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摘要:建筑结构设计是一项系统全面的工作,本文对建筑结构设计中存在的问题进行了全方位的分析,首先简要概述了广东省徐闻县金源华庭A幢的建筑结构设计与基本过程,其次深入详细剖析了当前我国建筑结构设计中存在的问题与注意事项,接着笔者在结合自身多年专业理论知识与实践操作经验的基础上提出了几点建设性的有效策略,希望本文可以在一定程度上为相关的专业学者提供参考与借鉴。
关键词:建筑结构设计;存在问题;探究分析
1、广东省徐闻县金源华庭A幢建筑结构设计分析
广东省徐闻县金源华庭A幢楼总共有20多层,总的建筑面积达到了3.9万平方米,该建筑结构的安全等级为二级,设计基本地震加速度值为0.1克,塔楼采用剪力墙混凝土结构,设有人防地下室与汽车库及设备用房,主要使用荷载标准值,该建筑优先采用国产钢材,混凝土强度等级为C25-C30,地下室中超出上部主楼范围的部分其抗震等级达到了四级。广东省徐闻县金源华庭A幢建筑设计中的短肢剪力墙是截面高度与厚度比为7的剪力墙,结构平面布置力求对称规则,避免楼电梯间位置扭曲,当地下室作为上部结构的嵌固端时,剪力墙及框架抗震等级为三级,有利于从根本上确保建筑的安全稳固性。
2、建筑结构设计的基本过程
一是结构计算,这需要依据计算出的荷载值和各种计算手册上的试算方法来对构件的截面进行初步确定,荷载包括装修荷载、结构的自重荷载等内部荷载与人防荷载、地下水荷载、地震荷载、风雪荷载等外部荷载;二是设计方案,必须要依据不同结构形式的特点与要求来布置建筑结构的承重体系,根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制来复核结构试算的构件;三是施工图设计,它是指调整构件的截面或布置,主要涵盖剪力、扭矩、轴心压力、拉力等,根据建筑所在地的层数高度、抗震设防烈度来进行客观精准的施工图设计,尽可能的满足要求。
3、当前我国建筑结构设计中存在的问题
3.1结构电算存在问题
首先,抗震概念设计不足,许多建筑结构会出现竖向承载力和刚度突变且结构不具备良好的吸能与耗能能力,一般结构设计的弹性计算是以多余地震方面为出发点的,这些工程只注重计算结果,忽视了概念设计的要求。其次,实际施工图纸和电算的计算简图不符合,建筑结构专业的计算没有及时反馈给结构专业,致使施工图纸进入校审的阶段还存在脱节等不良状况,例如:框架计算高度、门窗洞口位置与剪力墙开洞的大小等与施工图纸背道而驰,这会直接导致某些建筑构件的配筋失真,为施工人员埋下了严重的安全隐患,希望相关的专业负责人对上述问题引起广泛的关注与重视。
3.2地基设计与框架设计存在问题
一方面,当前我国的许多结构设计者并没有将框架结构中的横向框架与纵向框架放在同等重要的位置,这种设计不仅会造成建筑结构不够安全稳定,还会出现梁的跨中箍筋与纵筋配置不合理,难以实现地震作用的分散,各个构件的抗侧力没有承担起抗震作用。另一方面,有的设计者单纯的凭借经验采用砂垫层来加强承载力,完全忽略了垫层厚度与宽度的计算,设计单位在设计房屋建筑结构时对科学技术的应用还比较片面,例如:某些房屋建筑甚至缺少地质勘测报告,这对后续的建筑结构工程施工造成了严重的阻碍,单单参考地耐力是不全面的。
3.3现浇砼楼板的干缩开缝
一是柱体、墙体连接混乱,许多建筑把每根柱与周围各柱都用框架梁连接起来,这无疑制约了接点区的钢筋锚固施工,支座负钢筋倒伏的问题是指受力状态逐渐趋向间支,直接造成支座板面出现裂缝,施工方不注重对支座负钢筋的维护保养,引起板配筋偏于不安全。二是商品砼为了达到良好的流动性会盲目加大水的配比,但是这会使混凝土的水灰比过大,之所以有的混凝土楼板在浇筑后出现龟裂,主要是因为整个建筑结构的耐久性与安全性都明显降低,结构的挠度与建筑结构的刚度呈现反比关系,上述现象大多见于温差较大的季节,还望予以及时的改善解决。
4、建筑结构设计中应注意的事项
4.1主梁有次梁处加附加筋
首先,当主次梁截面相差不大的情况下,主次深梁及次梁相对主梁的荷载较小,但梁截面高度范围内的集中荷载可根据实际情况而定,主梁箍筋在次梁截面范围难以加箍筋时可以不必加附加筋;其次,如果建筑大多数房间较小的情况可以少数大房间内部垫聚苯卸载,建筑结构中的悬挑梁最好做成等截面,变截面梁的挠度也不能小于等截面梁;再者,在基坑开挖时,被坑边土约束的部分当做安全储备,坑中心的地基土反弹要被人工清除,这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一,阳角面积在整个基础底面积中可以灵活的砍成斜角,进而實现建筑结构设计的更加科学合理。
4.2关于箱、筏基础底板的挑板问题
一般情况下,如果有数层地下室或者窗井横隔墙排列较为密集时,窗井部位不应该再出长挑板,当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时,可以根据实际情况灵活的调整沉降差以避免出现荷载偏心,尤其是当底板钢筋通长布置时,在计算时并不应按挑板计算。再者,通常净跨的2倍在具体的宽扁梁中是不科学合理的,应该把计算长度平衡至选梁中心处的梁厚与弯距之间,假若底板钢筋双向双排,阳角是没有必要加辐射筋的,经过科学的调查研究资料显示,建筑结构设计应该增大抗震缝的间距,同时设计人员要密切配合其他专业来进行设计。
5、提升建筑结构设计质量水平的有效策略
5.1优化建筑结构构件的设计方法
对于水位较高的地下室与短肢剪力墙,必须要对弯矩作用下的承台底部边桩反力进行验算,承台底部桩基要验算其是否存在向上的抗拔力,同时要沿着剪力墙全厂布桩,桩的承台要具有足够的刚度,从事设计的人员还要具备能进行有效统筹规划与合理进行配置的能力。结构体系选型的设计方案也要不断的改革创新与优化升级,尤其是建筑物的层高、柱网尺寸、体形与抗侧力构件的位置,通常还会使用增大结构刚度与重力荷载间的比来权衡重力的二阶效应,同时建筑结构的设计人员在设计过程中还要综合考虑剪重比与刚重比的合理取值。
5.2加强楼板设计
要想从根本上切实保证建筑工程的安全稳定性,必须要避免楼板由于承受力不足而出现裂缝,把双向板和单向板分开设计,对于楼板的高度取值应尽量偏大,同时还要兼顾建筑周围构件的承载力,旨在确保板的实际承受能力符合计算数值,进而才能有效提高建筑施工的质量与效率。另外,设计单位应当对建筑物当地的水文地质条件进行深入的分析和研究,保证将对建筑结构设计的不利影响降到最低,还要综合考虑框架设计,把建筑框架的纵向设计与横向设计放在同等重要的位置,进而提高房屋建筑工程的抗震能力,还要确保梁高设计符合施工要求,有效提高梁的设计与周围结构设计的协调性。
结束语:
综上所述,本文对建筑结构设计中存在的问题进行探究分析具有重要的现实性意义,建筑结构设计是用楼梯、梁板、墙柱与基础等大样细部结构元素来构成的建筑物结构体系,本文以广东省徐闻县金源华庭A幢为案例展开对建筑结构设计的分析,随着广东省社会经济的迅猛发展与城市化工业化进程的显著加快,人口数量的骤增加剧了土地资源的紧张,这就使得建筑物的高度不断增加,而且建筑工程与人们的日常生活息息相关,关乎着社会的安定与可持续发展,而建筑结构设计是建筑工程施工的依据,因此必须要不断的改革创新与优化升级建筑结构设计模式,提高工程施工的安全质量与效率,进而为广大人民群众营造舒适的居住空间。
参考文献:
[1]丁文根.房屋建筑结构施工中常见问题之我见[J].中国新技术新产品,2015,(13):107-109
[2]尤佳德.房屋建筑结构设计的经济性和优化技术之我见[J].四川水泥,2016,(16):133-135
[3]张福祥.试论建筑结构设计中存在的问题之我见[J].房地产导刊,2014,(11):186-188
关键词:建筑结构设计;存在问题;探究分析
1、广东省徐闻县金源华庭A幢建筑结构设计分析
广东省徐闻县金源华庭A幢楼总共有20多层,总的建筑面积达到了3.9万平方米,该建筑结构的安全等级为二级,设计基本地震加速度值为0.1克,塔楼采用剪力墙混凝土结构,设有人防地下室与汽车库及设备用房,主要使用荷载标准值,该建筑优先采用国产钢材,混凝土强度等级为C25-C30,地下室中超出上部主楼范围的部分其抗震等级达到了四级。广东省徐闻县金源华庭A幢建筑设计中的短肢剪力墙是截面高度与厚度比为7的剪力墙,结构平面布置力求对称规则,避免楼电梯间位置扭曲,当地下室作为上部结构的嵌固端时,剪力墙及框架抗震等级为三级,有利于从根本上确保建筑的安全稳固性。
2、建筑结构设计的基本过程
一是结构计算,这需要依据计算出的荷载值和各种计算手册上的试算方法来对构件的截面进行初步确定,荷载包括装修荷载、结构的自重荷载等内部荷载与人防荷载、地下水荷载、地震荷载、风雪荷载等外部荷载;二是设计方案,必须要依据不同结构形式的特点与要求来布置建筑结构的承重体系,根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制来复核结构试算的构件;三是施工图设计,它是指调整构件的截面或布置,主要涵盖剪力、扭矩、轴心压力、拉力等,根据建筑所在地的层数高度、抗震设防烈度来进行客观精准的施工图设计,尽可能的满足要求。
3、当前我国建筑结构设计中存在的问题
3.1结构电算存在问题
首先,抗震概念设计不足,许多建筑结构会出现竖向承载力和刚度突变且结构不具备良好的吸能与耗能能力,一般结构设计的弹性计算是以多余地震方面为出发点的,这些工程只注重计算结果,忽视了概念设计的要求。其次,实际施工图纸和电算的计算简图不符合,建筑结构专业的计算没有及时反馈给结构专业,致使施工图纸进入校审的阶段还存在脱节等不良状况,例如:框架计算高度、门窗洞口位置与剪力墙开洞的大小等与施工图纸背道而驰,这会直接导致某些建筑构件的配筋失真,为施工人员埋下了严重的安全隐患,希望相关的专业负责人对上述问题引起广泛的关注与重视。
3.2地基设计与框架设计存在问题
一方面,当前我国的许多结构设计者并没有将框架结构中的横向框架与纵向框架放在同等重要的位置,这种设计不仅会造成建筑结构不够安全稳定,还会出现梁的跨中箍筋与纵筋配置不合理,难以实现地震作用的分散,各个构件的抗侧力没有承担起抗震作用。另一方面,有的设计者单纯的凭借经验采用砂垫层来加强承载力,完全忽略了垫层厚度与宽度的计算,设计单位在设计房屋建筑结构时对科学技术的应用还比较片面,例如:某些房屋建筑甚至缺少地质勘测报告,这对后续的建筑结构工程施工造成了严重的阻碍,单单参考地耐力是不全面的。
3.3现浇砼楼板的干缩开缝
一是柱体、墙体连接混乱,许多建筑把每根柱与周围各柱都用框架梁连接起来,这无疑制约了接点区的钢筋锚固施工,支座负钢筋倒伏的问题是指受力状态逐渐趋向间支,直接造成支座板面出现裂缝,施工方不注重对支座负钢筋的维护保养,引起板配筋偏于不安全。二是商品砼为了达到良好的流动性会盲目加大水的配比,但是这会使混凝土的水灰比过大,之所以有的混凝土楼板在浇筑后出现龟裂,主要是因为整个建筑结构的耐久性与安全性都明显降低,结构的挠度与建筑结构的刚度呈现反比关系,上述现象大多见于温差较大的季节,还望予以及时的改善解决。
4、建筑结构设计中应注意的事项
4.1主梁有次梁处加附加筋
首先,当主次梁截面相差不大的情况下,主次深梁及次梁相对主梁的荷载较小,但梁截面高度范围内的集中荷载可根据实际情况而定,主梁箍筋在次梁截面范围难以加箍筋时可以不必加附加筋;其次,如果建筑大多数房间较小的情况可以少数大房间内部垫聚苯卸载,建筑结构中的悬挑梁最好做成等截面,变截面梁的挠度也不能小于等截面梁;再者,在基坑开挖时,被坑边土约束的部分当做安全储备,坑中心的地基土反弹要被人工清除,这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一,阳角面积在整个基础底面积中可以灵活的砍成斜角,进而實现建筑结构设计的更加科学合理。
4.2关于箱、筏基础底板的挑板问题
一般情况下,如果有数层地下室或者窗井横隔墙排列较为密集时,窗井部位不应该再出长挑板,当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时,可以根据实际情况灵活的调整沉降差以避免出现荷载偏心,尤其是当底板钢筋通长布置时,在计算时并不应按挑板计算。再者,通常净跨的2倍在具体的宽扁梁中是不科学合理的,应该把计算长度平衡至选梁中心处的梁厚与弯距之间,假若底板钢筋双向双排,阳角是没有必要加辐射筋的,经过科学的调查研究资料显示,建筑结构设计应该增大抗震缝的间距,同时设计人员要密切配合其他专业来进行设计。
5、提升建筑结构设计质量水平的有效策略
5.1优化建筑结构构件的设计方法
对于水位较高的地下室与短肢剪力墙,必须要对弯矩作用下的承台底部边桩反力进行验算,承台底部桩基要验算其是否存在向上的抗拔力,同时要沿着剪力墙全厂布桩,桩的承台要具有足够的刚度,从事设计的人员还要具备能进行有效统筹规划与合理进行配置的能力。结构体系选型的设计方案也要不断的改革创新与优化升级,尤其是建筑物的层高、柱网尺寸、体形与抗侧力构件的位置,通常还会使用增大结构刚度与重力荷载间的比来权衡重力的二阶效应,同时建筑结构的设计人员在设计过程中还要综合考虑剪重比与刚重比的合理取值。
5.2加强楼板设计
要想从根本上切实保证建筑工程的安全稳定性,必须要避免楼板由于承受力不足而出现裂缝,把双向板和单向板分开设计,对于楼板的高度取值应尽量偏大,同时还要兼顾建筑周围构件的承载力,旨在确保板的实际承受能力符合计算数值,进而才能有效提高建筑施工的质量与效率。另外,设计单位应当对建筑物当地的水文地质条件进行深入的分析和研究,保证将对建筑结构设计的不利影响降到最低,还要综合考虑框架设计,把建筑框架的纵向设计与横向设计放在同等重要的位置,进而提高房屋建筑工程的抗震能力,还要确保梁高设计符合施工要求,有效提高梁的设计与周围结构设计的协调性。
结束语:
综上所述,本文对建筑结构设计中存在的问题进行探究分析具有重要的现实性意义,建筑结构设计是用楼梯、梁板、墙柱与基础等大样细部结构元素来构成的建筑物结构体系,本文以广东省徐闻县金源华庭A幢为案例展开对建筑结构设计的分析,随着广东省社会经济的迅猛发展与城市化工业化进程的显著加快,人口数量的骤增加剧了土地资源的紧张,这就使得建筑物的高度不断增加,而且建筑工程与人们的日常生活息息相关,关乎着社会的安定与可持续发展,而建筑结构设计是建筑工程施工的依据,因此必须要不断的改革创新与优化升级建筑结构设计模式,提高工程施工的安全质量与效率,进而为广大人民群众营造舒适的居住空间。
参考文献:
[1]丁文根.房屋建筑结构施工中常见问题之我见[J].中国新技术新产品,2015,(13):107-109
[2]尤佳德.房屋建筑结构设计的经济性和优化技术之我见[J].四川水泥,2016,(16):133-135
[3]张福祥.试论建筑结构设计中存在的问题之我见[J].房地产导刊,2014,(11):186-188