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摘要:建筑结构设计的合理性,决定了整个建筑工程的安全性、适用性与耐久性。然而,纵观我国建筑行业发展现状可以发现,建筑结构设计中仍存在一系列亟待解决的突出问题,影响了整体建筑工程的质量。为此,全面探究建筑结构设计中的问题及解决策略就尤为重要。
关键词:建筑结构设计;问题;对策
1建筑结构设计的意义
建筑行业的迅速发展,使各类建筑技术层出不穷,并取得了良好的应用成效。当前,人们越来越注重生活品质,而优化建筑结构设计,合理运用建筑技术也显得更加重要。可以说,加强建筑结构设计的合理性,是保障建筑工程质量安全的先决条件。在建筑结构设计中,只有全面考虑各方面影响因素,才能保障建筑的可靠性。然而,随着建筑结构设计水平的提高,设计人员所要面临的问题也不断增多。为此,设计人员应不断完善结构设计方案,有效弥补设计工作中存在的不足。
2建筑结构设计遵循的基本原则
结构功能要求主要体现在适用性、耐久性以及安全性三方面。适用性在正常使用阶段,科学判断其综合性,无较大的裂缝和变形产生,在不出现震动与变形的情况下可以正常地进行使用;耐久性指在正常情况下对建筑物进行科学有效的维修养护,避免其发生风化和锈蚀,一定程度上延长其使用寿命;安全性是建筑自身所能承受的正常作用,同时对于建筑突然受到一些外力影响时,确保其只发生一些细微部位的损坏,而不会出现整体性的破坏。充分发挥建筑结构的功能是建筑结构设计的基本原则,在此基础之上还要实现安全、经济、施工方便、美观的高标准要求。
3建筑结构设计中出现的常见问题
3.1图纸设计不合理
建筑工程要实现顺利施工离不开设计图纸科学、合理的设计。每一个环节的设计都要经过精密准确的计算,比如在进行结构类型选择、抗震设计和建筑材料选择的时候要科学运用理论知识,结合实际建筑需求进行设计。然而,一些公司建筑设计师在结构设计中还存在设计不规范的现象发生,如平面设计图图集使用不规范,结构数据标识模糊,导致在建筑工程施工的时候中出现混乱,甚至造成施工误差。
3.2设计人员缺乏经验和新思维
建筑结构设计中,还有许多不合理的地方,归根到底是设计人员缺乏相关的实践设计经验,不能灵活运用理论知识进行大胆创新提升建筑结构设计的水准。除此之外,设计人员使用设计工具不够熟练,相关设计软件不能灵活操作,不仅降低了设计效率,还降低建筑结构设计的质量。
3.3基础设计取值不合理
通常在多层建筑中会采用柱下独立基础设计,按照其中的要求规定,房屋建筑地基主要受力层不存在软弱黏性土层的时候,8层或者8层以下高度建筑可以不用进行抗震荷载力计算,只有在这种情况下不需要进行验算。但基础设计中风荷载的因素是不可忽略的,在建筑结构整体设计中必须考虑到风荷载,然而现在的一些建筑结构设计师通常会认为高层建筑以外的结构建筑不需要考虑风荷载,在基础设计中不会输入荷载计算。
4建筑结构设计的解决措施
4.1重点部分的设计
4.1.1科学计算主体承重柱分布
承重柱直接影响建筑结构安全系数,根据详细建筑结构的实际数据,科学地计算出主体承重柱的尺寸,结合建筑物的质量分布情况,制定承重柱的具体分布数量。如:某高层或超高层写字楼,对其进行技术分析,建议用平板式筏形的基础架构,建筑标准层建议设计为普通的框架梁结合现浇的空心板结构体系,结合框架与核心筒,其结构简单,一般采用的是立面和平面相结合的规则,基础结构多是立面和平面相结合的规则。而基础多是天然的桩基。
若发现建筑混凝土的折算厚度较大,会影响配筋量,且会加大自重,进而造成主楼板、筏板的基础承载力不足等后果。若梁截面较大或者是板较厚,则没有很好地落实经济效益,不利于墙柱弱梁功能的实现,结构自重也会受到影响,地震力受到加强,竖向构件安全性较低。相对来说,核心筒剪力墙内隔墙的受力偏小,则在设计上相应的厚度也会偏大。在整体结构设计上,侧重“以柔克刚”方式,但是需要保障各项指标满足要求。自重增加的原因有很多,科学计算主体的承重分布显得尤为重要。
4.1.2提升剪力墙结构设计的合理性
在剪力墙结构设计过程中,在考虑满足室内舒适性的同时,还要考虑外墙对于承重方面的影响,不能过度的追求舒适性而轻视建筑承重的极限。所以,在保证外墙尺寸合理的情况下,利用一些供暖以及制冷的方法提高建筑物的舒适性是非常可取的。如:高层建筑纯剪力墙结构设计同样也是允许的,刚度明显大于剪力墙-框架结构,在抗震性能上,要明显地优于框-剪结构,但是结构建设的成本要高于前者,若建设周期长或者是市场定位是高档住宅小区等,优先设计剪力墙结构,但是同时也应避免大开式的剪力墙设计,墙体厚度为90mm,为增加用户使用面积起到了作用。并且,剪力墙结构需要适量地增加框架,在结构体系的设计上,需要围绕剪力墙进行全方位的分析,采取包络设计等,且结构体系要清晰,框架柱按照EA实际情况确定数值,EI的取值要偏小等等。不仅如此,轴压比前提下,板梁混凝土的强度等级可以参考C25。
4.2优化建筑地基基础结构
优化设计建筑方案是关键,针对地基结构,桩基础为主则应按照施工现场的水文地质条件确定桩基类型,遵循资源节约与环境友好原则。桩端持力层在灌注桩长方面具有较大影响。荷载取值是对于独立的桩基础结构而确定的。25m以下且不超过8层的建筑,一房可以选择不进行地基抗震承载力的验算,但是需要结合风荷载问题。对此,钢筋混凝土的多层框架计算分析,风荷载因素不能忽略。尤其是独立设计地基结构,设计值没有确定好,也会影响基础设计尺寸,进而影响到建筑施工整体质量,特别是建筑上部结构。可以说,整体计算与局部计算应该相结合。
4.3科学合理设计施工图纸
建筑结构设计人员在进行初步设计的时候,首先要进行实地考察,了解建筑设计需求之后再展开设计工作。在建筑结构设计中,要切合建筑工程施工的实际要求,要具有科学合理性。设计人员在设计图纸的时候要遵守图纸设计的规范和标准,在图纸上明确标注施工数据和施工环节,保障建筑施工能够安全进行。同时,建筑结构设计人员还要注重设计图中的细节步骤,完成设计图纸之后,要反复校对检查,发现设计图纸中的一些问题并及时优化改正。
4.4提高设计人员的专业知识水平
公司设计部门可以统一组织培训活动,对建筑结构设计员工进行相关知识强化训练,提高设计员工对建筑结构设计方面的专业知识,同时还可以组织实践活动指导丰富设计员工的设计经验。同时还要培养设计员工的专业素养,提高员工的工作责任心。在建筑结构设计人员进行设计的时候,从旁指导,规范他们的设计作业行为,一旦发现问题及时指导改正。
结束语
随着我国经济的快速发展,国民的经济实力也在不断地提高,人们对于建筑在安全、舒适度以及美观性上都有了新的标准和要求,这就使得建筑的设计师们和房地产开发商对于建筑的外观、造型和室内的空间应用上有了更高的要求,这在一定程度上提升了建筑结构设计的难度和复杂程度,这对建筑行业带来考验的同时,也促进了建筑行业的发展。因此,对于设计建筑结构当中出现的问题,设计师需科学有效的调整设计,解决相应的问题,促进建筑行业的可持续性发展。
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