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摘要：目前，我国建筑业飞速发展，土木工程建筑结构形式也越加复杂，为了满足人们日常居住的需求，房屋设计过程中必须要保证房屋建筑工程的自身功能性、安全性以及耐久性，通过有效的结构设计优化,对于房屋建筑结构质量的提升有着重要的作用,并且能够后期施工提供了基础保障。下面针对房屋建筑结构设计中存在的问题进行分析,从而找到相应的优化解决措施。
关键词：土木工程；房屋建筑；结构设计；设计问题
引言
近几年,随着社会的发展和时代的进步,人们对物质生活和审美水平都提出了更高的要求。房屋建筑结构不在满足于单层简单的设计,逐渐向多层复杂化发展,其造型设计更加别具一格。但是在房屋建筑结构实现转型的过程中也带来了许多问题,由于房屋建筑结构日趋复杂,为设计增加了较高的难度,如果不采取相应的措施加以解决,为造成严重的房屋安全问题。本文就土木工程建设中房屋建筑结构设计的问题和解决措施进行分析。
1土木工程结构设计原则
1.1合理性
在土木工程建设的早期阶段,在保证建筑安全性能的基础上还必须对建筑结构进行基本的了解。结构的设计是否合理,直接关乎整个建筑工程的质量和安全。因此在建筑工程的设计初期阶段分析建筑工程的结构特点是十分必要的。研究项目在实际施工现场条件、建设的工程地质特征,从而保证土木工程结构设计的科学性。建设工程设计,确保符合实际施工过程中,建筑的最终施工质量符合国家建筑质量标准。在结构方案设计合理的情况下,在第二阶段,实际的工程过程中,需要施工人员对整个建筑的大概情况有一定的了解,避免施工中途出现问题,保证工程顺利完成。
1.2完整性
结构设计除了要以合理的方案为基础、高效的核算图表性,还须要规划设计所遵循的原则,也就是结构举措的完善性。规划部门在一般会忽略该原则的潜在意义,直接导致规划方案产生缺陷。因此规划部门进行方案设计之时,必须密切关注结构,更要考虑遇到的延展性问题,还有就是对薄弱环节问题要进行密切关注,以职业原则为规范,落实在整个土木工程建筑项目规划的方方面面中,规划设计的安全性和可靠性也会随之提高。
2土木工程建设中房屋建筑结构设计常见问题
2.1房屋建筑地基设计问题
作为承载房屋建筑所有荷载作用的关键支撑部分,地基是保障房屋建筑安全性的决定性因素。但是在实际建造过程中,常常由于建设成本不足或者前期地质勘测不全面等问题影响后期房屋施工建筑的质量。目前许多房屋施工之前缺乏对地形环境的有效考察,没有准确的地质勘测数据作为施工参考,设计人员很难准确计算出的房屋地基承载力。在房屋建设完成投入使用后,非常容易造成房屋沉降等安全事故,威胁到人们财产和生命的安全。
2.2建筑选址问题
在土木工程建设过程中,对于房屋建筑结构设计时必须要保证建筑选址的科学合理,因为对于建筑选址与结构设计间存在密切的关系。根据目前我国房屋建筑结构设计的相关标准,如果选择的房屋建筑地址时,必须要避开非岩质的陡坡,以及一些高度差较大的山丘、河岸等地区。对于上述类型的地质上进行房屋建造,必须要选择尽量密实的硬土场地上进行,并且在设计过程中要将应急避难场所进行很好的规划。
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2.3结构不合理
首先，结构设计的不合规。目前很多建筑都没有按照国家标准执行,一些高层建筑甚至超过了最高限值。给人一种直入云霄。摇摇欲坠的错觉,结构设计存在诸多弊端,如建筑抗震性能的缺乏和施工场地的不可通约性等。其次，结构设计没有考虑后期的维护。除了在设计方案上要合理外,还需要考虑很多细节问题,例如对伸缩缝的处理,很多建筑在建造的过程中认为无关紧要,会在图纸设计时直接忽略掉,这样导致的后果就是建筑在后期极易产生变形,由于温度的作用,以及外界的影响,建筑发生塑性变形,情况比较轻的只是影响建筑的外观,严重的则是直接影响了建筑的结构功能,导致建筑稳定性发生变化。因此在结构设计时,特别是对一些大型建筑的结构设计时,这些细节一定不能忽略。
3土木工程建设优化房屋建筑结构设计的注意事项
3.1结构形式的合理选择
进行房屋建筑结构的选型时,必须要结合建筑的用途、功能、安全性、稳定性等众多因素进行充分考虑。而一般对于高层建筑来说,主要采用的结构形式包括框架结构、框剪结构、剪力墙结构等。其中对于不同的结构形式,在设计优化上有着不同的优化方案,如剪力墙结构,我们可以针对连梁设计进行优化,通过增大连梁的界面刚度,有效提高整个结构的抗震性能,而由于连梁的刚度增加,导致分配到的弯矩就会增大,这时构件的配筋量也会随之增加,显然这样会造成一定的材料浪费。而结构设计大范围的采用剪力墙结构,那么虽然结构的抗侧刚度会增加,但是对应的结构位移也会相对减少,地震作用也会随着抗侧刚度的增加而增加。
3.2准确计算房屋建筑结构地基承载力
房屋建筑结构的地基设计中,要想保证房屋的安全可靠,设计人员必须准确计算出地基承载力。在施工之前,业主要对地质勘测单位提出严格要求,使其按照规范进行勘测以得到准确的勘测数据。随后,设计人员在获得地勘数据后要严格采用合理的计算方法计算出地基承载力。其中利用到换土垫层设计时,设计人员要将换土层厚度考虑到计算范围中,保证地基承载力计算结果的准确。最终,设计人员在计算地基承载力时还要同时计算出梁、柱等基础合闸,然后使用正确的方式进行荷载折减系数的验算,为房屋建筑结构的安全提供可靠的保障。
3.3优化建筑结构设计
在建筑结构的设计中,在考虑建筑工程的施工质量要求的同时。还应该综合对项目的成本进行控制,其设计成本应在可接受的范围内加以控制。投资者需要在构建经济条件和建设要求的同时,考虑到具体的建筑工程建设质量和投资回报之间的关系,结构优化设计是有效的,有效地促进了建筑结构的设计,从而达到令人满意的效果。
3.4做好抗震设计
抗震设计是土木工程结构设计中的重点内容,其对土木工程结构的安全稳定性有着重要的作用,在土木工程结构抗震设计中需要根据相应的设计原则来进行,这也是保证土木工程结构性能合理设计的必要途径。土木工程结构的关键节点位置来设置相应的隔震材料,也是降低地震危害的有效措施。在地震发生时,其产生的地震能量具有不断上升的趋势和状态,这种能量是从建筑结构底部向顶部进行传递的,如果在建筑的关键节点处设置相应的隔震装置,就可以一定程度的对地震能量的传递产生抑制作用,从而降低其危害的程度。但是,设置节点隔震装置的方法也存在一定的局限性,一般是不用于高层的建筑类型,高层建筑如果采用节点避震装置则会对楼层自震的周期进行加强,因此,其避震的效果并不是很明显。对于这种节点隔震措施的使用来说,其组成比较简单,一般采用橡胶垫等比较常见的材料或者混合隔震的措施,其隔震方法包括摩擦隔震、隔震支座的设置以及粘性隔震等。隔震支座的设置一般具有稳定支撑建筑结构的效果,还具有良好的恢复能力,因此其对地震的能量吸收具有不错的效果。
结语
房屋建筑结构设计工作十分复杂,因此在设计过程中要采取合理的方式进行准确的验算为建筑安全设计提供可靠的依据。对于房屋建筑结构设计中存在的问题,要及时采取有效措施进行解决。准确计算房屋建筑结构地基承载力,合理设计挑梁荷载,科学设计承重柱截面,依照设计原则开展设计工作,在满足设计要求的同时保证房屋质量。
参考文献:
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[3]张云鹏.试分析建筑结构设计常见的问题及措施[J].城市建设理论研究(电子版),2017(13):65-66.
论文作者:周海生
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/12
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