古春球
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摘要:随着我国国民经济的快速发展,人们生活、居住水平也得到了很大的提高,使得人们对建筑的使用性能以及居住的舒适性有了更高的要求,这就要求建筑在结构设计方面要更加完善,以提高建筑的牢固性和安全性。如何有效规避房屋建筑结构设计中出现的常见问题,确保结构设计的科学性、合理性、安全性,从而提高房屋建筑效益,应作为广大建筑设计者思考的重点。本文首先分析了建筑结构设计要点,然后说明了当前建筑结构设计中常见的问题,最后详细阐述了建筑结构设计的解决对策。
关键词:建筑结构;结构设计;问题与对策
一、引言
随着社会经济水平的发展、社会生活方式的改变、以及建筑科学技术的进步提高,建筑结构不断发生着变化,建筑物的高度也逐渐攀升,特别是随着城市化进程速度加快,催生出更多的高层建筑,建筑设计和施工受到更广泛的关注。建筑逐渐增多,但由于建筑自身的复杂性和独特性,故其结构设计具有更大的难度,所以必须对建筑的结构设计进行优化。应该理解高层建筑设计特点,吃透高层建筑设计的原则,进而探讨解决建筑设计中存在的问题和解决的办法。
二、建筑结构设计要点分析
长期以来在建筑结构设计时,较多的注意水平荷载的控制作用,在设计时对于侧面位移的控制更为关注。而对侧移影响最大的因素则是轴向变形,这就要求在结构选型时需要进行全方位的考虑。特别是当前建筑的高度不断增加,在这种情况下,对柱、墙和井筒具有较高的要求,所以在设计时对于竖向结构体系的控制则更为关键。在高度增加的情况下,侧向力所产生的剪切变形和倾覆力矩也会有所提高,这都是在设计时不能忽视的重要问题。
三、建筑结构设计中问题分析
1、建筑结构设计图纸过于简单
在建筑结构设计中,设计图纸的作用非常重要,其是建筑施工参照的重要标准。为了保证建筑结构设计的质量,在图纸中应该对每一个细节都详细的标示出来,对于建筑的抗震等级、抗裂等级、施工所用材料以及墙梁柱的标号,都应该详细的标注。但是在实际操作中,由于设计人员的水平不高,考虑问题不够全面,导致关键信息没有在图纸中详细的标识,进而在实际施工中影响到施工流程,随意性较强,严重影响到施工质量。
2、建筑基础选型不够合理
建筑基础选型是关系到建筑安全性、实用性、科学性、合理性的关键工作之一。在当前,部分建筑项目,特别是高层建筑项目在基础选型方面不够科学,地基承载力存在一定的缺失,无法与建筑项目的变形要求相契合。同时,不合理的建筑基础选型会导致建筑项目所选地质对于不均匀沉降能力的调节不够有效,严重时导致建筑项目的安全系数较低,质量水平较低,甚至会导致建筑项目的使用寿命受到极为不良的影响。
3、抗震与构造措施问题
为了进一步提高城市房屋建筑结构设计的安全性以及稳定性,建筑结构设计单位在房屋建筑结构设计方面做出了重大的努力,取得了重大的突破,房屋建筑结构安全性以及稳定性水平得到进一步提升。但是由于我国的建筑物抗震标准较低,在抗震与构造方面,很难处理好结构设计与抗震烈度之间的关系。
4、对配筋的错误认识
建筑物楼板、柱、梁等内部的配筋都是经过严密的力学性能计算而确定的,并不是简单地配筋越多越好。如果这些结构主体中过多的配筋,则会造成其表面保护层厚度过小,钢筋外露,不仅影响了建筑的美观,而且钢筋外露发生锈蚀、弯曲,建筑混凝土结构进一步脱落,对建筑主体的结构承载力造成很大的影响。因此,决不能错误的认为配筋越多越好。
四、建筑结构设计的解决对策
1、对建筑设计图纸进行完善
在开展建筑结构设计工作的过程当中,需要严格按照设计规范展开工作,设计师决不能贪图方便而省略对关键信息的标准与标识。同时,对于较为复杂、以及细微的结构区域而言,需要在结构设计中加以重点关注。总而言之,建筑结构设计工作人员需要始终保持严谨的工作态度,在结构设计图纸完成之后,需要重视对图纸的自我审核,及时发现存在于建筑结构设计图纸中的问题,结合实际情况加以修正,以此种方式来保障建筑结构设计图纸的完善性与科学性。
2、保障建筑基础选型的合理性
在建筑结构选型过程当中,需要重点关注的指标包括两点:建筑外形设计情况;建筑项目所处区域地质情况。对于有地下室的建筑要考虑到地下室的局部填土、抗浮措施、人防设置、消防水池、消防车道等等的影响。对筏板基础的梁板进行配筋的时候,可扣除底板上梁的自重荷载作用,当四角和四边地基的反力太大时,要对配筋进行加强处理。若采用桩基础,需考虑土的沉降对桩身产生负摩阻力的影响,随着时间流逝,负摩阻力逐渐变小,故可采用桩身涂抹特殊材料来降低负摩阻力对承载力的影响,从而可以达到良好的经济性。
3、加强建筑的抗震结构设计
在对建筑抗震结构进行设计的过程中,应该经由专业的抗震结构设计人员针对建筑物的特点以及地方的地震发生情况,在满足建筑物抗震结构设计规范的基础上对建筑物的抗震结构进行严格设计。可以借鉴其他国家优秀的建筑防震经验,不断加强地基的牢固性,在建筑建设之前进行实地考察,精确地对防震结构进行测算,综合考虑承重结构、主梁设计等方面的结构问题,在整体上提高建筑的防震功能,比如在对剪力墙的结构设计中,需要为它单独增加一面承重墙,在对建筑整体抗震结构进行设计时,应该将建筑的地上部分和地下部分统一的考虑在内,避免遗漏掉地下室等建筑结构。
4、建筑结构协调优化策略
对于建筑结构设计来说,除了要严格遵循相关规定和建设目标之外,还应当将建筑结构设计与建筑整体平面相协调,提高建筑结构的美观程度与安全性。在建筑柱的设计方面,要在结合整体平面的功能需求下进行,使建筑墙的布置能够与房屋的整体布局相统一,并要合理划分开间大小与房间进深。另外,还要适当地对建筑系统进行简化处理,防止出现建筑柱与墙体相错位的问题,确保楼层高度与每一层中的截面面积箱体。
5、建筑主梁以及刚性楼面设计
主梁结构作为房屋建筑物的支撑骨架以及重要构件在现代房屋建筑设计中占有很高的地位,对于确保建筑物的安全性和稳定性具有极其重要的作用。值得注意的是,在设计主梁和次梁结构中,必须增加次梁处的箍筋,从而提高主次梁的抗震、抗剪、抗压能力。其次,在设计刚性楼面时,为了避免出现根本性的错误,应尽可能采用刚性楼面设计,尽量避免凹槽缺口过深、外伸翼块过长或者大开洞等问题。而且,应注意合理安排配筋构造以及建筑结构布置,从而确保结构的使用性能。若平面不能满足刚性楼板设计,必须在洞口边以及连系梁板之间增加暗梁边梁设计,使梁板配筋量适当增加。
6、承重墙结构设计
矩形平面是现代房屋设计的主要布置形式,这样的形式往往横向刚度较纵向刚度偏小,为确保房屋建筑结构具有良好的抗震性能,应要求具有足够的横墙。为了确保建筑物的抗剪强度,首先应选择高强度等级的建筑材料,横墙轴压力也应相应增加,尽可能将横墙设计成有效结合隔断和承重双重性能的墙体。
五、结语
建筑结构设计的最终目的是要提高建筑工程的安全性,并提高建筑结构的稳定性与耐久性。另外,在充分实现建筑功能的前提下,还应尽可能地减少建筑成本,提高经济效益。为此,应当将优化设计方法贯穿到建筑结构设计的各个阶段,设计出更加合理、科学、可行的建筑结构设计方案。
参考文献:
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