高青县建筑设计院 山东淄博 256300
摘要:对于建筑工程而言,结构设计是重要的组成内容。因为结构设计不但决定着人们对建筑空间的使用感受,而且也关乎着整个建筑体的安全性能。本文首先从建设结构设计概述入手,介绍了建筑结构设计的主要特点,分析了当前的建筑结构设计的现状,并提出有针对性的解决对策。
关键词:建筑结构设计;现状;对策
前言
建筑结构设计对于建筑工程的实施的重要性是必要的。从目前的建筑结构设计情况来看,还有许多不足之处。因此,结构设计工程师应当加强对结构设计工作的重视程度,确保设计出的建筑方案有很好的安全性能以及质量有保证,进一步促进建筑结构设计行业的可持续发展。
1 建筑结构设计概况
1.1 建筑结构类型
不同的建筑体承载着不一样的功能。不一样的建筑体也就会用不一样的方式对其进行设计。通常情况下,建筑体主要是民用建筑和工业建筑。以建筑的层数为依据,又可以分为单层、多层、高层以及超高层建筑。不一样的建筑体,在实施的过程中用到的建造手法和建筑材料也都会有差异。比较常见的建筑结构就有木结构、钢结构、混凝土结构等。按照结构的形式,又可以将建筑分为筒体结构、框架结构、剪力墙结构等。
1.2 建筑结构设计的主要特点
结构设计在建筑工程中发挥着重要的作用。当前的建筑结构设计主要呈现出以下几方面的特点:
1.2.1水平力。在对建筑开展结构设计的时候,竖向的重力荷载会对低层或多层建筑有比较大的影响力。竖向荷载力对于高层建筑也比较重要,不过水平荷载才是对高层建筑发挥主导作用的因素。从竖向来看,因建筑体的重力也是呈竖向,同时楼层竖向荷载产生的轴力与弯矩,与建筑物高度存在着线性关系。从横向来看,因荷载形成的力矩,会对竖向构件形成轴力,这些力与建筑物高度呈现二次函数关系,由此水平荷载力的影响是比较大的。在建筑体的高度和竖向荷载都不变的情况下,水平方向会有地震作用力和风荷载。这些作用力与建筑的结构都会有直接的关系。倘若结构发生改变,这些作用力也会随之而改变。因此,再对高层建筑进行结构设计的时候,一定要对水平力进行重点分析。
1.2.2结构延性。在多层建筑或者低层建筑中,结构延性的作用力比较小。结构延性对于高层建筑来说特别重要。在当前这个大环境下,超高层以及高层建筑的国模越来越大、数量越来越多,在水平荷载下建筑结构侧向特别容易发生变形的现象。我国在建设超高层建筑和高层建筑的过程中,通常都会选择那些强度比较大、质量比较轻的材料,这就使得建筑的结构有了新的形式,容易发生侧向位移的情况。因此,在设计建筑体的结构的时候,一定要确保结构的强度在合理的范围内,特别是抗推刚度,不过这种情况下也可能发生侧向位移。为保证对侧向位移进行合理地控制,应当对建筑的结构进行科学的设计。
1.2.3抗震性。在设计高层以及超高层建筑的结构的时候,一定要综合分析有关的参数以及作用力。抗震性也是在结构设计的时候不容忽视的因素,对于抗震性的设计一定要遵守相关的规范和要求。
1.2.4自重。为实现建筑的经济效益最大化,当建筑的桩基或者地基的情况相同的时候,就应当对房屋的自重进行适当的控制。在高层以及超高层的建筑中,比较关键点一个因素就是减少自重。
2.建筑结构设计基本原则
在开展建筑的结构设计作业的时候,一定要要个执行基本的设计准则,以此实现建筑体的功能性与美观性的提升,使得建筑体的安全性和质量更有保证。
2.1合理性原则
结构设计首先应当遵从的就是科学、合理的原则。这是建筑体能够得以安全地建设的根本保证。在进行结构设计之前,应当对拟建地区的地质环境以及建筑工程的现状等因素进行综合考察和分析,这些要素都是在建筑的结构设计应当综合考量的因素,这些要素也能更好地保证结构设计的合理性以及可行性。
2.2精确性原则
在建筑的结构设计阶段,设计师应当对与建筑有关的信息和数据进行准确计算和定量分析,通过绘制准确的简图的方式确保计算结果的精确和有效,进而保证设计的结构方案是最佳的。在绘制简图的时候,应当高度重视结构节点,因为结构节点是结构设计中的难点。设计师一定要对相关要素和参数进行充分分析,使结构设计的准确性更高,尽量减少结构设计的调整情况。
2.3完整性原则
为切实提升结构设计对于建筑体的重要性和价值,在结构设计工作完成以后,一定要组织建筑整体方案的研究讨论,对结构设计中的不足之处进行讨论分析,需要调整的就应当及时对其进行调整,避免给后续的建设工作埋下隐患。另外,为确保结构设计的完整性,也应当按照有关标准对结构设计方案进行复查和审查。
3.建筑结构设计的常见问题
3.1 场地选址不当
地基就是建筑工程建设的根本基础。如果基础不好,就算设计方案很好,也都没有意义。地基需要承受建筑的整体重力,因此会对整个建筑起着决定性的作用。因此,在选择建设地址是的时候,应当选择那些力学性能比较好的地基,这样可以从根本上确保建筑的安全性。当前,仍然有选址不恰当的情况。这就造成了地基的承载力没办法满足建筑的实际需求,给工程的建设埋下隐患。
3.2 图纸设计问题
设计图纸对于建筑工程的实施具有指导性的作用。同时,设计图纸也对建筑工程的质量有决定性的作用。从结构设计方面来看,在图纸中应当明确建筑的抗震等级、抗裂等级、建筑材料、梁柱的强度等重要参数。然而在实际工作中,一部分设计师因为对有关信息或数据掌握得不全面,就导致设计出的图纸没有呈现出很好的效果。
3.3设计人员问题
设计人员是执行结构设计的直接相关人员。设计师的综合素质以及责任意识都会对结构设计的成果产生直接的影响。从结构设计队伍的总体情况来看,很多设计师都有或多或少的不足之处。具体而言,大致有以下两方面的不足:一是设计师的工作态度不严谨、不端正。对建筑的结构设计的重要性认识不足,在实际作业中可能出现对地基的情况不熟悉,进而造成结构设计的总体水平偏低。二是一部分设计师由于业务素养的限制,在计算相关数据的时候,由于对因变量的把握不足,造成计算出的数据的合理性欠缺。
4.建筑结构设计有关问题的解决对策
4.1 建模前期工作
在开展前期的建模工作的时候,就应当认真、仔细,这样才能确保结构设计的科学、合理。在建模阶段,比较关键的一点就是计算建筑的荷载。近年来,结构设计领域也引入了很多新的设计方法,例如加入一些人文元素、自然元素等。设计师应当对结构形式和建筑材料进行综合分析,辅之以精准的计算,使得呈现出的建筑结构设计既能保证可行性和合理性,也能彰显出个性化。
4.2 对图纸进行合理设计
在开展结构设计的时候,设计师应当确保呈现出的结构设计方案符合拟建场地的实际情况。设计师应当主要关注以下两方面的要素:一是使设计符合国家相关的规范和要求。对施工过程中的各重要细节进行认真标注,一定要避免让人有误解的标注情况。二是在完成图纸的设计工作的时候,应当对图纸进行细致的审查,确保图纸中没有致命性的问题,进而保证图纸的科学性与合理性。
4.3 综合分析施工环境
分析具体的施工环境也是结构设计应当考虑进去的因素之一。设计师应当对拟建场地的占地面积、地质条件等基本情况有充分的了解,在设计作业中,要有对施工过程中可能发生的状况有防范意识,在设计阶段就采取合理的方式对其进行预防。
4.4 科学选材
在选择建筑材料的时候,需要重点分析材质的特性以及受力性能等因素。优质的材料是工程质量的基本保证,也能够使工程的造价在合理范围内。在具体的实践中,应当结合建筑工程的具体情况,对建筑材料市场进行充分的调研,然后编制出有针对性的材料采购计划,以促进工程后续工作的有序推进。
4.5 重视设计人员综合素质建设
企业应当重视对设计师的素质建设和业务能力的培训。引导设计人员以高度负责的态度参与工作的开展,因为建筑的结构设计是一项具有强系统性的工作,其中任意一个环节有问题,后续的工作就没办法正常开展。二是引导设计师积极学习先进的设计理念和设计方法,促进。
5.结束语
建筑的结构设计是建筑工程建设的前期基础工作。因其直接关系着建筑的安全和质量,因此,有关单位和人员一定要加强对结构设计的重视程度,切实提高结构设计的水平,促进建筑行业的稳健发展。
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