建筑结构设计存在问题及对策·

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年 4月 11期   作者:孙永祥
[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
      孙永祥
      恒大新能源汽车投资控股集团有限公司  广东广州  510000
      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。基于此,本文详细分析了建筑结构设计存在问题及对策。
      关键词:建筑结构;设计;存在问题;对策
引言
      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。我国的建筑结构包含许多种类,各种结构的建筑体其耐久性、抗震性、安全性和空间使用性能是不同的,需要设计者掌握足够的知识与能力支撑项目的完成。
      1建筑结构设计中常见问题
      1.1建筑设计图纸中所存在的问题
      在进行建筑设计时,图纸是不可或缺的一部分,然而图纸的质量有待提高。一些常见的建筑设计问题中,图纸质量就是其中之一。影响图纸质量的因素非常多,如图纸参数设置过多、施工计划的调整频率过高及相关设计人员的专业技能不过关等,图纸质量降低会影响到建筑的整体质量[1]。
      1.2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。
      1.3建筑物框架设计存在的问题
      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]。
      1.4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。
      1.5建筑结构布置存在的问题
      在建筑的结构平面布置时须考虑有利于抵抗水平和竖向荷载,受力明确,传力直接,力争均匀对称,减少扭转的影响。然而部分建筑在设计初期就存在转换层及首层开洞不符合规定的问题,导致建筑整体都不合理,在进行复杂的建筑结构设计时,没有充分考虑到平立面的尺寸及承载力所能够承受的抗震能力,这些都是在设计布置时所呈现出来的一部分问题,需设计者不断改进[3]。


      2提高建筑结构设计水平的具体措施
      2.1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图纸质量的改进
      在进行图纸设计时,相关设计者可充分合理应用软件技术,其精确的计算能力能够避免设计者的图纸计算错误。为了增强图纸的可利用性,应注重对设计者进行相关的软件操作技能与理论知识的培训,培养设计人员严谨的工作态度,改变因图纸所带来的设计弊端。在图纸设计工作完成以后,设计者还应反复核对图纸设计的结构有无信息数据的错误,找出其中的问题并及时进行改正,最大程度上保障建筑质量[4]。
      2.3合理设置嵌固端
      对于没有地下室的普通建筑结构,其结构的嵌固端位置比较明确;对于带有地下室建筑结构,且地下室的结构刚度和受剪承载力相比上部楼层较大时,地下室顶板可作为嵌固端;对于带有地下室建筑结构,但地下室顶板由于开设地下中庭、开大洞、半地下等原因,不能满足嵌固要求时,此时的地下室顶板是不能作为嵌固端的,嵌固端位置可能下移;对于带底盘的地下室,上部结构地下室顶板与周边地下室顶板存在高差时,若该高差小于首层层高的1/3,且嵌固端满足刚度和承载力的要求时,嵌固端可取在地下室顶板处,但需采取加强措施;若该高差不小于首层层高的1/3时,地下室顶板不能作为嵌固端,还需对高差位置处的梁或墙采取竖向加腋或斜撑等的处理措施。
      2.4设计人员自身能力的提高
      许多建筑设计的问题,除了材料、地形、天气等因素的影响,最不应忽视的就是设计者自身的能力,由于个别设计者能力有限,易导致建筑结构设计时出现问题。在招聘设计师时,要提升对设计能力的要求。对于已经招聘的设计人员,要定期进行专业的培训及技术能力的培养,提升设计人员的专业能力。在工作之余,设计人员之间还可相互进行交流探讨,更好地提升与发展设计能力。最后,设计者还应提升自身的责任意识,保证设计的建筑质量达标[5]。
      2.5减少短肢剪力墙数量
      在建筑结构设计过程中,设计人员应尽量避免布置短肢剪力墙,当建筑结构布置受到建筑功能限制时,应尽量减少短肢剪力墙布置数量。当需要布置一定数量的短肢剪力墙时,在结构计算中宜控制短肢剪力墙承担的倾覆力矩小于结构总倾覆力矩的30%。由于短肢剪力墙的抗震性能较差,对于高层建筑结构,其短肢剪力墙的布置不宜过多,间距不宜过小,不应采用全部均为短肢剪力墙的结构。
      结束语
      综上所述,建筑结构设计的重要性有目共睹,在建筑设计时要充分满足社会效益与经济效益,从最初的图纸到选料再到后期的框架等,不仅体现了设计人员的工作能力,还能够将大众所喜爱的建筑结构融入设计里,呈现出符合大众审美且安全的建筑。因此,在建筑结构设计过程中,设计人员要不断强化自身的能力,保障建筑设计方案的科学性,促进建筑行业的发展。
      参考文献
      [1]刘畅.建筑结构设计中存在的问题与解决对策[J].居舍,2019(35):95.
      [2]刘丽.建筑结构设计管理中存在的问题及解决对策[J].四川水泥,2019(10):185.
      [3]司斌.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].居舍,2019(24):114+167.
      [4]朱炜.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].住宅与房地产,2019(22):76.
      [5]魏孟秋.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].建材与装饰,2019(20):117.
     
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