建筑结构设计过程中常见问题分析

发表时间:2021/8/19   来源:《建筑实践》2021年4月第11期   作者:孙向阳
[导读] 随着经济的发展带动了社会的全面进步,同时也促进建筑行业的发展。

        孙向阳
        中城科泽工程设计有限责任公司安徽省分公司?安徽合肥 230000
        摘要:随着经济的发展带动了社会的全面进步,同时也促进建筑行业的发展。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。本文就建筑结构设计过程中常见问题展开探讨。
        关键词:建筑结构设计;问题;对策
        引言
        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。
        1建筑工程结构设计的基本准则
        建筑工程结构设计的基本准则是基于人性化考虑的,做出的设计要具有高实用性、符合常理、施工成本低,以及美观大方,还要有超高的安全性,才能算作一个合格的建筑结构设计。如果严格从这些角度出发,能够完全、完善的进行落实,那么这样的结构不仅合格,还是同其他结构设计相比较为完美的设计。这些结构设计要求,必须作为设计的初衷和基础,以及设计目标。结构的设计必须与建筑设计框架完美契合,不能做出超出建筑框架的设计,以及出现尺寸不满足建筑框架的设计。建筑的设计是不能够超过结构设计所承受范围的,不能与结构设计原理出入太大。而结构的设计是建筑是否能完美呈现的基础。
        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框架结构设计问题
        建筑结构类型主要包括框架结构、筒体结构、钢结构、剪力墙结构等,其中最为常见的建筑结构类型是框架结构。设计人员在进行建筑设计的工作过程中,需要对框架结构的实际情况进行有效的把控,合理地设计框架的梁和柱。但是一部分设计人员在工作过程中对于框架结构设计要求没有足够的重视,致使建筑结构的设计方案出现严重的问题。除了以上情况,一些设计人员通过缩减框架柱设计尺寸的方式,来满足在建筑功能上的要求,然后框架柱尺寸不合理的缩减必然会导致其抗弯能力减低,使得建筑物的抗震能力减弱。
        3提高建筑结构设计水平的具体措施
        3.1优化地基基础设计
        在地基基础设计前,应对建设场地进行踏勘,对场地及周边情况应进行了解;地基基础设计时,设计人员除依据本场地的《岩土工程勘察报告》外,还应结合当地完成工程的地基基础设计经验,复核和优化地基基础设计。对于天然地基上的基础设计,应充分利用天然的地质条件;对于地基处理后的基础设计,应确保处理后的地基承载力满足基础设计的要求。一般要求,对于处理后的地基须做地基承载力试验;对于湿陷黄土地区上的桩基,其单桩竖向抗压承载力特征值计算时,应考虑桩侧湿陷性土层的负摩阻力引起的下拉荷载,并在桩基施工前,在场地内进行试桩,并通过静载试验,测得单根桩的竖向抗压承载力极限值,待测得的单桩承载力满足设计要求时,方可大面积施工。


        2.2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。
        2.3规范房屋的变形缝设置
        房屋建筑伸缩缝设置中应综合考虑温度变化,温度变更会导致房屋热胀冷缩变形,进而改变房屋的长度。防震缝结构的设置可实现建筑结构的有效划分,可划分为多个抗侧力结构单元,防震缝宽度应大于70.0mm,在砌体结构中,宽度应大于50.0mm。沉降缝可增强房屋建筑结构的稳定性和承载力,通过合理选择平面转折位置、设置分期建造房屋交接位置等,可避免地基发生不均匀沉降,沉降缝间距应保持在15.0~25.0m。施工过程中需要考虑的因素较多,应重点关注土质因素对建筑物承载力的影响,建筑结构设计人员须科学运用验证公式进行估算,避免设计方案与实际情况发生错位问题,防止房屋细节部分出现开裂的现象。通过建筑结构设计优化法,全面保障房屋工程的设计水平,严格控制房屋细节结构的质量,提升房屋细部结构的合理性,提升房屋建筑结构设计的整体设计效果。
        2.4优化柱箍筋间距和框架梁
        针对不同的抗震等级框架梁,柱箍筋的加密区最大和最小之间的距离需明确规定,按照规定标准,建筑工程施工取值上,梁和柱箍筋的加密区的间距是100mm,非加密区的柱箍筋最大间距是其二倍。相比较来说,电算程度规定的梁和柱箍筋的加密区间距是100mm,按照此项数据标准确定柱箍筋的面积。相关设计人员应该按照标准规范来确定肢数和柱箍筋直径。但是,需要强调的是,程序内定,框架梁跨中存在次梁或者是荷载集中作用下,两肢柱箍筋,适当地增加柱箍筋间距及其直径。框架柱的内定加密区柱箍筋是100mm,也可能存在非加密区的200mm也会造成配箍的不足问题。
        2.5严格把控工程施工质量管理
        在房屋建筑工程设计施工的过程中,施工企业须科学设置结构设计工作的管理机构,合理设计房屋建筑结构高宽比计算标准。明确房屋工程项目的具体特征,应根据施工现场情况进行具体设计,重视房屋地下室建设、外墙设计。在进行房屋建筑工程结构设计时,应注重工程方案的细节设计,企业需要协调内部设计具体工作,加强各设计部分和工作环节间的合理配合,优化利用数据测量成果。应根据施工现场实际情况,进行设计方案的审核与管理,明确房屋结构设计的重点、管理工作的核心,在不断优化设计手段的同时完善结构设计成果。
        结语
        综上所述,建筑行业应充分重视房屋建筑结构设计,为了提高工程的综合竞争实力,施工设计单位必须全面优化建筑结构的总体布局,以保证建筑结构设计的科学性,满足消费者的实际需求。通过建筑结构设计优化法,规范房屋的变形缝设置,控制房屋高宽比和桩距,全面保障房屋工程的设计水平,严格控制房屋细节结构的质量,提升房屋细部结构优化的合理性。
        参考文献
        [1]钱冬江,建筑结构设计中存在的问题与对策分析[J].住宅与房地产,2019(27):60-77.
        [2]孙慧芹.房屋建筑结构设计中的常见问题与解决对策研究[J].建筑技术开发,2020(18):7-8.
        [3]郭永.房屋建筑结构设计中常见问题及对策分析[J].居舍,2020(7):84.
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