摘要:在经济产业多样化发展的形式下,建筑行业得益于房产行业的火爆而快速发展。对建筑物的安全,经济,适用的要求越来越具体,而结构设计关乎到建筑结构的安全与稳定,是提高建筑品质和保障建筑质量的前提。因此,进行结构设计时就需要考虑到各个方面的因素,兼顾经济性,以此优化建筑设计。本文就建筑结构设计中存在的问题进行分析,在此基础上对解决对策进行了一些思考。
关键词:建筑结构设计;优化;对策
一、建筑结构设计相关概念
建筑结构设计主要分为三个阶段:结构方案阶段、结构计算阶段与施工图设计阶段。其中结构方案阶段的主要内容是:根据建筑的重要性,工程地质勘查报告,建筑所在地的抗震设防烈度,建筑的高度和楼层的层数以及建筑场地的类别来确定建筑的结构形式。在确定了结构的形式之后,就需要根据不同结构形式的要求和特点来布置结构的受力构件和承重体系。结构计算阶段的主要内容是:根据确定的抗震等级及荷载情况,对整体建筑结构及受力构件进行承载力极限状态计算、并应根据建筑物大的使用功能及外观要求,对结构进行正常使用极限状态验算。通过计算确保结构能满足规范要求各项性能指标。施工图设计阶段:根据计算结果,结合施工工艺要求,绘制出能指导完成建造过程的图纸。通过图纸,把设计者的意图和全部设计结果表达出来,作为施工制作的依据,它是设计和施工工作的桥梁。包括结构布置图,配筋图,材料表,节点大样图及相关说明等。
二、建筑结构中存在的问题
2.1结构方案阶段工作不够重视
作为整个结构设计的前期工作,如果方案阶段没有仔细研究建筑所在地的气候,水文地质,施工技术程度,习惯工艺做法的等情况,以及项目本身的特点,仅凭地勘文件及自己的习惯确定基础形式和结构体系。可能会为后面的设计工作造成不利影响,甚至给甲方造成直接经济损失。
基础和地下室在整个土建成本中所占比重较大,一般基础选型及地下室结构布置是在前期结构方案阶段就该定下来的。实际工程中因前期工作不到位,没有很好的针对项目具体条件进行研究,从而使基础选型不够科学,地下室布置不够合理,造成浪费的情况时有发生。例如:承台+防水板+地梁这种基础形式,当防水板较厚时(一般大于250mm),可以取消地梁,但是很多人囿于陈旧的经验,坚持加地梁设计,为后期施工造成麻烦,直接影响工期和增加造价。再如,一般认为人工挖孔桩经济且易保证质量,从而在很多地区大量使用,虽然地质条件和规范均能满足,但没有结合当地的气候条件,给后期施工造成极大麻烦从而影响工期。地下室顶板布置是采用梁板式设置还是无梁楼盖,是井字梁,单向梁或者十字梁,全凭个人喜好,没有根据柱跨和荷载情况,进行经济性对比,从而造成浪费。
2.2计算阶段过分依赖电脑软件
电脑的使用大大推动了整个建筑行业的发展,特别对于我们结构工程师来说,电脑将我们从铺天盖地的数据和繁重的重复计算工作中解放出来,大大提高了我们的工作效率。但是同时由于现在的电脑软件越来越智能化,许多工程师没有了独立思考的习惯,过分相信电脑软件计算结果。对于电脑输出结果的一些异常缺乏鉴别能力,是一件很可怕的事情,会造成一定的浪费甚至安全隐患。
2.3施工图绘制太过简单
在整个建筑结构设计中,设计图纸有着很关键的地位,是建筑施工时的基本标准和正确的引导。为保证建筑结构设计的成果,能完整的被施工单位领会并指导建造,就需要在图纸中把相关的细部节点仔细绘制出来。不过在实际设计工作中,因为设计人员的专业水平不够或者是在设计时考虑的问题不够全面,这就会让一些比较关键的信息没有在图纸中标示出来。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从而会在实际施工时对施工进程进行影响,严重的会因图纸表达模糊造成工程质量问题。
2.4缺少整体观念 随意加大节点钢筋
结构设计师当中有一句很流行的口头禅:“算不清加钢筋”,当然这是一句笑谈,但是这也反映出,很多设计师认为实际配筋量只要大于软件计算输出的配筋量结构就没有问题,因此,就随意的放大配筋,尤其当结构比较复杂时,这种现象更加普遍。直接放大配筋真的都是对结构安全性有利的吗?举个简单的例子:人为加大梁支座处配筋,会导致梁端部实际受弯承载力变大,这也不利于梁端塑性铰机制的出现。有可能由于钢筋的增加导致梁端部实际受弯承载力大于跨中,出现梁出现塑性铰时跨中先于支座部位。还有我们后浇带加附加筋的情况比较普遍,其实后浇带不宜增设附加筋,因为附加筋加大了对后浇带两侧混凝土的约束,与设置后浇带释放应力的初衷相违背。因此加钢筋不能盲目乱加,如果加的不合理反而会对结构不利。
三、提升建筑结构设计质量的具体对策
3.1重视前期结构方案工作
在对建筑结构进行选型时,其中必须要重视建筑外形设计以及项目施工现场的具体条件这2个方面。对提出的方案进行经济型对比,优中选优。所以相关的工作人员在获得图纸之后,不能够盲目的进行建模工作,要在建模计算以前对建筑项目外形以及处在地区的地力条件进行深入的了解。在进行建筑基础选型时还要设计人员和其他专业人员相互协调,在此基础上总结最为合理以及最可行的设计方案,尽量的保障了设计方案的合理性以及涵盖性,从而保障建筑结构设计质量。
3.2优化建筑结构设计图纸
建筑设计图纸是建筑结构的重要体现,并且是建筑项目在施工时的基本参照。因此,在建筑设计图纸中存在的问题都会在建筑实际施工中呈现出来,这样就会导致相关问题的出现。所以在进行建筑结构设计时,必须要根据相关设计规范进行实际设计工作,相关设计工作人员绝不能企图方便快捷而对一些关键信息的标示工作进行忽视。对一些比较复杂以及细节部分的建筑结构方面来讲,要在进行结构设计时多加重视。这就需要设计人员始终保持严谨的设计工作态度,在完成图纸设计以后,要对图纸进行再次的详细审核,对其中的问题进行及时的发现。之后再根据实际情况进行修改,以此对建筑结构设计图纸的质量进行保障。
3.3增强结构设计人员概念设计能力
概念设计是一种先进的设计思想,特别是在能在未精确计算的情况下,能做出较为合理科学的判断,能够有意识地处理好构件与结构、结构与整体的关系是概念设计的关键,将概念设计应用到实际工程中,就能正确的甄别电脑软件输出结果的合理性,避免因过度依赖电脑软件而造成损失。有了概念设计思想,也可以避免随意增加配筋而照常对整体结构不利的情况。每一个结构设计人员都应该重视概念设计并在工程中积累经验,从而掌握概念设计的能力。概念设计是让结构设计更安全、更经济的保证。
四、结语
综上所述,建筑结构设计在整个建筑项目建设中具有很重要的地位,是整个建筑质量保障的前提。土建成本在整个工程造价中占有很大比例,要保证一栋建筑安全,适用,经济,必须在结构设计过程中,必须重视方案阶段的对比选优,对电脑输出结果的科学把关,图纸绘制严谨详尽可操作。用概念设计思想在整个设计过程中优化设计,确保结构设计的合理性,科学性。。
参考文献
[1]张行. 建筑结构设计中存在的问题与解决对策[J]. 科技创新与应用,2014,26:254.
[2]白为民. 建筑结构设计中存在的问题与解决对策[J]. 科技创新与应用,2017,08:256.
论文作者:李甲甲
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:建筑论文; 结构论文; 结构设计论文; 建筑结构论文; 图纸论文; 阶段论文; 概念论文; 《基层建设》2017年第28期论文;