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建筑设计的研讨

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1结构设计问题

1)满足抗震要求。

对饱和粉细砂、粉土是否液化,软土震陷作出判断(提供地质分析报告),地基液化和软土震陷使地基失效,造成房屋沉陷、倾斜。粉土由粉粒、砂粒、粘粒组成,介于粘性土与砂土之间,是砂性土,粉砂质粉土和粘质粉土。对地基液化,先粗判,以地质年代划界,并以粘粒含量(粉土中粒径d<0.005mm颗粒,7度、8度、9度分别大于10%,13%,16%判为不液化),地下水位深度,上覆非液化土层厚度情况判断。如初判液化,再进一步用标准贯入判别法细判,当液化土的N63.5<Ncr时,判为液化(Ncr为临界锤击数)。细判时,要判别地下面15m深度内的液化情况,地震液化主要发生在浅层,15m以下很少发生对桩基和埋深大于5m的天然地基,判别深度为20m,液化判别点应不少于3个。如果液化要做处理,从设计上采取必要手段,决定消除液化的正确方法,至于是全部还是部分或是不处理,规范有明确规定的,同时也在于对规范的理解和认识。

2)抗震问题有个长期待震的问题,抗震设计最终是为避免人员伤亡,减少经济损失,这是以保护国家和人民生命财产为最终目的。一般的说,对地震液化问题,如果判断比较准,按规范要求处理得当,房屋震害肯定会减轻,也能起到设防作用。如果不地震或是地震能量不大,地震液化处理并不能立即或在近期显现它的作用,但必须执行严格规范要求,这是不可动摇的。同时要看到地基的地质情况具有区域性,千差万别,情况复杂,因地而异,而区域地质问题成熟的设计者应该有较深入的了解,也就是说,一定要了解当地的地质地基情况。因此我们说,在正常使用条件下,持力层地基处理情况是否得当,直接关系到工程的使用和安全是否出问题,恰恰是最直接,最直观的问题。比如杂填土的处理,特别是湿陷性黄土地基的处理,山区地基边坡稳定问题,确需认真对待,严格按设计图纸和规范要求施工,严格控制原材料质量和施工工艺,做好施工记录和隐蔽验收等相关验收资料,湿陷性黄土场地应按要求做好施工现场的地面硬化和排水等工作。对于湿陷性黄土场地的建筑工程在建筑物周围6m范围内的防护和使用维护措施,应严格按《湿陷性黄土地区建筑规范》的有关条文执行,处理后面层坡度不宜小于0.02,回填土压实系数不得小于0.95,且应保持地面排水通畅。同时,应严格规范保证埋地管道、排水沟、雨水明沟和水池等与建筑物之间的防护距离和防水措施,防水措施必须可靠有效,并应按设计要求设置检查井等检漏设施,确保正常使用和维护,防止渗漏,所以地基承载力和变形控制是首要满足的问题,同时考虑好长远的减少抗震损失问题。

2基础选择

建筑地基的基础处理是一个建筑工程的基础,它的质量也接影响着整个建筑工程的质量,所以地基基础处理在整个工程中有着举足轻重的地位。因此要想确保建筑工程的质量是符合标准的,首先就要确保建筑地基的质量,地基基础施工质量的好坏直接决定建筑工程质量的好坏。因为抗震,荷载的增大,高层建筑增多,也因为经济条件的改善,筏板基础多了,砖材做基础的几乎没有。筏板基础是把柱下独立基础或者条形基础全部用联系梁联系起来,下面再整体浇筑底板,由底板、梁等整体组成。建筑物荷载较大,地基承载力较弱,常采用混凝土底板,承受建筑物荷载,形成筏基,其整体性好,能很好的抵抗地基不均匀沉降。筏板基础分为平板式筏基和梁板式筏基,其选型应根据工程地质、上部结构体系、柱距、荷载大小以及施工条件等因素确定。平板式筏基支持局部加厚筏板类型;梁板式筏基支持肋梁上平及下平两种形式。一般来说地基承载力不均匀或者地基较弱的时候用筏板基础,而且筏板型基础埋深比较浅,甚至可以做不埋深式基础。筏板整体性好,刚度大,对抵抗不均匀沉降比其他基础效果要好,但遇特殊情况,仍值得考虑。沉降过大,房子照样裂,所以筏板厚度和梁截面的设计要根据地基情况具体处理,地基处理好与差则更重要,同时要注意使用中的泡水问题,地基浸水对房屋基础扰动很大,严重的就要出问题。沉降观测点大样图见图1。

3上部结构问题

结构设计问题有专业规范要求,砌体、钢筋混凝土、钢结构,多层和高层的有结构设计的理论原则和具体设计方法,都必须满足静载正常使用条件和抗震设计要求。抗震设防规范要求,结构按照梁阶段设计:第一阶段,承载力验算;第二阶段,弹塑性变形验算。实现三水准设防目标:第一水准,弹性阶段正常使用状态,小震不坏;第二水准,非弹性工作阶段,发生损坏性地震,结构损坏在可修复范围,中震可修;第三水准,结构非弹性变形不能倒塌,发生崩塌性地震,大震不倒。这主要应做好抗震概念设计,地基作用计算、抗力计算,对结构和非结构部分应采取各种细部要求,即抗震构造措施的处理。如砌体结构限制超高超层,构造柱、圈梁设计,砌体抗剪强度计算问题,高层建筑结构体系选择的高度限值,高宽比问题,水平地震作用计算,场地特征周期,结构地震影响系数取值,结构自周期取值问题等等规范有规定。首先从设计方面讲,结构在静载作用条件下不出问题,静载计算不出问题,满足结构强度、刚度、稳定性的要求。如砌体结构的楼板、楼梯、阳台、雨篷、挑檐,这些水平的受弯构件不能出问题,在强度和变形设计的控制上,构件截面、梁高度、板厚度、混凝土强度、配筋率要符合规范要求。竖向构件不要发生失稳和强度不足的问题,特别是跨度大的楼板要适当提高安全度,如住宅中可能出现的最大荷载,二次装修可能要用石材地面,从设计上要留有余地。

有承重窗间墙承载能力不足,被压裂的荷载受力裂缝的设计质量事故,还有井字梁设计断面不足,也发生过悬挑构件配筋不足与施工现状不吻合和框架结构叠合梁施工阶段应力分析有误的问题。一般多数工程的设计,结构强度和刚度是满足的,但也确有设计发生问题的。另外就是特别要注意局部强度不足的问题,大梁下不设梁垫,构造措施不当,有的圈梁在楼梯间处不交圈,使用图集时,不搞计算。凡是发生倒塌的破坏事故,都与设计有关,首先是设计先天不足,所以须要很好的研究结构问题,同时因引起重视的工程中对砌体结构出现的温度缝,外墙底层窗下墙出现的八字角斜裂缝和窗中间的竖直裂缝,上下开洞位置不对齐的裂缝问题,这些应力集中现象应该予以重视,能从设计上采取的措施,则采取为好。悬挑槽钢大样图见图2。建筑的设计起决定性作用,设计是灵魂,灵魂出问题,房子也就有问题。因此建一栋房子,不仅外观要美,内部功能合理,结构更要安全,结构安全是第一位的,结构安全是质量终身制的核心所在。

作者:俞婷高焕平单位:太原市建设工程质量监督站太原市住房和城乡建设委员会

建筑节能杂志责任编辑:田老师    阅读:人次