武汉正华建筑设计有限公司 湖北省武汉市 430014
摘要:城市的现代化建设中建筑工程属于非常重要的基础项目。在建筑事业蓬勃发展之际,各种问题不断涌现,其中就包括结构设计问题。设计存在重大缺陷,这无疑为建筑裂缝的产生提供了温床。要想建设出稳固安全的建筑物,需要在设计环节制定控制裂缝的措施。基于此,本文先阐述裂缝的类型及影响,再分析裂缝的成因,最后提出归纳出结构裂缝的控制措施,仅供参考。
关键词:建筑结构;设计质量;应用措施
引言
房屋建筑结构设计包括多项内容,设计人员在进行设计过程中,不仅要考虑结构安全性与功能性,同时还要对结构美观性等内容展开分析。当结构设计质量和细节要求得到满足时,优化技术运用就会主要集中在经济性方面,会通过科学设计,做好成本控制,以求为工程参建各方争取到更大的经济收益。为做好优化技术运用,保证结构设计经济性,首先应对结构设计经济性相关内容展开分析。
1建筑结构优化设计原则
优化设计原则主要包括三部分内容:第一,安全性。由于建筑设计会直接关系到建筑用户使用安全,是用户财产安全和生命安全的重要保障,所以在进行优化设计时,需要将设计安全放在首位,要以此为中心,展开结构优化设计;第二,功能性。在进行优化设计过程中,需要通过对不当结构进行删减、对建筑功能性进行增加的方式,提高建筑整体功能性水平,增加建筑空间舒适程度,以便将建筑实际价值和作用最大限度发挥出来;第三,经济性。对建筑材料使用展开优化,保证整体建筑成本投入的合理性,是保障工程参建各方经济收益的重要举措,也是优化设计技术应用的主要目标。设计人员需要在进行优化设计过程中,将经济性内容考虑到其中,以防出现预算过高问题,但一切要以保证建筑质量和功能性为基础,不可因为经济效益而出现盲目节省的状况。
2建筑结构设计中的常见问题
2.1地基基础设计不合理
建筑结构的设计中地基基础设计非常关键,地基的设计、基础的选型直接影响着整个建筑结构的安全性。这就要求在地基基础设计时,除了仔细研究建设项目的《岩土工程勘察报告》外,还应去工程项目的建设场地,仔细考察项目建设场地的地质及周边环境,为地基基础设计提供依据。由于我国地质情况比较复杂,对于湿陷性黄土、多年冻土、膨胀土等力学性能比较特殊的地基,选用土的地基承载力、基础埋深、地基处理及相应地基上的基础选型除符合国家相关规范的规定外,还应结合当地工程经验来提高设计质量。
2.2嵌固端设计不合理
任何建筑结构在进行结构计算分析之前,首先要确定上部结构嵌固端的所在位置,对于有地下室的建筑结构,许多设计人员为图设计便利,将嵌固端直接取在地下室顶板上,并未复核地下一层与首层的侧向刚度比是否满足嵌固要求。由于嵌固端的合理选用直接关系到结构计算模型与结构实际受力状态的符合程度,影响到杆件内力与结构侧移等计算结果的准确性,因此,随着地下室和地基基础形式的多样化,上部结构嵌固端的选取显得极为重要。结构设计只有通过综合分析,才能正确的选取上部结构的嵌固端,采取正确的计算方法和抗震加强措施。
2.3短肢剪力墙数量过多
当前,在建筑结构设计中,普遍存在短肢剪力墙设置数量过多的问题。通常,短肢剪力墙多呈十字形、T字形或L形,且短肢剪力墙的墙肢长度约为厚度的4~8倍。然而事实上,大多数短肢剪力墙的抗震效果不够理想。一旦突发地质灾害,极易引起建筑物坍塌,造成无法挽回的经济损失和人员伤亡。
3提高建筑结构设计质量的措施
3.1建筑结构体系的绿色建筑设计理念
在高层建筑的施工和设计中,结构体系是绿色建筑设计理念所考虑的基本前提。与通常的中低层建筑相比,高层建筑建筑物的结构必须具有较高的稳定性,合理的高层建筑结构体系,可以使高层建筑更具稳定性,为居民提供一个稳定而安全的环境,合理的结构布局也能给人们的工作和生活带来巨大的好处和便利性。高层建筑的结构体系,应该根据人们的日常生活和工作进行贴合实际的设计,要根据建筑所处的自然环境充分考虑建筑结构的复杂性和抗震性以及外形结构等。同时要根据弹性分析方法,对于建筑结构进行加固,以此来提升整个高层建筑的抗损伤性,也要结合前期的建筑结构选材和设计,从整体上提高高层建筑的稳定性和安全性。最后,要在建筑落地完成之后,及时进行调试实验,使发生问题的概率大大降低,并且要对高层建筑的地下空间进行合理规划和利用,有效缓解土地资源短缺,优化利用土地资源。
3.2突出建筑结构设计的直观性
BIM运用Revit技术手段是立足于三维技术的条件下发展形成的科技手段之一,在建筑结构设计期间,表现在利用该技术手段,可对建筑工程设计的信息数据展开有效收集,促进建筑设计模型的构建,突出建筑结构设计的直观性与立体性。相较于其他专业而言,建筑结构设计直观地展现,以便让建筑设计者对运用与影响状况加以掌握,使建筑设计的互动沟通效率不断提升[2]。然而,建筑设计利用建筑模型的直观展现可以让施工企业对建筑设立理念、设计内容、设计形式等加以了解,进一步体会设计者的设计理念,降低建筑工程的更改率,为施工企业节约经济成本。
3.3重防震安全设计
高水平延性分支体系是建筑抗震结构系统核心内容,设计人员需要通过提升建筑内部构件延性水平的方式,保证整体建筑抗震性能。例如,可通过将延性框架和剪力墙有机结合在一起的方式,完成框剪结构设计,增加建筑物安全性能。此外,通过保证刚度均匀以及对称布置方式的设计手段,也可达到提升建筑物抗震性能的目标,可以有效降低地震灾害对于建筑物的影响。通过对地震灾害的分析可以发现,特大地震发生时,通常会伴有多次余震,设计人员可按照这一特点,在结构中设置防震线,以求达到有效降低地震灾害损耗的目标。在具体设计时,可将次要构件放在地震先破坏位置处,进而通过损耗次要构件的方式,消耗地震能量,做好对重要构件的保护。设计人员需要尽量提高防震冗余度要求水平,通过构建屈服分布状态的方式,实现对地震能量的最大限度消耗,对建筑物形成保护。
3.4注重钢结构设计
在使用优化技术进行结构设计的过程中,需要重点加大对钢结构部分设计的关注力度。设计人员不仅要对客户实际需求以及房屋建筑标准等信息展开详细分析,做好建筑用料以及设备选择,同时还要对钢结构材料优缺点展开全面分析,选出最为适合的材料与规格,保证最终钢结构部分施工质量。为保证结构施工质量,设计人员一方面需要确定施工注意事项与重点工艺施工的具体流程,找到可以优化的环节,对其展开调整;另一方面要在完成方案制定后,和多方人员进行探讨,预估出在施工中可能会出现的各种问题,并要依照问题制定出配套的解决方案,确保在问题发生时可以及时做出应对,将相关问题所引发的损失控制在最小,进而达到理想化钢结构施工效果。
结语
由于房屋建筑结构设计和经济性存在密切关联,所以在进行建筑结构设计过程中,需要在考虑整体结构安全性以及功能性的同时,做好经济性规划。应通过对优化技术的合理运用,将工程投资成本控制在最低,以便在保证工程整体施工效果的同时,达到最优化工程成本控制的目标,确保工程参建各方能够获得可观的经济收益。
参考文献:
[1]杜定发.房屋建筑结构设计优化方法及应用探析[J].中国住宅设施,2020(12):6-7.
[2]吴学伟.房屋结构设计中的建筑结构设计优化研究[J].四川水泥,2020(12):303-304.
[3]张志江.结构设计常见问题的分析和探讨[J].陶瓷,2020(11):113-114.