(南京长江都市建筑设计股份有限公司,江苏南京210006)
摘要:就当前我国建筑结构设计水平而言,其还未实现建筑安全性能的全面提升,且建筑安全标准也未迎合我国建筑设计的相关规范与质量安全标准,为此,建筑结构设计工作仍是一项任重而道远的工作,必须引起足够的重视,综合考虑影响建筑结构设计与结构安全的相关因素,进而逐步优化建筑结构设计,不断提升结构的设计的科学性与合理性,从源头上确保建筑结构的安全性。
关键词:结构设计;合理性;措施
前言
当前人们对建筑要求的越来越严格,除了要求建筑具备传统意义上的安全性、耐久性与实用性,还要求其具备一定的舒适性与环保性。而建筑结构设计的科学合理设计,则是迎合这些要求的最有效手段,为此,建筑结构设计必须朝着更加规范性、科学性与合理性的方向发展。本文中就建筑结构设计提出几点对策。
1建筑结构合理性设计要求
1.1保证建筑结构基础设计方案的合理性
一般而言,高层建筑的地质条件是选择高层建筑结构基础方案的参考依据,这就要求高层建筑结构设计必须具备相应的地质勘查报告。高层建筑结构设计基础方案通常应确保最大化发挥地基的潜力,所以在设计时应该对高层建筑的结构类型、施工条件、荷载分布情况、与邻近既有建筑物的关联性等因素进行综合考虑,从而提出合理并且高效的高层建筑结构基础方案。
1.2保证建筑结构设计方案的合理性
高层建筑结构方案是否合理是根据高层建筑结构设计方案与结构体系和要求方式是否保持一致来判定的,在满足建筑结构需要的同时还要能够满足经济性的需求,对于结构体系的要求则是传力要简单化,受力明确化。结构单元相同的高层建筑物,其结构体系也应该是相同的。
2建筑结构设计原则
2.1合理且明晰的结构计算简图
因为如果计算简图不够合理的话,将很有可能会因为安全方面的问题导致出现事故的情况。所以,对计算简图进行选择合理其实是高层建筑的结构设计的主要前提。此外,因为在进行建筑的结构节点设计时除了铰接点以及钢节点之外还会有其他地方的节点,因此应选择复合计算简图并相互适应的合理构造方法,这样一来将两者之间的误差可以控制在一定可接受的范围内,这样才能够保证高层建筑在设计尤其是在安全上不会出现问题。
2.2选用合适的基础来进行设计
根据建筑所在位置的地质以及其他条件来进行基础设计的选择。这就要求对建筑工程将要施工的结构类型、具体施工情况、各种荷载的分布等问题需要进行综合性很强的分析,完成之后以此为主要依据来选择合理的基础设计方案。这一设计方案的选择应该以该地段的地质勘查检测报告为主要依据的,其要求便是能够在最大范围内使用并发挥地基的使用潜力,对于相关地基的变形检验同样也是必不可少的。
2.3对结构方案进行新一轮的合理选择
这就要求结构设计的主要方案需在满足结构体系与形式均符合条件的同时,更要满足对于成本控制更为关键的经济性要求。这就需要对地理方面的条件、施工条件、设施建材、供电供水供暖等等一系列问题进行科学综合的分析研究,使各方面都严格地配合,协调在一起,在共同发挥作用的情况下确定出最科学合理的结构设计方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3提高建筑结构合理性设计的建议
3.1合理选择建筑结构
在建筑结构设计中,对于其结构形式的选择,需综合考虑建筑结构本身保温、防水性能,明确记录各结构形式选择,避免桩基础施工中大面积超深问题的出现。加之在建筑主体结构设计中,其结构形式的科学选择更是发挥着重要的作用,为此,勘察单位在制定正式勘察报告之前,需提前交给甲方预审,因为一个科学合理的建筑结构设计,能有效避免建筑成本的浪费,而通过勘察单位同甲方就各项设计参数的沟通协调,能为建筑方提供多种基础选择方案,从而提高建筑结构设计的合理性与建筑施工的可行性。同时,在选择结构形式时,需考虑到建筑主体本身的使用功能,尽量避免选用一种基础类型。如在设计地下室底板的时候,最好避免整体建筑找坡;而在卫生间沉箱防水层施工结束后,也无法再做保护层等。对于部分建筑结构形式,依然需要进行结构找坡,如对于项目位于溶槽区域的一般就要求其钻孔深度需达到桩底持力层深度的8~10cm,以此来确保结构设计的科学合理性。
3.2做好建筑的材料采购
建筑设计还有一项重要但常被忽视的内容就是建筑结构材料的选购。在对材料进行详细勘察的过程中应选择多家单位对初勘结果进行勘察前的承载力等优化,保温材料选择顺序:聚苯颗粒砂浆、泡沫聚苯板、挤塑聚苯板。对于大部分建筑结构的地下室不做地坪漆,详勘投标单位须对承载力、压缩模量、渗透系数等参数及基础选型提出优化建议。此外,在对材料进行选择时要还尽可能的选择绿色环保、节能减排的项目材料和设备仪器。对于墙面、柱面则应该不做抹灰,优化建议作为技术标及评标的重要组成部分。
3.3合理控制建筑的工程造价
工程造价成本的控制能够直接的影响到建筑工程企业的经济收益。当我们在对建筑工程结构设计的过程中,能够着重于工程成本造价方面的设计,考虑多方面的便利,通过使用一些绿色环保、节能减排的材料与设备器材,从而减少工程成本造价的支出,能够大大提高工程质量以及减少工程的经费支出。
3.4技术措施
3.4.1减轻高层建筑自重
以高层建筑为例,提升其建筑结构抗震性的最有效方法之一是适当减少建筑自重,因为地震效应同建筑质量本身是为正比关系的。一方面,若建筑质量加大,相应的,其地震效应也会增加,从而增加作用在结构上的地震剪力,加大建筑受损程度,影响建筑安全性; 另一方面,若建筑质量较小,相应的,其地震效应就会变小,为此,针对高层建筑,要想避免因地震而带来的不必要的经济损失,必然就需适当减轻建筑本身自重。为此,在选择结构构件的时候,对于其材料,不仅要求其具备一定的强度,而且还需要求其具备轻质特点。如因玻璃为轻质材料,故多被用于维护墙体,而钢因其强度较大,故被当成是高强度框架构件。
3.4.2提高带转换层建筑结构的安全性
同时,为提升建筑结构设计的合理性,还需做好建筑转换层的结构设计工作。具体有:(1)尽可能避免高位转换,因为若转换层位置超过3层,其层间位移角、剪力分配与传力途径会出现相应变化,形成薄弱层,影响建筑抗震效果;特别是针对一些框支剪力墙高层建筑结构,其转换层7度区需小于第5层,且8度区也不可超过3层,一旦违反规定,需采取对应的优化措施;(2)合理配筋转换层构造,确保梁上下部纵向的钢筋最小配筋率。假如框支梁上部墙体需梁上托住或是开门洞时,需对其配筋进行加密配置,采用相关规范要求的箍筋直径、间距与配箍率,若洞口接近框支梁端部位置且梁受剪承载力未能满足相应要求,需采取适当增加框支墙洞口连度与框支梁加腋等措施来对其进行优化设计。
3.4.3落实指标,强化建筑地基设计
在建筑结构设计中,必须严格落实建筑设计的对应指标,基于建筑基本参数,对诸如位移角、周期比与刚重比、轴压比等构成建筑结构体系的众多元素进行合理控制,确保其在可控范围内,一旦超过可控范围,必须对其设计方案加以调整,确保其整体设计方案的科学合理性。若对于柱子轴压比,就不可超过其规范限制,以此来确保其防震性能,减少柱配筋量,节约建设成本。同时,在建筑结构设计中,还需加大对其地基设计的高度重视,综合分析建筑周边地质环境,并考虑到地下水位可能对建筑造成的影响,寻出可能对建筑结构造成影响的因素,并提出对应的预防干预措施,以此来设计出更加合理的建筑结构设计方案。
4结语
我们在进行建筑工程建设的时候会出现很多问题,追究其原因是多方面的,但其设计质量是影响工程建设的重点。因此设计师需要重视,在设计过程中要根据实际情况对影响建筑质量的多方面因素进行综合考虑,设计出符合建筑要求的建筑结构,从而确保工程顺利进行。
参考文献:
[1]罗凌霄.加强建筑结构设计合理性的方法探讨[J].中国高新技术企业,2015(04)
[2]陈震欣.探讨如何加强建筑设计的合理性[J].中华民居(下旬刊),2014(3)
[3]李军恒.浅析建筑结构设计中提高安全性的对策[J].中华民居:下旬刊,2014(3)
论文作者:周凤平
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年10月下
论文发表时间:2016/9/13
标签:建筑论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 合理性论文; 结构论文; 设计方案论文; 高层建筑论文; 《建筑建材装饰》2015年10月下论文;