摘要:现阶段,建筑行业的发展取得了理想的成绩,实现了生活水平的全面提升,同时对生活环境进行了有效地改进,促进了社会与经济的发展。然而,在物质与精神文明发展的过程中,人们也逐渐提高了对于建筑结构设计的要求,同样也增加了结构设计工作的难度与复杂程度,所遇到的问题也不断增加。基于此,设计工作人员必须要正确认知建筑结构设计问题,才能够采取更具针对性的措施解决问题,进一步强化建筑工程项目的质量。
关键词:建筑结构设计;问题;解决对策
1建筑结构设计的基本原则
进行建筑工程结构设计时必须遵循其基本原则:安全性原则、适用性原则、经济性原则、美观原则以及便于施工原则等。如在建筑结构设计应遵循力学原理、符合结构概念设计;应根据建筑物所处的位置不同和使用性质的不同,进行相应的专项设计,以满足不同的使用功能要求;应在保证工程质量前提下,合理降低造价,即注重综合效益,注重整体建筑物的经济、社会和环境的三个效益之间的关系;应将建筑美学融入到结构设计中,以便形成独具特色的建筑物,以提高建筑的观赏性和艺术性;应考虑施工的可行性,应用新结构、新材料、新技术及可靠的实践来提高施工便利性等。总之,在建筑结构设计时应将这五个方面结合起来,以保证结构设计的科学性及合理性。
2建筑结构设计中存在的问题分析
2.1地基与基础设计常见的问题
在房屋建筑过程中,由于工程进度的要求,建设单位在地基设计中仅仅是按照周边建设物地基的实际情况进行设计,却并不具备地质勘探报告或是仅仅存在中间报告,在这种情况下,地基与基础设计的可靠性就会有所缺失,对于建筑物质量产生了不利的影响。由此可见,为了增强地基与基础设计的合理性,最关键的就是要结合地质勘探的资料内容展开基础性设计工作。导致基础设计存在不合理问题的另一原因则是荷载的取值存在不合理之处,且基础拉梁计算设计不完善。以多层框架结构为例,其中,一般会使用柱下独立基础,首先计算的是持力层的地基反力值,往往忽视了其下可能存在的软弱下卧层的验算。除此之外,若设计建筑基础拉梁的过程中未对框架埋置的深度以及底层高度予以综合考虑,同样会影响到建筑结构的设计效果,最终引发建筑结构设计方案诸多问题的出现,如影响设备管沟的通行,或是建筑地面面层的处理等。
2.2框架结构设计问题
设计人员问题是造成框架结构设计出现问题的重要原因。总的表现在:设计人员在进行房屋建筑结构设计中,一般容易过多重视横向框架的设计,导致纵向框架设计被忽视,造成房屋建筑结构的整体性不足,一定程度而言,降低了纵向抗侧拉力,如果出现纵向地震,房屋建筑非常容易坍塌。当前,我国编制的房屋建筑结构设计规范里面对于框架结构设计有明确的规定,即根据横纵主轴方向进行水平地震作用的计算,利用横向抗侧拉力承担横向地震力,纵向地震作用通过纵向抗侧拉力承受。
2.3楼板设计问题
设计人员因为针对楼板受力情况的了解不足或者为了便于计算,简单的把双向板作用单向板进行计算,在此种状况下,计算结果和具体楼板受力情况不符,导致一个方向配筋太大,相对方向则只根据构造配筋,造成配筋不足,到头来造成楼板出现裂缝。所以,设计人员必须严格根据施工规范以及施工流进行楼板计算以及设计,不可以仅按照经验及个人意愿;一般状况下,在民用建筑中会把非承重隔墙安装在建筑楼板上,因此设计楼板时会先把这部分的线荷载换算成等效的均布荷载,然后在进行楼板配筋计算。可是在具体设计中,有的设计人员简单的把隔墙总体荷载除以楼板的总体面积,此种计算方法是错误的;在进行建筑结构设计时,楼板结构设计具有的问题产生在双向板合理高度取值太大。
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3建筑结构设计控制措施分析
3.1加强建筑基础设计
钢筋混凝土多层框架结构形式的房屋建筑,一般其基础设计基本上是利用柱下独立基础方式实施设计实现。对于这类结构形式的房屋建筑工程基础设计,因为建筑楼层的髙度和地基情况不一样,在实际设计当中的设计要求不一样。例如针对钢筋混凝土多层框架结构形式的建筑基础设计,就存在相关规范说明,假如在实施多层框架结构建筑基础设计时,建筑地基的受力范围内未发生软弱粘性土层状况,而且建筑楼层不超过8层,楼层高度在25m之下,针对通常的多层民用框架结构房屋建筑工程,或者是基础荷载和通常的多层民用框架建筑相当的多层框架结构厂房建筑,其基础设计中就没有必要实施地基或者建筑基础的抗震承载力设计验算。
3.2科学合理地进行上部结构设计
第一,在设计框架结构的过程中,最好不设置钢筋混凝土楼电梯小井筒。尽量做连肢的两片墙,既不过于吸收太多的地震力而造成墙肢的超筋,也便于控制结构的整体指标。第二,在选取结构参数方面,需要综合衡量多种参数,同时还要验算其他指标的电算结果。如剪力墙结构中,主楼的折减取0.9和0.95就有着很大的区别;连梁的折减取0.7和1有着不同的目的,其中取0.7是配筋时参照,而在整体计算控制指标时取1则是规范所允许的;在新的抗震规范中,根据地震区划图要注意选取相应的场地类别,不能按照以往的习惯做法而造成错误。第三,对于结构配筋而言,应当高度重视最小配筋率以及最大配筋率极限数值。根据规范的具体要求,实现钢筋各部位的延伸,同时保证材料强度满足标准要求。与此同时,在发生地震的时候一定要发挥其延性作用,以达到强度要求。基于此,因建筑物顶层特殊,所以,必须要根据国家标准要求设计,增加温度钢筋以免受温度的影响而出现开裂。
3.3优化建筑抗震结构设计
建筑抗震结构设计是影响建筑整体质量的重要环节,优化抗震结构设计对提高建筑结构设计整体质量起到了良好的促进作用。在进行优化建筑抗震结构设计过程中,需要由专业的设计人员根据建筑物所处的地理环境和地震发生情况展开针对性分析,以此设计出符合国家抗震结构设计标准的施工图。设计人员针对抗震墙截面较长的情况时,与洞口连接形成弱连梁,合理控制抗震墙的高宽比例,将抗震墙体分为多个小开口墙,以此降低抗震墙的受损概率。在水平作用力下,剪力墙容易受内力影响而超过截面的要求,因此,为优化建筑抗震结构设计需要根据实际情况减少连梁的刚度,降低内力的作用力,进而避免剪力墙发生脆性损坏。例如:福建连江的一栋33层住宅楼,受连江地区风荷载较大,位移难以控制等因素影响,建筑进深较小,且抗水平力、剪力墙较长,因此,需要注意处理墙面开洞现象,以达到建筑物的基本抗震要求。专业的抗震结构设计人员需要准确计算出抗震数据,基于对建筑物的地基、建筑物主体、建筑物承重墙等数据的了解,从建筑物的基层考虑,全面的控制建筑抗震结构设计的优化性能,以求提升建筑物的抗震能力。
4结论
总之,建筑工程本身就是一项极为复杂的系统性项目工程,其质量的影响因素有很多,要有效的提高建筑工程的质量就必须对其结构设计进行研究。结构设计作为工程设计的重要内容非常艰巨而复杂,在建筑行业中也实际存在着很多的结构设计问题,导致结构上设计的作用很难得到发挥,所以必须加强对建筑工程结构设计的研究,有效的解决其中存在的问题。
参考文献:
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论文作者:王广涛,段耀亮
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2017/12/28
标签:结构设计论文; 建筑论文; 楼板论文; 基础论文; 建筑物论文; 地基论文; 荷载论文; 《基层建设》2017年第28期论文;