民用建筑结构设计过程中问题和措施

1、民用建筑结构设计过程中问题和措施【摘要】经济的发展使得人们生活水平的不断提高 现，对建筑物的质量也提出了更高的要求。但是，房屋建筑 结构在设计上还存在很多问题，急需解决，因此，要加强先 进设计理论与先进技术的学习与应用，不断研发新型环保、 轻质、高强建材，使房屋建筑结构的设计更加适用、安全、 可靠与经济。本文根据笔者多年经验，对民用建筑结构设计 中常见问题及结构设计中的安全隐患和改进措施、民用建筑 结构设计总结等方面进行了探讨。【关键词】民用建筑；结构设计；过程；问题；措施1民用建筑结构设计中的常见问题。1.1构造柱在砖混结构房屋中的使用。对于结构抗震性、承载力的提高都有作用的构造柱，往 往在

2、结构设计中被当作承重柱，这就引发了一系列问题，比 如应力全都集中到构造柱处，构造柱第一个受到破坏，起到 适得其反的效果，减小了房屋的抗震能力。1.2承载柱的截面高度设计问题。截面高度设计过程中会存在设计过小的问题，一般会出 现在六度设防抗震区，为了受力分析简单一些设计者故意将 截面高度设计的过小，殊不知这也为房屋的安全埋下了隐 患，这样设计导致柱顶不具备合格的抗弯强度，柱子会产生 裂缝，这会使房屋的耐久性降低并且影响到住户的入住心 情，会对房屋产生恐惧的心理，并且一旦遇到地震这种房屋 容易倒塌。1.3楼板设计的问题。作为建筑工程中的一个重要的承重构件，楼板具有很重 要的作用。通过楼板把屋面的负

3、荷转移到了梁或者墙上，所 以楼板的设计关系到墙和梁等的安全性。为图计算方便将双 向板和单向板的计算方法混淆，这容易导致楼板出现裂隙。1.4影响耐久性设计的常见问题。(1) 混凝土的冻融破坏：当进行浇筑混凝土时，为达 到必须的和易性，往往需要更多的水分以达到最佳值，特别 是冬季施工中，这些多余的水分因结冰会产生体积膨胀， 引起混凝土内部结构遭到破坏。反复冻融多次，就会使混凝 土的损伤累积而引起混凝土结构严重破坏；(2) 混凝土的碱集料反应：混凝土集料中的活性骨料 (如蛋白石、黑硅石、燧石等矿物与混凝土凝胶中有碱性物质产生化学反应称为碱集料反应。当碱集料反应产生的碱- 硅酸盐凝胶，吸取一定量的水分

4、后体积就会产生膨胀，并迅 速增大至34倍，从而使得混凝土强度降低而导致结构遭 到破坏；(3) 侵蚀性介质的腐蚀：当硫酸盐溶液与水泥石中的 氢氧化钙及水化铝酸钙发生化学反应，生成石膏和硫铝酸 钙，产生体积膨胀，使混凝土破坏。而混凝土属于碱性材料, 当遇到酸性物质会产生化学反应，使得混凝土产生裂缝、脱 落现象从而导致破坏。2结构设计中的安全隐患和改进措施2.1结构体系及构件布置中的安全隐患民用建筑结构设计中，当框架梁、柱中心线达不到重合, 就会导致框架柱和梁柱节点的受力性能得到一定程度的恶 化。另外，在水平地震力额作用下，梁、柱构件的节点不仅 会发生斜裂缝，还能导致梁下方柱内的竖向劈裂裂缝的产 生

5、。另外，在民用建筑中进行抗震设计时，有的采用框架和 部分砌体墙混合承重的形式进行设计。由于两种结构类型是 截然不同的两种结构体系，其构件选用的材料性质也不尽相 同，另外，两种结构中所选用材料的受力特性以及变形能力 都相差较大，针对发生地震作用下其两种结构很难做到协同 工作，因此对建筑结构产生着具大的安全隐患。2.2结构体系及构件布置中对安全隐患的改进措施框架结构中提高安全性能的措施最常采用的就是对框 架梁水平加腋，加腋厚度可取梁截面高度，框架梁加腋后， 可以明显改善框架梁、柱节点承受反复荷载的能力。在高发 的地震区，应严格杜绝采用框架和砌体墙混合承重的形式， 而应采用框架承重，另外要设计非承重

6、填充墙。为了减小混 凝土收缩效应进行设置后浇带无疑是重要措施之一，对于增 大建筑物伸缩缝间距的措施，除了进行设置后浇带外，还可 以采用收缩小的水泥、通过膨胀剂补偿混凝土收缩、局部进 行配筋增加预应力等等措施，建筑结构设计人员应根据建 筑施工的具体情况，有针对性的选择具体措施。2.3基于抗震设计中的常见安全隐患和改进措施。(1) 抗震设计中的常见安全隐患进行建筑抗震设计时，基于安全性原则仅仅对纯框架结 构进行分析、配筋计算是不够的，特别是基于高层的民用建 筑，除了对建筑结构的整体计算外，还应充分考虑其建筑 物的风荷载以及填充墙荷载因素的计算，另外，隔墙荷载、 楼(电)梯荷载以及阳台荷载等等因素都

7、应考虑在内。(2) 抗震设计中对常见安全隐患的改进措施对框架结构进行抗震设计时，除需布置一定量的剪力墙 时，结构整体计算时，除了按纯框架计算外，还要充分考虑 到按剪力墙与框架的协同效应，并对其抗震等级设计和计 算，进行抗震等级计算时，既要确保剪力墙的承载能力，又 要规范和满足结构整体位移的要求，还要保证纯框架结构计 算下的承载能力以及弹塑性层间位移是否符合规范和要求。 另外，在对结构设计时，凡平面不规则的多层建筑，亦应考 虑偶然偏心的影响。特别是在地震区，在对结构进行整体计 算时，还应考虑和输入相应的风荷载。多、高层建筑结构设 计中，尽管风荷载不直接参与地震作用效应计算组合之内， 但基于安全性

8、能，不输入风荷载以及忽略风荷载的作用，必 然会使得其建筑地基和基础的设计不安全，因此，应将风 荷载输入，以免影响其结构安全。2.4设计人员进行结构设计时，应根据混凝土结构构件 的重要性，充分考虑到混凝土结构构件的受力特性、设计和 使用年限以及构件建构的环境类别等因素。要防止混凝土遭 受冻融破坏，应合理降低其水灰比，尽可能的减少混凝土中 多余的水分。特别是在冬季施工时，应掺入一定剂量的防冻 剂，加强养护，防止受冻。要确保混凝土的耐久性与钢筋的 粘结力，就要做好建筑结构对环境要求规范下的最小混凝土 保护层厚度。当对结构设计工作寿命有更髙要求时，混凝土 保护层厚度设计应结合钢筋表面防护进行，并做好养

9、护等 措施。另外，通过减小水灰比和保证水泥用量提高混凝土的 密实性，从而延缓混凝土的碳化和钢筋锈蚀现象的发生。再 次，裂缝出现加速了混凝土碳化也使得钢筋产生锈蚀，为 了确保混凝土结构的耐久性，必须对结构构件所处环境类 别、钢筋对腐蚀的敏感性以及荷载作用、时间等进行严格的 控制，从而达到对裂缝发生和控制的目的。进行钢筋选用时, 要衡量钢筋的强度价格比，而不应简单只对钢筋价格进行对 比。强度高的钢筋经济性能更佳优越，不仅大大减少配筋率 和配筋量以及减少了钢筋在加工、运输以及施工各环节的附 加费用。3民用建筑结构设计总结。第一，在结构设计上要针对具体的地质、材料、施工手 法等重要因素做出范围性可调整设计，不要将设计规范定死 在一个点上，而是要有规则的可以浮动。第二永远不要指望施工队五会严格遵守设计要求来进 行施工，所以设计过程当中可以针对具体的设计内容在原则 允许的范围内增加一些合理的设计要求以及规范，只有如 此，才能有效的控制我国民用建筑当中所产生的一些结构设 计影响带来的不良因素。4结语综上所述，在科学技术不断发展的现代社会，混凝土 建筑施工技术延伸到了民用建筑的各个环节，成为了维持 和提高民用建筑结构设计的重要技术支撑。耐久性是混凝土 建筑结构应该满