建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析 姬丽丽

发表时间:2020/6/8   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:姬丽丽
[导读] 摘要:在建筑工程的建设中,建筑结构设计是重要的环节,其对工程后续施工的开展和工程安全性能都有着重要的影响,其结构设计水平的好坏决定建筑工程的整体质量,因此这就需要做好对建筑结构的合理设计。
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        摘要:在建筑工程的建设中,建筑结构设计是重要的环节,其对工程后续施工的开展和工程安全性能都有着重要的影响,其结构设计水平的好坏决定建筑工程的整体质量,因此这就需要做好对建筑结构的合理设计。但由于受到诸多因素影响,在建筑的结构设计中还常常存在一些问题,为了确保结构具有良好安全性能,这就重视建筑结构设计的合理性,并积极采取有效的对策来解决设计中的问题。
        关键词:建筑;结构设计;设计要点
        随着社会的进步,生活水平的不断提高,人们对于居住环境也有了更高的要求,为了满足大众和市场需求,针对建筑结构设计也提出了更高的要求。因此,建筑结构设计的合理性和安全性显得尤为重要。建筑安全性和人民群众生活密切相关,所以不仅要把好建筑材料和工程施工的质量关,结构设计也是重要的环节。因此,为了满足建筑功能的需求,设计出实用、舒适、牢固的建筑是现代设计者的追求。
        1建筑结构设计中易出现的问题
        1.1地基处理方式的问题
        建筑地基承载着建筑物的全部重量,所以地基持力层的选择尤为重要。建筑场地的选择结构设计工程师无法决定,但结合地质勘探报告针对建筑场地持力层的判断与合理选择关系到结构的安全性与经济性。
        建筑场地的岩土性质决定了地基处理方式,《建筑地基处理技术规范》给出了不同性质的岩土采取不同的地基处理方式,合理的地基处理方式关系到结构的安全性及经济性。选择、加固、检测是建筑施工过程中的重要工作环节,是建筑结构稳定性、安全性的重要基础。其主要作用在于防止建筑物的不均匀沉降、变形导致渗水、损坏,在进行建筑结构施工时,为保证建筑的整体质量就必须对地基进行基础的、科学的、合乎规范的设计和优化,而个别企业在地基处理设计优化方面不规范,未充分考虑到该地区的地基的承载力和变形的合理范围,使得这些建筑经不住时间的考验,在建筑使用年限内出现地基下沉、侧移的情况,导致严重的安全隐患。
        1.2基础选型的问题
        建筑基础是指建筑物地面以下的承重结构,是建筑物的墙或柱在地下的扩大部分,其作用是承受建筑物上部结构传下来的荷载传递给地基,从而保障建筑物的稳定性。结合建筑场地条件选择合理的基础形式在工程建设中十分重要。基础形式选择不合理有可能导致建筑失稳,甚至倒塌,带来不可修复的破坏。主要问题在于选择的基础形式整体性差,不能抵抗地基变形带来的次生灾害。
        1.3结构设计中过多地依赖设计软件
        在对建筑结构进行设计中,由于建筑结构涉及到的计算内容比较复杂,现在的设计都借助计算机软件,比如PKPM,YJK等。想要确保结构设计产品具有良好的安全性、经济性,就需要对其结构建立较为真实的计算模型,通过正确的计算参数来进行结构受力分析,从而为可行的结构施工图设计提供依据。但在实际的设计中,经常会出现计算机无法实现模拟计算的情况,比如,梁端上部钢筋的锚固长度问题在软件中无法实现准确判断出是否满足规范要求;后浇带设置位置对结构的影响,这都可能导致其结构设计问题的出现,对施工安全方面也有影响。
        1.4施工图的设计深度问题
        施工图是结构设计中最为重要的一个成果,是后续建筑工程项目建设的重要依据,其设计的合理性与科学性直接关乎整体工程建设的质量、效率与成本。但是在实际的结构设计过程中,却常常存在图纸设计深度不够等问题。比如,建筑节点详图的在结构施工图中索引不清晰;建筑或设备专业预留洞口在结构图中表达不详细;结构的设计图纸中没有按照规范化的设计标准与依据来标识梁柱以及标高且没有附加说明标注含义等。这些设计因素都会影响建筑工程结构设计的质量与进度,甚至可能会因为建筑结构设计图纸不合理问题而埋下潜在的质量与安全隐患。


        2建筑结构设计中存在问题的解决对策
        2.1选择合理的地基处理方式
        在选择地基处理方案时,应考虑上部结构、基础和地基的共同作用,选用地基处理或加强上部结构与地基处理相结合的方案。对选出的地基处理方案,应分别从加固原理、适用范围、预期处理效果、耗用材料、施工机械、工期要求和对环境的影响等方面进行技术经济分析和对比,选择最佳的地基处理方法;例如换填垫层法适用于浅层软弱土层或不均匀土层的地基处理;压实地基适用于处理大面积填土地基;复合地基适用于较厚软弱土层的加固。
        确定的地基处理方法,应按建筑物地基基础设计等级和场地复杂程度以及该种地基处理方法在本地区使用的成熟程度,在场地有代表性的区域进行相应的现场试验,并进行测试,以检验设计参数和处理效果。这样才能选择出既经济又安全合理的地基处理方式。
        2.2根据建筑的结构形式选择整体性良好的基础形式
        在结构设计中经济合理的基础形式对建筑的安全性来说具有更多的现实意义。因此,设计人员要从多方面考虑问题,认真研究地勘,分析土层性质,确定基础埋深,选择适合该场地地基持力层土层特点且整体性能良好的基础形式。比如膨胀土地基上的3~5层的建筑,由于地基承载力较低且持力层地基土具有膨胀性,需先进行地基处理提高地基承载力,消除一定深度范围的地基土的膨胀性,然后选择整体性较好的条形基础以保障基础具有调节微变形能力,从而保障上部结构的安全性。
        2.3加强设计概念的理论与实践的有效结合
        在建筑结构的设计中,结构设计软件分析计算结果需要结合结构设计理论来辨别其正确性和合理性。这就要求设计人员要加强设计概念和理论知识的学习,并结合已有建筑的工程设计经验来将软件分析结果转换成安全可行、经济实用的工程施工指导图纸。例如软件分析超长结构时,无法量化板面设置通长钢筋对于结构抵抗混凝土徐变所产生温度应力和收缩应力的贡献,但工程实践经验为此提供了有力的依据。实践证明采取设置板面通长钢筋抵抗结构温度应力的加强措用来预防结构产生裂缝的效果明显,可操作性强。这样既解决了软件计算的局限性,也提高了结构的安全性与经济性。
        2.4深化施工图的规范性
        结构设计图纸是建筑结构设计的重要成果,是确保后续建筑工程顺利开展施工的一个重要依据,所以在开展结构施工图的设计过程中必须要立足于建筑安全及建筑功能的基础上,对工程项目场地环境、水文条件等资料进行仔细地勘查,确保为建筑结构设计图纸的设计提供全面、可靠、准确的资料,严格遵守相关规范规程,结合各个专业的要求,避免设计中的错漏碰。规避这些问题的有效方法就是加强设计质量控制,严格执行校对审核流程,做到自查自检,互查互检,避免出现不必要的结构图纸设计问题而给工程施工带来的不利影响。
        2.5提高设计人员技术水平
        随着科技的发展和时代进步,建筑的多元化与多样性也越来越突出,对于结构设计人员的专业素养就要求越来越高,所以结构设计人员的自我学习认知能力需进一步提高。主要体现在对规范章程的理解和应用能力的提高,对计算机辅助设计软件的适用条件的理解程度的提高,对已有工程经验的总结应用等方面。
        3结束语
        综上所述,结构设计是保证建筑安全的重要依据,合理的结构设计无论是从安全性还是经济性都发挥着重要的作用。随着建筑业的发展,工程对结构设计的标准越来越高,设计人员要不断地提高自己的专业水准,做到规范设计、科学设计,以确保建筑使用功能的安全性和建筑工程造价的经济合理性,为每一位业主提供最优质的服务。
        参考文献
        [1]《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2012
        [2]张慧.房屋建筑工程的施工质量管理中存在的问题及对策[J].江西建材,2017,14:288+293.
        [3]孙修伟,张俊华,刘永杰.浅谈房屋建筑工程的施工质量管理中存在的问题及对策[J].中国住宅设施,2017,02:94-95.
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