- 收藏
- 加入书签
浅析建筑结构设计中的问题与对策
摘要:近年来我国科技水平的提升,人们对建筑行业的要求也在越来越高。在最近几年中,国内建筑业与国外建筑业积极互通,不断引入先进的技术和设备用于国内工程当中,再加上建筑行业一直本着不断推陈出新的态度和理念,所以与农业、制造业等行业相比发展尤为快速;但就房屋建筑工程中的结构设计问题来看,还是存在一些问题,针对房屋建筑工程在结构设计中所存在的几点问题,需要因地制宜的进行分析解决,减少问题出现的几率,提升整体建筑的工程质量。本文就建筑结构设计中的问题与对策展开探讨。
关键词:建筑工程;工程结构;结构设计
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。
1建筑结构的种类
建筑结构设计最先需考虑的就是建筑结构的种类。建筑结构是复杂的,在设计期间,如何提升结构设计时的效率成为一个重要问题。而结构分类在一定程度上帮助了设计者。建筑结构大致分成下列几种类别:钢筋混凝土框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、框架筒体结构和筒体结构。按照建筑物使用材料类型的不同,可分为砖木结构、砖混结构、钢筋混凝土结构和钢结构4大类型。
2建筑结构设计原则
建筑结构设计是建筑工程中,设计人员通过所学理论知识结合建筑需求确立建筑物结构的重要设计步骤。建筑结构就是组成建筑物的各种不同构件,它们在建筑物中承担着各种不同的作用,保障建筑物的稳定性、安全性、实用性。所以,建筑结构设计是建筑工程中最重要的一个环节,除了简单的构图设计,还需要精密的数据计算,还要考虑到建筑施工过程中的成本控制、建筑结构的实用性。建筑结构设计原则要遵循结构耐用、功能实用、美观大方、降低造价的原则。建筑结构设计主要可分为结构方案、结构计算、施工图设计三个阶段。结构设计方案阶段需要进行实地考察并结合客户需求来确定建筑结构初步设计方案;确定建筑结构的设计方案后,对结构承重、受力进行精密的数据计算,最后再确立施工图设计。
3建筑结构设计中的常见问题
3.1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。
3.2建筑物框架设计存在的问题
建筑框架结构在设计时主要分为2类:剪力墙结构和筒体结构。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。
3.3基础设计取值不合理
通常在多层建筑中会采用柱下独立基础设计,按照其中的要求规定,房屋建筑地基主要受力层不存在软弱黏性土层的时候,8层或者8层以下高度建筑可以不用进行抗震荷载力计算,只有在这种情况下不需要进行验算。但基础设计中风荷载的因素是不可忽略的,在建筑结构整体设计中必须考虑到风荷载,然而现在的一些建筑结构设计师通常会认为高层建筑以外的结构建筑不需要考虑风荷载,在基础设计中不会输入荷载计算。
4提高建筑结构设计水平的具体措施
4.1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。
4.2合理设置框架
在设置框架时,要保证其合理性。可采用以下几种方法来进行合理的框架设置。(1)设计者在设计钢筋混凝土的同时,要对电梯井的数量适当减少转而增加井桶数量,使得钢筋混凝土稳定性在原有的基础上得到部分提升。(2)设计人员在选择参数时,要结合建筑模型对自己设计的方案进行反复的演算检验,确保结果与指标一致,也有利于提高框架的合理性。(3)对于配筋量的计算,设计人员要严格把控,才能设计出符合要求且美观的建筑。
4.3基础设计合理取值
基础设计取值不规范是设计人员经常容易忽略的一个问题。建筑结构师在进行基础结构设计时,计算数据应该从多方面角度考虑,不能忽视其中的细节问题,比如在上面提到的房屋风荷载力的验算,就算低层房屋建造是不用进行基础和地基抗震荷载力计算,也要分析它的影响,再进行设计取值。
4.4防火设计
在对建筑内部结构进行防火设计过程中,相关人员应充分结合该区域的地理特点,将通风、光照等可再生资源进行充分利用,将灯光用电时间适当减短,当建筑体能够缓解供电压力后,也能在很大程度上降低建筑发生火灾的几率。在建筑内部结构中,防火设计需体现在疏散通道的设置合理性,还有能够有效控制火灾蔓延以及灭火需求的措施落实程度,同时,还需将各个空间结构之间的间隔进行科学设计,尽可能地降低火情蔓延速度。其次,由于当前建筑结构通常为钢结构,应适当增强此类结构的防火性能,这种方式能够确保火情蔓延至结构中时,建筑的支架部分不会轻易倒塌,以此争取一部分逃生时间。钢结构可以采用专门的防火涂料进行喷涂,同时,这种涂料也能够在很大程度上提高该结构的热绝缘性。还有,防火分区的设置也应达到一定的安全规范要求,同时将墙体、门窗等装置进行有效组合,确保建筑空间能够有一定的分割作用。
结语
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]彭骄阳.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].江西建材,2019(11):15,18.
[2]罗彬.实例探析BIM在建筑方案设计阶段的应用要点[J].建材与装饰,2019(31):115–116.
[3]周晖.以异形柱框架为例浅谈房屋建筑结构设计优化技术应用[J].绿色环保建材,2019(5):72,75.
[4]黎晓霞.建筑施工图设计应注意的问题探究[J].智能城市,2020,6(7):45–46.
[5]乔栋.土木工程建筑结构设计中的问题初探[J].现代工业经济和信息化,2020,6(15):32–33.
京公网安备 11011302003690号