周海发
广西华蓝工程管理有限公司 530000
摘要:当下的社会环境中,建筑越来越多,人们对建筑的需求也越来越高,想要保障建筑工程施工质量,就必须做好建筑的结构设计工作。本文将从建筑结构设计的要点应遵循的原则入手,浅谈当下建筑结构设计中存在的问题,并提出相应的解决对策,希望能够为我国的建筑行业发展提供帮助。
关键词:建筑;结构设计;问题与对策
中图分类号:TU355 文献标识码:A
1 引言
随着科学技术的发展,民用建筑的发展也逐渐进入高峰期。随着城市化发展概念生成和发展,大众对于城市建筑发展和改进要求也在逐渐提升,尽可能让城市建筑设计满足舒适、安逸和现代化要求,同时也不断更新、进化。既要求合乎人民关于建筑的要求,同时避免出现抄袭和盲目跟风等问题,有关人员要对房屋设计的规范掌握到位,尽可能规避不良问题,切实对工程负责,也对消费者和社会负责。
2 建筑结构设计的特点
在进行建筑项目结构设计的过程中,其主要特点在于建筑结构的实用性以及安全性等方面。除了确保建筑结构设计的安全性之外,还需要对结构的经济性给予足够关注。在建筑项目结构设计的过程中,不但需要确保建筑的稳固性,同时还要表现出建筑的经济效益以及使用价值。
3 建筑结构设计中存在的不足之处
3.1 结构体系问题
在建筑的结构设计工作中,需要考虑到结构体系的合理性,确保建筑的结构体系能够满足建筑工程的实际需求,并将结构的稳定性考虑进去,如若选择的结构体系不合理,就会直接影响到结构的稳定性,导致结构的稳定性下降。比如在钢筋混凝土结构体系设计工作中,设计人员就需要充分结合工程结构的特点,并根据建筑所在的地区抗震设防烈度、建筑物高度及外形等情况来选择适宜的结构体系。设计人员在选择结构体系时,如若不考虑结构的合理性,就会直接影响到建筑结构的稳定性以及安全性。特别是在钢筋混凝土的结构体系选型时,如若不能科学制定设计指标,就会直接影响整个建筑结构的各项性能,并在后续的施工以及使用过程中产生各种安全以及质量问题。
3.2 建筑基础选型不够合理
地基基础的选型关系到建筑物结构的安全性、稳定性,承担这建筑物的所有自重及荷载。同时,建筑基础的施工质量对整个建筑工程的综合质量也发挥着决定性作用,所以在基础选型阶段,结构设计师一定要结合地勘报告选择合理的基础形式,且要结合地质情况确保施工的可行性。如结构设计人员对基础的选型不够合理,会导致地基不能够充分满足建筑物的荷载要求,而后期的施工过程及使用过程中也存在着不均匀沉降、侧移等情况,如此既会影响到建筑结构的综合安全性,也会使建筑物的使用年限有所折减。所以,建筑结构设计人员需要对建筑结构设计的科学性予以重视,结合地质勘察报告对建筑物的基础进行合理的选型,必要时尚需进一步地组织专家论证确定建筑物的基础形式。
3.3 建筑结构耐久性设计存在的问题
通常情况下,一般的建筑结构的使用年限需要达到数十年甚至更长。因此,对于建筑物结构构件的耐用性有较高要求,必须保证在设计年限内的正常使用。特别是对于建筑物的一些外部结构,由于暴露在外会受到长期的外界因素或者是人为因素的影响,需要要求这些外部结构具有好的质量。如果建筑的外部结构受到破坏,这样就会影响建筑整体的使用或者是外观形象,需要安排专业的人员进行及时的养护修理,防止再次出现破坏建筑整体的结构安全受到影响。另一方面,如果建筑材料发生老化或者是外部结构受到的损坏程度较严重,这样可能会导致建筑内部的结构出现安全隐患。
因此全面提升建筑结构构件的耐久性是延长建筑结构使用寿命的重要基础。
3 建筑结构设计中提高建筑安全性的建议
3.1 提升结构延性
如果建筑物的抗震性能低于地震等级,则由于脆性破坏很容易导致建筑物倒塌。因此,建筑工程结构的抗震设计应提高结构的延性并增加其强度。可以改进以下内容:①延性材料。如果使用延性材料在发生弹性变形或重复弹性变形时,延性不会有明显下降。②杆件的延性。为了改善结构的延性,应检查结构部件的杆件延性,例如塑性变形、能量损耗等。③构件的延性。某一个构件发生塑性变形和消耗能量的能力,可以通过提高墙体或框架的延性来改善建筑结构的整体延性。通常,建筑结构的延性与其抵抗塌陷或塑性变形的能力有关。可以在设计中使用以下方法:①在平面上,增强突变处和转角处之类的构件延性;②对于竖向,可以增强薄弱楼板延性;③增加首道抗震防线部分的构件延性。
3.2 合理统筹安排和运用建筑材料
工作人员进行建筑结构设计的时候,需选用合适的建筑材料。针对建筑材料的选定要求考虑到的标准涵盖建筑材料的受力特点、建筑材料应用的工作环境。与此同时,选定的建筑材料需要确保材料运用性能,尽可能地将建筑材料的损失、浪费等降低。整个过程中需要慎重考虑的一点就是建筑结构设计人员要求根据项目设计的具体实况,在不同环境下采用相应的建筑材料,利用综合对比模式,选定经济优势、性能优势较为显著的建筑材料设计方案。
3.3 分析建筑结构功能作用
结构设计人员在设计过程中,需考虑建筑结构的整体构建方式,不仅仅是针对结构的某一部位进行设计,而是需要将建筑结构中的各个部分进行顺序置换。依照国家的相关规范规定,从整体的角度重新设计建筑物的功能,而在此过程中,BIM技术的应用可以有效提升设计工作的效率。在传统建筑结构的设计工作中,现代建筑企业在分析建筑结构的性能时,就会投入较多的资金,并且需要大量的设计人员参与其中,然而人为的分析工作难免会出现误差,无法对工作人员的工作状态和效率作出过高的要求。应用BIM技术可以准确地剖析建筑物的结构功能,设计人员只需将调查所获得的数据填入模型中,BIM技术就可以在模型中呈现出结构功能的效果,设计人员在审查建筑模型中能够一目了然的看出问题所在,并进行高效的修正与整改,在最短的时间内得出修正方案。
3.4 制定合理科学抗风结构方案
首先,在展开建筑结构设计工作时,需要先保障建筑结构整体的稳固性,以此为前提,再进一步考虑后续的设计内容。一般来说,在建筑结构设计时,需要考虑建筑物在当地的使用年限内的风荷载,而如剪力墙、框架柱等是建筑物主要承受风荷载的竖向构件,在结构设计时需对该部分抵抗风荷载的竖向构件进行耗能计算。通过对地方风压的情况,选择相应的设计方案,减少风能对建筑物造成的消极影响。最后,根据地方的气候情况,测算建筑结构所在地区的风荷载以及需要的承载力以及抗风性能,设定专门的标准,并在该基础上根据建筑物的高度及相关规范的要求对风压值进行修正,尽可能的保障该建筑不会在未来的使用中受到强风天气的影响。
4 结束语
对于建筑工程来说,建筑结构设计是至关重要的,关系到建筑物在使用年限内的使用安全。对于建筑结构的设计来说,必须要以安全为基础,严格按照国家对于建筑结构设计的相关规定,提升建筑整体的安全质量,全面推动我国建筑结构设计行业的快速发展,为人们提供安全可靠的建筑。
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