建筑结构设计存在问题及对策

发表时间:2021/9/2   来源:《建筑实践》2021年40卷4月11期   作者:刘晓璐
[导读] 随着我国生活水平不断增长,人们对建筑结构的要求从安全性提升至美观性、实用性上

        刘晓璐
        深圳市龙岗区建筑工务署  广东 深圳  518000
        摘要:随着我国生活水平不断增长,人们对建筑结构的要求从安全性提升至美观性、实用性上。但在建筑过程中,材料使用不当容易导致建筑安全性降低,引发安全事故。另外,由于建筑设计时没有充分考虑到剪力墙结构和筒体结构所能承受的抗击能力,导致建筑抗震能力减弱,甚至一些设计人员为了提升建筑的美观性而采用国内发展不够成熟的异形柱进行设计。针对这些问题,将从框架设计、图纸质量以及安全性的角度进行研究。
        关键词:建筑结构设计;问题;对策
        引言
        中国目前的建筑行业正处于快速发展的阶段,同时人们的生活水平正在不断提高,对建筑的质量和安全也有了更高的要求。人们要求房屋建筑能够兼具美感,能够给人带来精神上的享受,因此房屋建筑结构设计非常重要。然而在很多房屋建筑结构设计中,在房屋建筑结构设计上没有充分考虑,导致房屋建筑结构设计缺乏安全性和稳定性,无法满足居住者的要求。在房屋建筑结构设计的过程中,不仅要考虑房屋建筑实际的功能,还应该考虑房屋建筑的美观性,同时保证房屋建筑工程的质量。因此,针对房屋建筑结构设计中优化技术应用进行了探讨。
        1建筑结构设计存在问题
        1.1建筑结构设计不具备良好的抗震能力
        国内建筑结构开展设计规划的时候,针对安全性进行设计的过程中,建筑物的抗震强度便是最基础的设计内容。尤其是最近几年经常发生的地震等自然灾害,不但使灾害地区人们的生产生活受到巨大的影响,而且还使人们的生命安全受到严重的侵害,这种情况下建筑结构的抗震性能引发了高度重视。然而在正式开展结构设计工作时,一些设计人员并未对抗震设计工作的意义拥有清晰的认知,不仅脱离现阶段建筑业有关抗震设计的规定标准,还使提升建筑结构抗震能力的发展受到阻碍,这种情况下即便发生小规模的自然灾害,同样会形成建筑物倒塌等安全问题事件。
        1.2结构布局不合理
        为了保障建筑设计的质量,设计人员在工作过程中需要对影响施工的因素进行科学的分析,优化整体建筑结构的设计,加强建筑整体的稳定性。但是,在实际的调查研究过程中发现,一些设计人员在图纸设计工作时,过度追求建筑的美观性,轻视了内部结构的重要性;更有一些设计人员一味追求建筑面积的扩大,缩减了承重墙的尺寸,这都导致了建筑的抗震等级不达标,影响了建筑结构的稳定与安全。
        1.3建筑物框架设计存在的问题
        建筑框架结构在设计时主要分为2类:剪力墙结构和筒体结构。在建筑设计中,最普遍使用的剪力墙结构就是俗称的框架结构。在建筑结构的设计过程中,相关的设计人员需根据框架的要求及特征,对所设计的建筑物的框架柱和框架梁进行合理的设置。但是在实践中,往往会忽略一些框架设计,就会导致设计方案出现问题,还有的设计人员为了更加突显建筑的功能,在对框架柱进行设计时,相应地减少框架柱的宽度,很大程度上降低了框架柱的抗击能力,抗震能力变弱。
        2建筑结构设计对策
        2.1提升建筑结构设计的合理性
        在优化建筑结构设计时,设计师应当选择合适的建筑结构,以其为基础构建科学的优化模型,再具体分析模型特点,开展对原有设计方案的改进优化工作。例如,该房建工程中,结构设计人员必须根据实际情况确定相关参数值与约束数值,确保建造的结构足够稳定坚固,避免安全事故的发生。针对变化性较弱的局部因素,设计师可以使用预定参数的办法,降低施工成本。

另外,结构设计人员还应合理建立优化目标函数,结合建筑使用需求,利用电子设备准确计算各原料的使用量,节约结构成本,提升设计方案优化效果。为提高施工效率、更好地落实房屋建筑结构的施工方案,设计师必须了解该建筑的结构体系约束因素,并开展约束因素的比较与研究工作,确保各约束因素与房建工程设计优化相适宜。通过建立科学的建筑结构优化模型,可以在极大程度上帮助设计人员了解与掌握房屋结构特性,帮助其扬长避短,确保经过优化的方案更具可行性。该房建工程的占地面积较大,施工内容繁杂,工期长且成本高,在某种程度上对结构设计方案优化产生了一定影响。因此,设计师需要持续更新设计理念,汲取先进设计知识,与时俱进,充分了解房建结构优化模型的特点,获得最佳的设计方案优化效果。
        2.2节能结构设计优化
        在房屋建筑结构设计的过程中要坚持绿色可持续发展理念,相关设计人员要具备良好的专业素养。优化方法包括以下几个方面:第一,房屋建筑所处的地理环境对房屋建筑整体质量效果具有重要影响,因此在设计过程中应该加强重视。在房屋建筑结构设计优化之前,对房屋建筑所处地理位置、气候条件以及所在城市进行调查,选择有效的方式完成对房屋建筑朝向、采光、采暖等设计工作,以确保良好的房屋居住环境。第二,要统筹兼顾,在房屋建筑结构设计的过程中兼顾美观和功能,即在房屋建筑结构设计过程中要考虑房屋建筑的美观效果和各方面功能,使房屋建筑能够同周围景物结合,从而能采取更加有效的方式使房屋建筑实现高效的建筑结构设计效果。第三,要采取优化措施,完善房屋建筑的维护工作。在开展房屋建筑屋顶、门、窗等设计的过程中,应该充分考虑采光、热量散失等因素,从而充分为居住者营造良好的居住环境。在房屋建筑维护工作过程中,需从细节出发,充分考虑房屋建筑在使用过程中可能会出现的问题,采用更有效的方法加强对房屋建筑的维护,延长房屋建筑的使用寿命。
        2.3加强建筑结构的抗震设计思想
        从负责建筑结构设计工作的有关人员的角度出发,设计人员本身务必提高对抗震设计方面的重视程度,时刻保持抗震意识,充分考虑各项细节,达成保证建筑结构总体安全性的工作成效。负责建筑项目结构规划设计的企业,不妨按期带领设计人员进行专业技术的培训工作,在设计员工完成有关抗震知识学习的前提下,同样需要针对现阶段建筑业内部规定的抗震标准开展讲授,确保设计人员具备较高的抗震思想,合理推动后续建筑结构设计环节工作。另外,应当指导设计人员针对建筑结构设计环节的细节开展仔细地核查,创建完整的抗震检测体制,完成建筑结构抗震性等方面的检测,全面确保建筑结构的安全性得到有效提升。
        2.4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。
        结语
        随着人们对建筑工程质量的要求越来越高,在房屋建筑结构设计的过程中所采用的技术也越来越先进。房屋建筑结构设计人员需要利用先进的优化技术来完善建筑结构工程施工质量,房屋建筑结构设计人员还要提高自身能力,加强同相关施工人员的沟通,使房屋建筑结构设计能够更好地发挥其在提高房屋建筑工程质量方面的作用。
        参考文献
        [1]朱粟郁.高层建筑结构设计存在的问题及优化措施分析[J].工程建设与设计,2020(22):22-23.
        [2]刘俊杰.民用建筑结构设计的要点探究[J].工程建设与设计,2020(21):15-16,19.
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