摘要:我国建筑行业发展至今,其建设技术已经取得了非常不错的成就。随着我国社会和经济的蓬勃发展,人民对建筑的需求激增,促使我国建筑行业也得到了极大的发展。建筑结构设计是建筑建设的重要依据,也是建筑工程的重要环节,对于建筑的耐久性、安全性及功能性至关重要。但纵观我国当前建筑结构设计现状,可发现其内存在诸多问题,严重影响了建筑质量。
关键词:建筑结构设计;存在的问题;解决对策
引言
科学技术的快速发展带动我国建筑行业发展迅速,为我国基础建设贡献力量。建筑结构设计是进行建筑施工的前提,随着我国高层建筑的不断发展,建筑结构设计日益频繁,且部分建筑结构设计中有优化可能性。
1建筑结构设计的原则
1.设计主导目标要参照刚度、延性以及承载力方面的要求,采用多道防线以及刚柔相互结合的结构类型。2.在设计时若要用到计算公式,首先考虑采用最简单、直接、常用且概念清晰的公式进行运算,通过对公式的合理选择可以将建筑结构的传受力途径更加清晰、明确、简洁地呈现。此外在设计过程中最好尽量规避以抗扭作为主导的关键性传力构件的应用。3.为了减小或者尽可能杜绝风荷载或者地震作用发生的扭转效应,在布置的过程中要尽可能是平面上的正交抗侧力刚度的中心,即所说的刚心和建筑物的表面受力,即风力的作用中心或质心相互重合,或者靠近。4.构件的设计要均匀且连续,杜绝软弱层、上下层弯曲刚度与轴压刚度突变的现象。5.要重视结构相互作用的机理,在设计规划过程中参照规范与相应机理。
2建筑结构设计中存在的问题分析
2.1建筑工程基本问题
在建筑工程设计过程中,需要对建筑工程的周边区域地质状况实施勘察,并且根据地质勘察结果,制定完善的建筑设计计划,为建筑工程施工有序展开奠定坚实基础。建筑工程所在区域的地质情况,会对总体建筑工程的建设效果造成一定的安全影响,还会诱发许多安全危机。基于此,在工程开工前,需要对工程施工的区域地质环境实施深入勘察,勘察内容主要以该建筑工程地区的地质条件、水文条件等为主,随后根据勘察检验报告,对此次建筑工程建设结构设计相关数据信息进行总结,立足于具体状况,制定完善的建筑结构设计方案。与此同时,也要对其面临的影响因素加以充分考虑,譬如,建筑基础形态设计的选取。根据实践调查可以发现,我国从事建筑工程建设工作的设计者普遍存在错误性认知,将地耐力容许值精确到最小的范围之内,会在一定程度上降低建筑工程的质量风险性,此种错误的观念,不但会对建筑工程施工品质带来不利影响,还会在某种程度上阻碍建筑业长足发展。
2.2设计图纸不明晰
建筑施工的基础和依据是建筑结构设计图纸。一份合格的建筑结构设计图纸必须详细标明结构设计的每一个细节,比如结构类型、抗震等级及选用的材料等。但在实际设计过程中,有些设计人员所设计的结构图纸并不明晰,对于施工要求的标注也不够明了,如地上地下的结构标高、梁柱编号等,这就为建筑施工带来了很大难度,严重时还可能引起建筑事故。
2.3抗震设计问题
抗震设计一直是建筑结构设计中的重点,但是因为地震的发生具有不确定性,增加了抗震设计难度。地震发生后整个建筑结构中的薄弱点将直接影响整体建筑结构稳定性,因而建筑结构设计中需要重视抗震设计,并注重抗震设计中薄弱点的确定与处理。通过对建筑结构中薄弱点的优化设计,促进建筑结构整体的抗震性能。
3解决建筑结构设计中常见问题的有效对策
3.1认真做好前期勘察工作
前期勘察工作是建筑结构设计的基础。只有做好前期勘察工作,充分把握可能会影响建筑结构设计的各个因素,才能设计出优秀的建筑结构设计图纸,为建筑施工提供重要依据。首先,细致观察建筑地形。在实际勘察工作中,设计人员要充分了解建筑选址情况,如土壤环境,有无出现坍塌的可能;地区环境,地震等自然灾害出现的频率高低情况等。如果建筑选址在地震频繁发生的地区,则设计人员在设计时必须考虑抗震,将抗震性能增加到设计理念中。其次,了解居民特点。建筑是为居民服务的,所以必须满足居民的居住需求。因此,在设计建筑结构时,设计人员应对居民特点做全面的分析,尽量满足居民的功能要求。最后,加强建筑结构设计和建筑设计的联系。建筑结构设计受制于建筑设计,所以在进行建筑结构设计时,设计人员必须先对建筑设计进行分析。
3.2地基设计的优化
为了进一步优化建筑工程的地基设计环节,需要提高建筑工程地基设计的安全性,在地基设计工作者进行工作过程中,要将地质工作者实际考察所得出的勘察报告数据作为重要参考依据,结合此依据的基础上,选取适当的地基形状,同时还要将地耐力因素纳入至地基设计当中,为项目工程施工建设奠定良好开端。建筑工程的施工建设者也要合理利用换土垫层方法,对软弱地基问题加以处理,避免或降低安全事故的发生概率。
3.3建筑结构抗震设计对策分析
建筑抗震设计中主要是明确建筑结构中的薄弱点,确定薄弱点有3种方法,个人指定、计算确定以及强制认定。现阶段建筑结构设计多采取计算确定,通过运用PKPM中的SATWE软件,设计人员可结合自身建筑设计经验以及建筑抗震设计要求确定出薄弱层。当然因为薄弱层不利于抗震,所以建筑结构设计中应尽可能减少薄弱层的横截面积标量,具体设计中可以适当增加薄弱层的梁截面积,也可以降低薄弱层柱截面积。实际设计中难以避免的存在薄弱层,此时需要严格按照规范要求完成设计,对薄弱层地震剪力应乘以1.5倍安全系数,同时精准计算与验算楼层屈服强度的系数,楼层屈服强度的系数是楼层承载剪力与楼层弹性地震剪力的比值,其中楼层承载剪力计算是根据建筑材料代表值与实际配筋情况予以计算,地震剪力则是根据设计中罕见地震荷载设计代表值计算,对于建筑所在地区地震烈度为7-9度,如果楼层屈服强度系数小于0.5,需要验算整个结构的弹塑性变形情况,确保其满足抗震设计中的要求,对于不符合要求的则需要调整设计方案,并重新验算。
3.4建筑结构与其他专业的协调
建筑结构设计过程中,会涉及其他不同专业的人员、内容,需要借助有关人员的协调配合,实现最终的建筑结构设计目标。在建筑结构设计之初,利用BIM技术建立有效的信息共享系统,将涉及的数据、资料、设计要求均录入系统当中进行存储,供不同专业人员查阅。若出现其他专业设计内容变化,系统数据库会及时进行更新,确保各专业设计信息的及时性、准确性,设计人员可在系统当中对不同专业的设计信息进行及时掌握,并结合自身设计内容进行有效调改。有效改善传统模式下二维图纸的协同设计,满足相关设计工作开展的需求。BIM技术将不同专业的数据进行转换,形成可视化的内容,提升了各专业人员的沟通、合作的效率,通过整合各方参与工程建设的人员、信息,实现建筑工程项目的协同作业。
结语
综上所述,结构设计工作是建筑工程建设的重要环节之一,其结构设计的水平,直接影响建筑工程的整体质量。基于此,需要提高对建筑结构设计工作的重视,强化建筑结构设计工作者的设计能力,使建筑工程的质量不断提升,提高其安全性与可靠性,推动建筑业健康发展。
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