計注入了新的活力。所以,設計人員還需要掌握一定的計算機操作能力,以便提高設計效率,確保設計的準確性。
結語:綜上所述,房屋建筑行業仍會繼續發展,在發展過程中必須及時關注房屋結構設計中存在的問題。我們必須重視這些問題,如果不加以解決將可能影響房屋建筑的質量,更有甚者還會阻礙房屋建筑結構設計理念的進一步發展。有鑒于此,設計人員在設計之前必須綜合考慮建筑周邊的環境,在設計過程中應該在滿足建筑房屋安全性的同時保證房屋使用的功能與居住體驗。對于設計人員來說,房屋建筑結構設計中必須嚴格遵守設計原則,兼顧建筑的安全性、功能性與時尚型,才能不斷推動建筑業的發展。
參考文獻:
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一、課題的來源、目的意義(包括應用前景)、國內外現狀及水平
1) 課題的來源
根據指導老師布置的《浙江大學畢業設計(論文)任務書》。此次畢業設計來源于工程實際:南方某市沿街道地段新建一旅館;地基面積80m×60m=4800m2。
2) 目的意義
目的:此次畢業設計資料來源于工程實際:南方某市沿街道地段新建一旅館,通過畢業設計全面掌握建筑結構設計、結構設計圖、建筑施工圖及施工圖概預算的原理,編制施工組織是設計和概預算;
意義:1、鞏固本人三年來在校期間所學的基本理論和專業知識;鞏固、深化、拓寬所學過的基礎課程、專業基礎課和專業課知識,提高綜合運用這些知識獨立進行分析和解決實際問題的能力;以及鍛煉自己畫圖、識圖能力;
2、解決土木建筑工程設計中各方面問題所需的綜合能力和創新能力,達到初步了解與掌握一個建筑方案設計和結構工程的實際工作內容和設計工作的方法與步驟;
3、充分理解和正確掌握多層房屋結構的受力特點和內力分析計算方法,熟悉建筑及結構設計方面相應的規范和規程,以及掌握方案設計和結構設計軟件中天正及cad的性能及其操作使用方法。
4、通過畢業設計全面掌握建筑設計的基本原理,繪制建筑結構施工圖.全面掌握建筑中旅館設計的基本原理、功能組合,完成一棟建筑的結構設計,繪制建筑結構圖和建筑施工圖,并進行相應的機構布置.。
3)國內外現狀及水平
國內:基礎國內一般采用人工挖孔樁基礎:人力消耗較大,比較落后;在機械挖孔方面技術比較先進,但是推廣面較窄;主體結構施工方面,大多是采用鋼筋砼,在幫扎施工上,手工施工較多;砼澆筑技術在國際上比較先進的,商品砼澆筑方便、簡潔;砌體結構施工與國際接軌,采用人工砌筑;但是在腳手架的安裝方面采用折疊式里腳手架,安全穩定,轉運靈活方便;防水工程普遍采用改性瀝青防水卷材柔性防水。
國外:德國建設礦井井筒采用7層防水工藝,即混凝土、砌塊、瀝青石渣、不銹鋼板、瀝青石渣、砌塊、混凝土。造價是中國自防水井筒工程4-5倍。瑞典、加拿大在滲水環境中錨噴,采用放水支護法,用鋼絲和橡膠制成半圓型膠管,用粘結劑粘在滲淋水處,51lunwen.com/tuijiankaiti/ 排至基礎面盲溝,在管外錨噴,把管埋在噴層之內,噴層是外混凝土內部流水的現狀。日本多采用改性水玻璃——水泥漿等,有計劃的設計壓力、輸漿量、封水效果等。俄羅斯采用粘土漿,無約束注漿法施工,即不設計壓力、輸入量,只是把設備安好,一直注,什么時候壓不進漿則停工,無帷幕防區,工期長,治水率低。
二、課題研究的主要內容、基本要求、研究方法或工程技術方案和準備采取的措施
主要內容:建筑方案設計、建筑技術設計、建筑結構設計、施工組織設計
基本要求:每人獨立完成畢業設計全部任務,要求每人完成一套建筑結構設計施工圖和相關的建筑說明及結構計算書,編制施工組織設計,嚴禁抄襲。
①建筑結構施工圖要求:圖幅采用2號圖紙,比例:1:100(節點詳圖,構件配筋圖除外)
②建筑結構施工圖表達方式:采用cad繪制,打印成圖.
③圖紙裝訂:按設計說明,建筑施工圖,結構施工順序裝訂.
④設計資料裝訂:建筑設計說明,機構計算書,施工組織設計文件一并嚴格規范要求成冊.
⑤圖紙的內容標注必須規范符合制圖標準.
方
法: 1、采用磚混結構。
2、從設計的功能上根據現代旅館的設計要求,根據現代人的生活物質條件的提高,設計多種多樣住宿環境,以滿足不同人的住宿要求。
準備采取的措施:通過課題研究,收集必要的原始數據和勘測設計資料,綜合考慮總體規劃、基地環境、功能要求、建筑經濟以及建筑藝術等多方面的問題,進行設計并繪制成圖紙。
四、總的工作任務,進度安排以及預期結果
1)工作任務
獨立完成該旅館的建筑結構設計,為保證設計的準確性,方便與下步工作的順利進行,在實際工作過程中進行檢查,并在每項進度安排中進行對該項的總體檢查,達到預期結果。
2)進度安排
2007年3月12日-2007年3月19日 完成開題報告,建筑方案設計
2007年3月20日--2007年4月4日 建筑技術設計
2007年4月5日--2007年5月5日
建筑結構設計
2007年5月6日--2007年5月22日 施工組織設計
2007年5月23日—2007年5月底 畢業設計資料整理歸檔,準備畢業答辯資料
3)預期結果
1)全面掌握建筑結構設計的基本原理。
2)掌握普通旅館的結構設計與施工設計。
引言
房屋的抗震性能最大程度上取決于房屋的抗震設防標準,抗震設防標準越高,房屋的抗震性能就越強。目前,已有數百位專家在研究討論新的房屋抗震設防標準,以期修改沿用多年的房屋建造抗震標準,增強新建房屋的抗震能力。北京地區近日已率先將農房抗震要求提高到了能抵御8級地震的高標準。據測算,抗震設防標準每提高一級,建筑成本將隨之提高8%-10%。 房屋的選址是房屋抗震性能的外部主要條件,初步總結四川地震的經驗和教訓可以發現,遭遇同等強度地震的不同位置的房屋,其抗震性能有所不同。位于地質斷層附近的房屋比其他房屋更易被震塌。我國是一個地震多發國家,發生過破壞性地震的城市占全國城市總數的10%以上。因此,各地今后在房屋建筑設計與施工之前,必須充分重視房屋的選址應遠離地質斷層,防患于未然。 房屋結構設計與施工質量、房屋裝修是決定房屋抗震性能中受人為影響最大的兩個因素。在房屋結構設計中,一般而言,剪力墻結構的抗震性能優于框架結構,框架結構優于磚混結構。在施工質量中,建筑物必須嚴格根據抗震設計規范施工。 居住者在房屋裝修時不得隨意更改房屋結構,尤其是不可隨意更改房屋承重墻等一些關鍵部位,更改結構時應得到專業人士的指導或相關許可,任何擅自改動都有可能降低房屋抗震性能,造成致命隱患。
1 建筑物的重要性決定了其不同程度上的抗震性能
不同結構型式是不同建筑物功能需求和性價比所決定的,不能單單片面的說地震來臨時,哪種結構型式就一定好哪種結構型式就一定不好;因為按目前的抗震設防標準,它們有一個共同的設防目標:小震不壞 、中震可修 、大震不倒。
國家按建筑物發生災害時對人民生命財產可能造成損失的程度,按建筑物分為甲乙丙丁四類。主要的、重要的水電站、醫院、電力、通訊等生命救援保障和人員密集建筑被定為甲類或乙類,一般的住宅、辦公等均定義為乙類,設防的目標也不同:丙類建筑在設計時按設防目標進行;甲乙類建筑設計時至少要提高1度,請注意,這里均指是烈度而不是震級,這也很好理解,好的地基要比差的地基抗震性能好,處在地震活動帶的建筑自然發生地震的幾率大,抗震性能也很難保證。
2 建筑物得抗震性能首先取決于建筑物的抗震設防標準
國家根據地震發生的可能性和震害的嚴重性確定各地區基本設防烈度,這是各地區抗震設計的基本參數,主要代表地面加速度的大小。設防烈度一般分6~9度,上海地區設防烈度主要為7度,崇明、金山為6度。對具體建筑物,需要結合建筑使用功能的重要性確定建筑的抗震設防標準,即確定設計烈度和抗震等級。對一般建筑,設計烈度就是本地區設防烈度。設計烈度愈高,抗震能力愈強,但建筑物造價也愈高。
2.1 房屋結構的抗震性能與合理的抗震設計密切相關。
抗震設計就是要選擇合適的結構形式,確定合理的抗震措施,保證結構的抗震性能,確保建筑物滿足“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震目標。所謂中震,指設防烈度,小震比中震小約1.55度,而大震則比中震增加約1度。合理的抗震設計主要基于先進的抗震理念、系統的分析計算和恰當的抗震措施。既要注意控制抗震指標如軸壓比、相對變形等,又要采取合適的抗震構造措施。
目前高層住宅主要采用現澆剪力墻結構、框架-核心筒或框架-剪力墻結構,具有較好的強度和變形能力,抗震性能相對較好。因此,無論板式住宅還是點式住宅,只要設計合理,都可滿足抗震要求。多層住宅大部分采用磚混結構,目前多采用現澆樓板,并采取設構造柱和圈梁等抗震措施,或者采用框架結構,大大增強了抗震能力。部分建筑外形怪異,平立面不規則,傳力體系復雜甚至需要多次結構轉換,這既增加了建筑物造價,也影響了建筑物的抗震性能。
2.2 房屋抗震性能還與施工質量等其他因素有關。因此加強施工質量監督,規范既有建筑的使用管理是十分必要的。
3 建筑物抵抗地震的能力不確定性
為了搞好抗震結構的施工,首先要了解地震力對建筑物可能引起的破壞作用。因為地震時不確定性和復雜性,我們很難用“數值設計”來有效控制結構的抗震性能,因此不能完全依賴于計算。根據目前對地震規律的認識,抗震設計的指導思想是:房屋在使用期間,對不同強度的地震應具有不同的抵抗能力,一般小震發生的可能性較大,因此,要求做到結構不損壞,這在技術上,經濟上是可以做到的。近幾年臺灣發生三次地震,福建沿海受其余震波影響,沒有造成建筑物嚴重損壞。如果要求結構遭受大震時不損壞,這在經濟上是不合理的,因此可以允許結構破壞。但是在任何情況下,不應導致建筑物倒塌,概括起來說,抗震設防的一般目標就是要做到“小震不壞,大震不倒”。從另一方面看,一個地區的基本地震烈度也是難以準確估計的,要根據當地的地址,地形和歷史地震情況等確定,因此房屋抗震能力很難確定。那就要在結構強度上和構造上下功夫,才能做到建筑物裂而不倒。這種危中脫險的工作主要依賴于良好的結構設計和施工質量。
4 施工質量和房屋抗震性能的關系
在強烈地震的作用下,要使建筑物裂而不倒,關鍵在施工過程的控制,以保證結構本身具有足夠的強度和各部件間有可靠的連接。對混合結構來說,一是砌體強度,也就是磚塊本身和砂漿標號。二是內外磚墻的咬槎以及構造柱,圈梁和墻體的連接構造。對鋼筋混凝土結構來說一是混凝土和鋼筋本身的強度。二是節點間的連接構造,兩者都和施工的質量密切相關,強度和構造連接的施工質量好,建筑就能抵抗地震,否則建筑物就要遭到嚴重破壞,以致倒塌,人民生命財產遭到嚴重損失。
5 目前影響建筑物抗震的施工質量問題
對于磚混結構的建筑物,在材料選用、施工質量上應當引起足夠重視。砌體強度不足,砂漿不飽滿,砂漿標號低,砌筑前磚塊不濕潤,冬季施工不澆水都會降低砂漿的粘結力和砌體的抗剪強度;加之砌體結構通常采用單塊的材料和砂漿砌筑,抗拉壓力低,且主要以手工操作,容易喪失承載能力。圈梁和構造柱的配筋不合理:圈梁和構造柱依靠其中的鋼筋將建筑上下各層,各片墻體連在一起,哪里連接不好,哪里就容易出問題。我們在施工現場經常發現鋼筋搭接長度不夠,鋼筋接頭該錯開的不錯開,該彎鉤的不彎鉤,鋼筋位置偏差大等等,都會直接影響到結構整體連接。 構造柱與墻體拉接筋放置不準確,構造柱混凝土振搗不密實,都直接影響構造柱的抗震能力,關系到磚混結構建筑物能否滿足抗震要求。
對于混凝土結構的建筑物,當前鋼筋混凝土結構的施工存在問題比較多,對結構的抗震性能極為不利。首先混凝土強度問題,混凝土水泥用量,水灰比和含砂率控制不嚴,對混凝土濕潤養護不重視,振搗不密實,柱頭施工縫遺留木屑、焊渣等造成柱的斷層,這些都是削弱結構支撐豎向荷載能力的重要因素,嚴重影響房屋抗震能力。
6 總結
前面談到影響房屋抗震的施工質量問題,這些都不是很難做到,只要我們在施工過程中認真負責,引起重視,發現問題及時整改,嚴格按照施工規程操作,控制好每一個分項、分部工程,絕不片面追求施工速度不顧工程質量,對人民的生命財產要有高度負責的態度。只有這樣,才能使建筑物的抗震安全性能得到進一步保證,人民生命財產免遭損失。
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改革開放以來,我國建筑事業都有了很大程度上的發展,而近幾年,我國自然災害頻發,尤其是地震,地震對房屋等建筑物的破壞非常的大,為了避免這些自然災害的破壞,就必須對建筑結構進行加固。提高房屋建筑結構的剛韌程度,使其滿足相關規范所允許的變形程度和裂開縫隙寬度的要求;提高房屋建筑結構的耐久性,以便改善使用功能。為了消除這類房屋建筑中的安全隱患,提高長期使用質量,在確信有加固價值的前提下,就應該對存在隱患的房屋建筑進行加固,其目的是提高房屋建筑結構構件的堅固程度,讓其滿足有關規范要求;本文就研究了建筑結構加固原因并提出了解決方法。
一、 房屋建筑結構加固的原因。
1. 在設計過程中使用的標準太低,不能滿足用戶對于房屋功能的要求。
2. 設計中出現概念性的錯誤,例如計算過程有誤差、設計考慮不全面而出現缺陷等。
3. 由于施工水平和施工條件的限制,對于設計中的一些問題,只是通過改變參數等手段減少建筑的缺陷,根本問題并沒有得到解決。或者建筑材料本身的質量就不夠,在后期的使用中,建筑結構和建設構件出現問題,不能耐久使用。
4. 更改構件用途在施工中為了圖方便,在某些位置使用的構件與標準不符,使得構件負荷超載。
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、增加房屋負載等。
6. 由于房屋所處的環境問題,構件或者結構的性能提前老化。最明顯的例子就是木結構遭到白蟻破壞,使得結構的力學性能下降,而不得不對房屋進行加固。
二、 房屋建筑結構加固的主要程序。
1. 對存在隱患的房屋建筑進行鑒定。
2. 根據房屋現狀及鑒定情況選擇和確認加固方案。
3. 加固施工圖設計。
4. 施工組織設計及審核。
5. 施工。
6. 驗收。
三、 房屋建筑結構加固的基本原則。
1. 制定方案的總體效應原則在房屋建筑結構加固的方案制定時,不僅要考慮鑒定結論問題,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,包括形狀、體量、造價、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,消除房屋建筑結構或構件存在的隱患。
2. 加固材料的選用和強度取值原則。
3. 荷載計算取值原則。
4. 承載力驗算原則。
5. 與抗震消防結合的原則。
四、 加固方法。
1. 增大截面法。這是將房屋建筑結構構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構構件的受力能力,還能改善結構構件剛韌性能。因此,被廣泛應用于房屋建筑結構的加固。
2. 外包鋼加固法。將房屋建筑結構構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上可以提高結構構件的受力能力,但這種方法耗鋼量較大,相對加固費用較高。
3. 預應力加固法。運用水平拉桿,下撐式拉桿或者組合拉桿,對房屋建筑結構進行加固的方法,這種加固方法是在不改變建筑使用空間的基礎上提高房屋建筑結構構件的受力能力。這種加固方法效果好、經濟,但對技術的要特別嚴格。
4. 改變受力體系法。這種加固方法是通過增加支點或托架的方法,從而改變受力體系的一種加固方法。增加支點能夠減小房屋建筑結構構件的跨度,提高房屋建筑結構構件的受力能力,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粘結力的粘合劑把鋼材緊緊的粘在房屋結構構件外表面,鋼材與結構構件共同受力而起到加固作用。這種方法的施工工期短、操作簡便,結構構件加固后不會改變形狀和空間。
6. 化學灌漿法。是采用專用設備將配置好的化學漿液灌入到鋼筋混凝土結構構件裂縫中的一種加方法,灌入的化學漿液能很好的與混凝土融結,增加鋼筋混凝土結構構件的整體性,這種方法能使結構構件的功能得到較大限度的復原。
7. 水泥灌漿法。采用專用設備將水泥壓入房屋結構構件裂縫中,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。一般房屋建筑結構的加固都比較復雜,不僅受到建筑物原本條件的限制,而且還受鑒定者的水平、鑒定結論準確程度、加固方案的選用、施工水平、施工條件等的制約。
五、 國內房屋建筑結構的運用。
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,很多建筑都進行了結構抗震加固。國內采用的結構抗震方法主要是耗能減震,實踐證明這種方法是有效的、可行的。采用這種抗震技術可以減少地震波對建筑物的沖擊,能有效減少房屋建筑結構在地震作用下的損失,達到了房屋建筑結構加固的目的。這種抗震加固方法在具體的建筑物加固時不會對現有建筑物增加受力負擔,而且不用加固基礎,大大的降低了加固造價,縮短了建設工期,并且方便震后的房屋建筑的修復。耗能減震主要分為位移相關型和速度相關型,耗能減震器主要有粘彈性阻尼器和粘滯流體阻尼器、耗能器支撐可單獨支撐,也可組合支撐。支撐形式有人字支撐、對角支撐、十字支撐等,如北京工人體充場就是采用粘滯流阻尼器與主體結構組合支撐進行抗震加固的。我國很多地區對文物保護建筑的抗震加固,采用了位移型金屬開孔軟鋼加勁阻尼器來減少地震對建筑物的損害,這也在一定程度上增加了房屋建筑結構的抗壓韌度。房屋建筑結構質量隱患問題,如果是由于勘察、設計、施工、材料或外界自然因素引起的,房屋建筑結構構件變形和開裂則是質量問題和隱患發生的主要前兆。有些變形和裂縫是允許出現的,有些變形和裂縫是不允許發生的或者有一定限度的。一旦發現上述不正常現象,就應當派專人隨時觀察其發展情況,做好記錄。并聘請有資質的危險房屋鑒定單位進行鑒定,做出鑒定結論,以確保房屋建筑結構的安全和正常使用。在進行該建筑結構設計中基礎埋深問題的解決控制中,應注意從高層建筑結構設計中建筑基礎埋深設置要求標準的目的上進行分析考慮。在高層建筑結構設計要求中,對于建筑埋深的設置要求,主要是為了滿足建筑地基變形與穩定性的要求進行制定的,以避免建筑地基埋深問題造成的建筑整體傾斜與建筑結構傾覆滑移變化。根據相關驗證計算公式,通過實際地震作用大小假設計算后,可以看出上述建筑工程結構的抗傾覆與抗滑移能力遠遠大于設計要求標準,這說明該工程基礎埋深設置是合理的,這主要是與建筑結構設計中,結構傾覆滑移變化不僅與建筑基礎埋深有關,也與建筑結構的高寬比有很大的聯系。
結語:綜上所述,我國建筑結構存在以上問題,并且舊房加固對于節省資源、優化基建資金、延長房屋使用壽命具有十分重要的作用,對于緩解目前的住房面積緊張、能源枯竭、環境污染等問題具有重要意義。對于建筑事業的不例外,所以,加強對建筑結構加固方法的研究,對提高我國建筑的社會效益和經濟發展具有重大的作用。只有成分了解了建筑結構加固的原因和方法,才能大力提高建筑質量,為人們的生活及日常事務提供安全保障。
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