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摘要:住宅建筑是当前建筑行业最为主要的项目之一,设计单位在对住宅结构进行设计的时候需要依据国家的相关标准,进一步加强住宅结构的概念设计以及地基与基础设计,从根本上提升住宅结构的整体设计水平,在保证住宅设计质量提升的同时,能够保证住宅结构工作更加安全与合理。本次研究中笔者针对性地分析了住宅结构设计中所存在的问题,并指明原因,提出相关对策,促进我国建筑行业的可持续发展。
关键词:住宅结构;设计;问题;应对
引言
随着社会经济的发展,我们的生活水平也在不断的提高,在生活状况持续改进的状态下,人们对住宅结构的要求也越来越高了,为了能够满足人们对于住宅建筑需求,我们需要在住宅建筑结构设计中应用优化技术,以赋予住宅建筑更加丰富多样化的功能。但进一步分析优化技术在住宅建筑结构设计中的运用现状,可以发现优化技术的运用受到设计方式、技术发展水平等多因素的影响。设计人员在运用优化技术时存在很多困难,这就会影响住宅建筑结构整体的设计效果和质量。因此我们要重视住宅建筑结构设计问题,为加强住宅建筑整体质量打下坚实的基础和保障。
一、住宅结构设计的概念以及地基与基础设计
(一)对一般多层砌体住宅结构的设计。需要严格按照《建筑抗震设计规范》,优先采用横墙承重以及纵横墙承重,使其能够共同承担结构荷载。其中,纵横墙的设计布置需要对称与均匀,并且要沿着平面内对齐的方式,避免在上下楼层错台设置。另外在房屋的尽端以及转角处不能够采用无锚固的钢筋。
(二)对于高层建筑而言,基础埋置深度,要从经济的角度分析与考虑,采用桩箱形式,在保证箱体刚度的同时,还要保证群桩布置与上部结构相符合。如果土层出现比较大起伏的时候,则需要使建筑结构下的桩端持力层相同,并要考虑是否出现液化影响。
二、住宅结构设计中存在的问题
(一)防火设计问题
在我国的住宅结构设计过程中,防火设计不尽如人意,例如在我国的住宅结构中很多的疏散通道的设计不合理,消防设施配套不齐全等现象经常出现。导致这种情况出现的原因有很多,一是住宅结构的设计人员对住宅楼在防火方面的规定规程了解不够,或者是一知半解,他们在住宅的消防设计过程中凭空想象完全按照自己的想法去设计;二是不同种类的住宅楼所要求的消防设计是不相同的,住宅结构设计人员在对住宅楼分类过程中由于自己误判经常会导致消防设计的错误。
(二)抗震设计问题
剪力墙作为主要的水平抗震构件,它的平面刚度大,平面尺寸较小,尤其是高层住宅结构的侧向位移限制和使用功能的要求,但随着结构的水平刚度增大,剪力墙承受的地震水平力也随之增大,剪力墙的合理抗震设计尤为重要。
(三)建筑的基础设计
首先是在建筑工程中没有合理的设计基础拉梁,由于在设计时设计者没有很深地理解基础拉梁的含义,这就导致了在设计时会有一定的失误出现,因此就会给住宅结构的安全造成隐患。其次是对独立基础设计时没有采用合理的荷载取值。在高层建筑的结构设计里风荷载与地震荷载都是其中十分重要的因素,但是在高层建筑中由于需要设计多层框架结构,这样风荷载就会起到一定的控制作用,因此在进行设计的时候很多设计者就忽视了风荷载在建筑中的作用,从而就会造成设计的建筑基础不够安全。
(四)在住宅结构设计里对各区域的设计不合理
客厅的设计就有较大的浪费,虽然在现代小区中起居厅的建筑面积都能达到18-25平方,并且都达到了公私分离、食寝分离、居寝分离。
可是这样带来的问题就是客厅设计的门洞数量过多,在较大的客厅里面导致使用面积浪费的现象。卫生间的设计私密性不够高,通风透气性差,卫生间的位置不宜针对入口或者直接对着起居室开门。卫生间的功能分离现象较多,不少住户希望将洗脸、厕所和盆浴分开,在早上使用比较集中时间,更能显现出分离的必要性和实用性。
三、住宅结构设计的优化方面
(一)住宅结构设计对防火问题的优化
住宅结构设计人员应该加强消防和抗震的方面知识的学习,应该做到自己心中有数,明白住宅结构在设计中的消防规范和防火标准,必须遵守相关的法律法规。必要时对设计的模型进行小规模的模拟试验来验证设计的合理性。在住宅设计中有效的针对防火设计进行专项审查。就简单的安全门开口方向必须加以试验验证和多位设计师的共同结论才能确定具体的位置。这样才能使居民安全疏散变得顺畅、安全、及时、有效有序。合理的设置防火间距才能达到可靠的防火效果。住宅设计的合理性、规范性和配套设施完成性是保障设计成功和居民的生命安全的前提必要保证。
(二)抗震设计
经研究机构相关的实验表明,在有横向钢筋约束的剪力墙结构中可增强剪力墙的延性。通过合理的设置边缘构件的配筋范围、配箍量以及配筋形式可以做到相比不设置边缘构件整体结构的耗能能力可提高约20%极限承载力可提高约40%。另外转角窗的设置会使得剪力墙的侧向刚度、自振周期以及结构的整体受力性能均有一定的削弱,同时其外墙内力明显增大;因此尽量避免设置转角窗,如设置时应采取一定的加强措施。在实际工程设计中采取的措施有:(1)将转角窗处的楼板厚加为120mm,且双层双向配筋;(2)转角窗处从底到顶设置约束边缘构件。开洞截面高度及连梁跨度的大小对结构的整体影响比较明显,不容忽视,在工程实际设计中应根据具体情况,优化连梁的跨高比,使之符合相关规范要求。
(三)住宅结构设计不合理问题
房屋地基是房屋屹立牢固的根本。然而在有些设计中,设计师把房屋最底层设计成很大、很敞亮,但是这样就会造成楼房底部受力不均,结构框架混乱和传力不明确的危险现象。现在很多设计师都是根据之前的设计模板去硬生套取或者纯粹的模仿,没有设计师自己的语言和原创。设计师有时会有漏算现象,这样对房屋的总体设计就没有达到规定的要求。在房屋发生极端的事故时,往往还没等到救援就造成人员伤亡的严重后果。这就是为什么要根据住宅规划和地质的实际条件及相应部门的有关资料,合理确定住宅结构的抗震设防类别和消防设计等级。根据住宅的规划要求确定住宅结构设计的荷载取值范围,避免出现安全隐患。
(四)概念设计优化技术
在建筑设计过程,概念设计是设计展示的关键点,要确保概念设计的完成,设计员必须拥有丰富的建筑经验,设计员最重要的事情,就是在特定的空间内,利用整体概念来确定总体设计方案。设计员需处理好建筑构件和结构间的关系,尤其是建筑中的内部结构设计。能做到以上的方案,设计员的设计作品也会变得有竞争力。在相同的设计方案中,建筑中的结构组成设计存在一定的变化,其中各种分析方法在参数、材料等因素方面存在不同。根据设计人员已有的设计经验,在遵循规律的前提下完成判断处理,得出最终的结果,这就是概念设计的过程。而以上所阐述的这些问题,需要设计员人工对其判断和处理,不能通过计算机完成。
结束语:
住宅设计不同于其它建筑设计的一个特点就是将更多地要求安全、舒适与和谐。良好合理的住宅结构设计不仅可以提高住宅工程的建设质量,减小住宅工程的施工难度,而且可以大大降低建设成本,提高开发商和具体施工单位的经济效益同时也减小购房者的经济负担,因此我们要做好住宅结构的设计工作。
参考文献:
[1]齐建民.浅析住宅结构设计中的问题与处理[J].科技资讯,2015(12):233.
[2]杨跃.浅析住宅结构设计中的问题与处理[J].引文版:工程技术,2015(37):109-109.