土木工程建设房屋建筑结构设计问题分析

发表时间:2020/11/19   来源:《建筑实践》2020年7月第19期   作者:计尧 钟聪
[导读] 在整个关于土木工程房屋建筑结构设计的过程中,设计人员要根据行业法规和项目标准针对最终建
        计尧   钟聪
        华山风景名胜区管理委员会  714200
        摘要:在整个关于土木工程房屋建筑结构设计的过程中,设计人员要根据行业法规和项目标准针对最终建筑项目的建成进行系统规划,针对每一个环节中遇到的问题及时做出解决方案,并且要把先进的计算机技术等高效率的工作手段运用到工程中,使设计工作兼具科学性、合理化和可信度。
        关键词:土木工程建设;房屋建筑结构;结构设计
        引言
        我国城市高层建筑的数量逐年增加,建设规模也越来越大,建筑结构的安全稳定是评价高层建筑性能的最基础最重要的指标。建筑结构的安全稳定性受到多种因素的影响,包括设计阶段的设计结构安全、施工阶段的施工质量以及交验后的维护保养等。其中设计阶段对高层建筑的结构安全影响最大,由于高层建筑工程的结构在垂直方向的载荷远超于多层建筑,同时由于高层建筑工程的结构主体较为庞大,风力的接受面积较大,建筑本身还会受到水平载荷力的影响,因此如何在设计阶段最大程度预防结构安全问题成为设计阶段的重要关注点。
1房屋建筑结构设计概述
        房子的设计主要是设计师考虑整个房子的情况,之后还要考虑到整个房屋所设计的:电气,排水以及通风等设施。在现实的设计途中,往往需要去坚持安全性,经济性以及外观上的美观性等设计原则,在保证建筑设计安全的基础上,提高施工舒适度,控制施工成本。一般来说,建筑设计的操作程序是先进行设计方案,再进行功率平衡分析,最后根据分析结果确定设计图纸,以指导以后的工作。
2当前土木工程建设中房屋建筑结构设计常见问题
        2.1基础结构设计环节的常见问题
        在整个房屋建筑结构设计过程中,基础结构设计作为重要的一部分,很大程度上会影响房屋的建成整体质量。所以在工程开始时,就要着重进行基础结构设计,避免工程中低效工作和不和谐因素的产生。设计者在针对每一个工程的结构设计时,要着眼于房屋地下室结构、地下室防水防渗、地下室结构承载力等问题,保证整体工程的工程质量和工作效率。
        2.2建筑设计超高问题
        在进行高层建筑结构设计的时候,一定要重视建筑整体的超高问题。建筑的实际建设高度,不仅对建筑物的施工质量要求有不同的影响,还对建筑内部的系统配置设计有很大程度地影响。在实际的高层建筑工程当中,建筑超高问题是比较常见的。不同高层建筑高度对应的建筑抗震、消防等设计规范要求是不同的。一般来讲,建筑高度越高,设计规范要求越严格,如果建筑设计超高问题出现,等于间接以低要求的规范标准指导了实际需要高标准设计建设的高层建筑,这样必然会出现建筑结构、建筑系统配置以及建筑功能实现等多方面的问题,不利于高层建筑的安全稳定。
        2.3嵌固端设置问题
        嵌固端的设置直接关系到建筑结构能否与上下层结构形成有机的整体,若设置不合理则会导致建筑结构的安全性下降,甚至引发安全事故。嵌固端问题具有以下几个方面:首先,嵌固端选择缺乏合理性。高层建筑的嵌固端通常设置在地下室或人防结构顶板上,本身就存在很大的安全问题。若地下结构的顶板出现问题,将会直接影响上层建筑整体结构的稳定性和安全性。其次,设计刚度的大小控制不足,这是由于嵌固端上下层的刚度比例不合理,或是设计刚度计算误差较大。最后,抗震设计不合理,导致抗震裂缝处理不当,引发结构安全问题。
        2.4建筑部分的框架结构设计不合理问题
        在房屋建筑框架设计中,框架的竖向和横向设计是建筑结构设计中较多出现问题的地方,在建筑物的横向框设计过程中,容易出现忽略竖向设计的问题,因此在该方面的设计过程中,需要提高对竖向设计的认识。在该方面设计时,设计人员若忽略了泥石流、洪水、地震等自然地质灾害对于建筑物的竖向冲击力,将导致建筑中的跨中纵筋和箍筋的配筋配置不合理。


3解决土木工程建设中房屋建筑结构设计问题的措施
        3.1分析设计参数与标准
        通常在一项工程中,我们为了保证土木工程房屋结构设计避免小细节失误,设计人员都会在正式工作展开之前进行充分的准备,查阅一些基本必备的房屋结构系数和相关标准条例,以保证房屋质量为标准,最大程度地扩大房屋性能,使其居住稳定性、通风良好性、安全质量等各个方面都必须要达到最高的标准,确定好每一个工程中需要的建筑设备以及建筑材料发挥的特点及功能,并且还要将环保概念与之充分融合,积极响应国家号召。把土木工程建筑设计结构的整体标准提高不止一个级别,积极促进土木工程事业的优质发展。
        3.2合理设计地基基础,避免沉降发生
        地基基础设计过程中,设计人员需要全面掌握施工现场的地质、水文及地下水分布情况,通过对地基基础设计的优化,可以有效提升建筑结构安全性和稳定性。设计时通常采用天然地基、防水板与锚杆组合的形式进行,同时准确计算基础配筋量,增加基础结构的稳定性,避免因承载能力较差而导致建筑失稳。若高层建筑设有地下室,可以采用褥垫方式设置不同持力层,提升地下室结构的承载能力和强度,避免地下室顶板因持力不足而出现裂缝,影响地基基础结构的整体稳定性。同时,在设计阶段,设计人员还应对地下水水的分布情况进行监测,对地基基础做好防水排水设计,提高建筑结构稳定性。
        3.3科学合理地进行建筑框架结构设计
        教学楼建筑结构的设计人员在进行框架结构设计时,需要对混凝土结构引起关注,只有该方面满足设计标准,才能保证设计的建筑物符合使用需要。在设计建筑物的框架结构时,选择该方面的参数需从多个方面考虑,比如需考虑楼层的抗震系数及楼层之间的刚度等,只有对这些参数进行计算,并且采用验证方法来确定,才能保证设计的框架结构符合设计标准。在框架结构设计过程中需要做两方面的限制,一是使用钢筋最小配置数限制,二是对钢筋配置最大数限制。
        3.4提高设计人员的业务素质和责任心
        随着建筑业的快速发展,技术更新速度加快。为实现长期稳定发展,施工企业必须定期开展技术能力培训,提高相应人员的技术水平和能力,确保施工队伍的整体素质。同时,要培养相关负责人的责任意识、大局观,设计人员不应只看眼前,要从大局出发,对整个项目全盘考量。在施工图设计过程中,各部门互相配合也是互相查缺补漏的方式,在实际工作中相互监督,促进各项任务的有效落实。
        3.5完善建筑结构设计的性能
        高层建筑的建筑性能关注点很多,这里重点分析三点。稳定性、延性设计以及刚度结构构件性能。首先高层建筑稳定性是建筑物评价的最基础指标,要保障高层建筑的建筑稳定性,有效地进行嵌固端、短肢剪力墙的设置是必不可少的,因此,建筑设计人员在具备足够专业能力的基础上,要在思想上重视嵌固端、短肢剪力墙等的设置,且建筑设计单位应该建立健全设计阶段高层建筑重要构建设计评审制度,从制度上保障设计阶段的科学性和准确性;其次要重视高层建筑结构的延性设计。大部分的高层建筑都会设计地下室,有些设置还会设置防空场所,这些功能区的设计会对高层建筑整体的抗震能力和稳定性有一定的影响,基于此为了做好高层建筑的延性设计,设计师应有效地把控高层建筑物的嵌固端上下刚性及抗震等级的比例,结构刚度要保持在变形限值区域内。
结束语
        本次论文的中心思想就是对于土木工程的房屋建筑结构设计环节,主体的基础结构设计、墙体支撑设计和各个细节的构思为整个结构设计过程中最为常见的问题,针对这三项设计要展开严格的质量把控,并且还可以利用高效稳定的计算机技术、创新设计理念以及解析项目设计等手段,在工程中保障高效的作业质量和效率,在现代社会积极地开拓土木工程事业的前进道路。
参考文献
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