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摘要:众所周知,结构设计强调设计师利用结构符号对自身观点加以表述,文章以此为核心,结合现代工程所表现出特点,对设计方法、现存问题与策略进行了探讨,其中,设计方法分为平面图、工程基础等,问题与策略又涉及选址、计算跨度等方面,供有关人员参考。
关键词:建筑炫目;工程结构;结构设计
前言:结构设计是工程建设的重要环节,不断进步的社会使工程结构拥有了更加突出的多元特征,这样做给工程舒适度、美观度带来了积极影响,却也使结构设计所存在不足,以更直观的方式被显露了出来,由此可见,要想缩小工程与理想状态的差距,关键是明确结构设计方法,以常见问题为依据对解决策略加以制定。
1设计方法
1.1平面图
在对平面图进行设计时,设计师应对以下内容引起重视:第一,平面图含有三道尺寸线,分别是总尺寸、门窗尺寸和开间进深轴线的详细尺寸,其中,门窗尺寸所强调内容,主要是变形缝、门窗洞口和轴线的关系;第二,平面防火分区的位置与面积,设计师应用粗线对分区界线进行突出,再以分界线为依据,对建筑面积、分区序号进行标注,若建筑要求较为详细,设计师可重新绘制示意图,确保施工方对施工要点,具有详细了解[1]。
1.2工程基础
在进行基础设计时,若无特殊要求,设计师应利用标准图、详图,对条基交接钢筋进行展示,综合考虑多方因素,完成宽度调整工作,避免基地面积出现被多次利用的情况。除此之外,设计师应花费更多精力,对结构需求加以分析,确定此建筑所适用基础类型,例如,桩基础、独立基础等。
1.3屋顶结构
对坡屋面结构进行设计和处理的方法,主要是折板式、梁板式,若工程平面规整、屋脊线及坡面简单、板跨度较小,设计师可对折板式加以利用,若工程情况相反,梁板式所取得效果,通常更加理想。
1.4楼梯设计
对楼梯进行设计的重心,通常以挠度、梯梁位置为主,确保楼层上下拥有高度的统一性,若有不合规部分存在,设计师可对折板楼梯加以利用,确保不足得到有效弥补。在开展相关工作时,以下内容应引起重视:第一,梁高、净空配合度;第二,楼梯宽度与长度的比例。如果所设计方案未对二者进行详细描述,不仅会给沉降的合理性带来影响,还会增加构造偏移的可能性,工程质量自然难以达到预期。
2问题与策略
2.1项目选址
在对结构进行设计时,多数工程会将拥有良好力学性能的区域作为建设地基的首选区域,以此来达到对结构质量进行提高的目的。但是,仍然有部分人员未对此项工作引起重视,导致地基不具备良好承重力,后续施工也会受到一定影响。要想使上述问题得到解决,一方面,设计师应对工程资料进行收集,结合地理参数确定设计参数,确保设计质量更符合预期;另一方面,在确定地基位置时,以承载力、稳定性为切入点,综合考虑工程所在区域的风压、地震情况和土质,对工程结构所使用材料及形式加以确定。事实证明,这样做往往能够使工程获得更理想的结构方案。
2.2基础设计
桩基础是较易出现问题的部分,而常见问题有参数不准确、选型不科学。结构基础分为桩基础、独立基础、筏板基础等。桩基础的特征表现为适用范围广且承载力优秀,强调以承台为依托,通过联结的方式,使桩成为对动静荷载进行承受的基础。若建筑上部结构为单层排架或框架结构,其基础以多边形及圆柱形独立基础为主。若墙体、柱体所传来荷载超过地基承载能力,单独基础便不再适用,此时,设计师往往会选择将钢筋混凝土板作为建筑底面,此种基础又称筏板基础。要想使不同基础的效能得到发挥,主要是确保设计师对基础分类、适应条件有准确把握,这就要求施工方对培训工作引起重视,为设计师提供增强个人能力的途径。由实践所得经验可知,施工方所组织培训的内容,主要表现为:其一,强化设计师责任及学习意识,促使其主动对先进方法进行学习;其二,明确所从事工作的重要性,以全面掌握勘察资料为前提,完成设计结构的工作,将不必要失误出现的可能性将至最低。
2.3主体设计
针对工程主体所展开结构设计工作,通常涉及选型、结构形式等要素。目前,高层建筑已替代常规建筑,成为建筑行业的主要发展方向,对其结构进行设计时,设计师应以现有原则为依据,完成结构选型的工作,确保所选择结构,可满足以下要求:其一,建筑结构应符合建筑形式,例如,筒体结构不适用于方形建筑;其二,有良好的延性、刚度及承载力;第三,便于施工,可为企业带来更理想的社会与经济效益[2]。除此之外,结构设计所应用比值,主要有刚度比、位移比等,这些比值也是要引起重视的部分。刚重比的作用,主要是对结构稳定性加以控制,将滑移、倾覆等问题发生的几率降至最低;位移比又分为层间位移、水平位移,对整体性良好的建筑而言,若有平面不规则扭转的情况存在,设计师应对楼层位移进行控制,一般来说,楼层位移不应超过两端位移的1.2倍;刚度比常被用来对结构规则性加以控制,旨在将竖向刚度突变或类似问题出现的几率降至最低;剪重比与楼层地震剪力的联系较为紧密,现有方法难以确保对长周期结构进行计算的准确性,出于使结构安全得到保证的考虑,有关人员提出了最小剪重比的概念;可使结构扭转所产生负面影响得到有效控制的比值为周期比,目前,多数设计师选择对PKPM软件加以运用,完成周期比的计算工作,若建设项目为多层结构,可酌情对周期比所对应范围加以调整。
2.4计算跨度
近几年,宽扁梁被大量用于工程建设,此类结构拥有不同于常规结构的特点(如图1),计算跨度的常规方法,自然不再适用。简单来说,梁板结构强调将刚性支座加设于中心线,对梁进行取代,若梁高和板厚相似,设计师可将梁中心作为计算长度,通过对梁厚、弯矩和板厚配筋加以选取的方式,完成计算跨度等工作。若无特殊要求,梁配筋所选取部分应为柱边弯矩,这点较易被忽略。
图1 宽扁梁图纸
结论:由上文可知,结构设计强调全面性、系统性,对设计师思维、知识储备和专业能力均提出了极高的要求,只有对构件设计引起重视,综合考虑多方因素完成对结构整体进行设计的工作,才能使所设计结构拥有良好质量,希望上文所叙述内容可以给人以正面影响,使结构设计及相关工作被赋予价值得到充分发挥。
参考文献:
[1]王舜.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实践[J].工程建设与设计,2018(23):27-29.
[2]黄忠.探讨房屋建筑结构设计的经济性及优化技术应用[J].建材与装饰,2019(03):123-124.