聂博文
武汉赛维斯幕墙装饰工程有限公司
摘要: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。文章在分析建筑结构设计研究现实意义的基础上,通过分析建筑结构设计中遇到的主要问题,针对性地给出建筑结构优化设计对策,不断提高建筑结构设计质量。
关键词:建筑结构设计;主要问题;解决措施
引言
近年来,随着我国城市经济的不断发展,高层建筑的建设数量不断增多,结构形式越来越复杂,很多新型的设计方案以迅猛的速度呈现在城市的建设之中,在高层建筑结构设计中既要适应市场需求,又要满足规范要求,还要进行必要的抗震设计,高层建筑结构设计也越来越成为设计研究的重点工作,在这种形式下,高层建筑结构的设计变得极其重要。本文结合工作实践,主要论述了高层建筑结构设计的原则及注意问题。
1、建筑结构设计研究的现实意义
建筑设计中包含了较多内容,而建筑结构设计是其中一个最关键的部分,建筑结构设计结果直接影响到建筑空间使用、建筑使用安全性等。虽然国家行业规范中对建筑结构设计给出了相关要求,但是不同地区在地质水文条件、气候环境等方面存在差异,因而建筑结构设计应以具体项目所在地的实际情况为准。通过对建筑结构设计研究分析,能够在当前建筑结构设计的基础上,进一步对建筑结构设计中部分问题予以优化处理,通过对建筑结构的不断调整与优化设计,可使得建筑结构体系更加简洁、减少设计中可能出现的材料浪费问题,通过结构设计的调整同样可促进施工工艺的发展与优化,减少建筑结构设计与施工中的能耗,符合现代建筑节能降耗设计理念,实现建筑材料资源的高效使用。
2、房屋建筑结构设计期间的常见问题
2.1设计勘察存在问题
建筑行业的飞速发展使建筑工程规模不断增加和扩大。房屋建筑设计工作由设计人员和单位开展,但是,在建筑工程设计中,设计和实际场地存在较大偏差。这主要是由于建筑结构设计人员在进行房屋结构设计前,并未深入到施工现场对房屋建筑工程所在地情况进行全面勘察。因此,在实际设计期间,相应设计都要依据开发人员提供和介绍资料进行,部分数据测量不精细,这就导致建筑结构设计过程中存在不合理现象,也不符合实际建筑区域的具体情况,这将会对建筑工程的最终建设效果造成不良影响。
2.2不够重视房屋建筑设计
建筑设计是房屋建筑工程的指导性、基础性文件,房屋建筑结构水平会对房屋建筑工程整体质量产生直接影响。但是,从现阶段多数建筑行业的发展理念来看,对于房屋建筑工程设计内容的重视程度不够,未做好相应落实工作,甚至存在简单的依据经验进行设计的情况,这加大了房屋工程结构设计不合理情况的发生。此外,建筑企业在房屋建筑工程设计期间只强调房屋建筑工程设计效率和经济性,这将会导致房屋建筑工程存在较为严重安全隐患。
2.3房屋建筑结构图纸布局设计不合理
图纸设计是房屋建筑工程施工作业开展的核心依据,在设计图纸时,要确保设计图纸与房屋建筑工程要求相符,要科学、规范合理。合理结构图纸布局设计能够为房屋建筑工程施工提供支持,确保建筑布局合理性,使房屋建筑工程的作用和功能都可以得到发挥。房屋实际布局期间会受到许多因素影响,因此,设计人员需要做好相应的分析和研究工作。许多影响因素会导致房屋结构设计出现不如意情况,这会对房屋建筑工程的整体建设造成不良影响。这些问题的存在主要是结构设计人员在设计前,没有采取周密计划进行分析,没有对房屋建筑条件有一个明确认识,这也就造成土质结构设计不合理、不科学,会导致房屋建筑结构整体布局出现失衡情况。
2.4不注重结构缝设计问题
一般来说,建筑领域相关人士对于结构缝不够重视。在进行结构缝设计前,要对建筑工程建筑体系完好性、收缩性、建筑地基均匀性等各项内容都不够重视。因此,建筑施工企业不能因为减少投资忽视结构缝设计。
如果无法采取合理措施对结构缝进行处置,这会导致建筑物在应用期间出现开裂、沉降等多项问题。因此,房屋建筑设计工作开始前,设计人员要全面了解建筑物周围具体情况,体型状态、周围环境等多项内容。对上述各项因素进行适当规整,可以对建筑物结构缝类别和布局等各项内容进行合理判定,对建筑物结构缝合适处置措施加以明确,从而使建筑物工程整体质量能够得到进一步提升,进而确保建筑物在应用期间的安全性。
3、解决建筑结构设计中常见问题的有效对策
3.1做好房屋建筑现场勘查设计工作
设计房屋建筑结构前,相关设计人员要到房屋建筑工程施工现场,对工程施工现场情况进行勘查,确保房屋建筑结构与房屋建筑工程具体情况相符。同时,在房屋建筑工程现场要做好实地勘测作业,要对先进科学勘测仪器进行合理应用,要确保采用的勘测方法的合理性,获取有效信息数据,保证最终勘测结果内容的准确性。由小组对勘测数据进行分析,做好相应研究工作,依据房建工程现场建筑和周边环境,同当时最新设计成果进行合理结合,确保最终建筑结构设计的合理性和科学性。
3.2屋面活荷载取值框架荷载的相关参数
经多年实践验证科学且合理,已在工程建设中应用多年,所以仍取0.3kN/m2,在设计思路中不予以修改。但对于屋面的结构类型,有檀条与屋面板,本文欲将其的活荷载参数设为0.5kN/m2。参照《钢结构设计规范》的设计要求在无人登上的屋面荷载设计为0.5kN/m2,不过构件的荷载面积需要大于60m2的可乘折减系数0.6。
3.3屋脊垂度要控制
对于框架斜梁的竖向挠度限值一般情况限定为1/180,除验算坡面斜梁挠度外,是否要验算跨中下垂度,在以往对这方面的要求比较模糊。目前了解到,在美国,他们对框架进行分析时通常是要考虑这方面内容的。在美国做作框架分析时,通常要将构件进行分段,通过等截面积的程序来计算,在计算过程中每段的运算都要考虑并进行水平和竖直位移的计算,不能超过限定值,这就相当于需要验算跨中垂度。
3.4钢柱换混凝土柱
有一小部分的单位在设计时采用门式刚架,这类钢架通常使用混凝土材质的土柱与轻型钢斜梁构成,轻钢材质的斜梁采取竖放式的端板和混凝土柱中的预埋螺栓相连,两者间形成刚性连接,该种连接的目的在于减少钢材的使用从而降低成本,提高经济效益。在一些厂房的设计应用中,虽然确实存在使用混凝土柱和钢桁架组成的框架结构,但这时的梁柱只能够使用铰接的连接方式,不能通过刚性连接来实现连接。在楼层较多的建筑物中,墙与钢梁之间的连接方式同上。由于混凝土用于建筑中作为一种脆性材料状态呈现,虽然建筑构件之间可以通过配筋来分担剪力或者承受弯矩,但是在连接位置,它们的抗冲切与抗拉性能很弱,当受到外界的作用力时特别容易发生松动或者损坏。还要一些企业单位设计好门式刚架以后,又不顾相关规范与要求,一味纵容业主的要求将钢柱换为混凝土柱,但梁截面却不予以配套修正。这里应该提示,混凝土柱加钢梁作成排架是合乎规范的,但如果要将刚架的钢柱换成混凝土柱,而钢梁仍为原来的状态,这是不符合安全性规范与要求的。材质或结构若予以更改,那么原来的连接方式也发生了改变,进而会导致内部构件的受力情况也发生了改变。建筑结构是一项与几何结构学密切相关的行业,若不依据力学结构或科学原理进行设计或修改,会导致后期安全存在一定的隐患。所以本文也希望国家能够进一步规范建筑行业领域的建筑规范与法令,对一些安全性要求较高的方面制定相关条例予以约束。
结束语
为了提升房屋建筑工程整体质量,要采取合理措施对房建工程结构设计问题进行处理,提升房建结构设计质量,提高房建工程质量,促进建筑行业健康发展。
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