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摘要:结构设计是建筑工程的重要组成部分,是建筑安全应用的基础。因此,设计人员要从一个个基本的构件算起,做到知其所以然,深刻理解规范和规程的含义,并密切配合其他专业来进行设计。在工作中应事无巨细,善于反思和总结工作中的经验和教训。只有这样才能做好建筑结构设计,促进建筑工程质量的不断提高。
关键词:建筑工程;结构设计;问题与措施;设计优化
中图分类号:TU198文献标识码: A
一、建筑结构设计的概述
1、建筑结构设计的基本程序
对建筑物进行整体设计时,是包含很多方面的设计内容,如暖通设计、结构设计、电气设计以及给水和排水设计等。当然虽然有如此多的设计内容,但我们在设计每一项内容时都是要遵循最基本的可靠性、安全性、实用性、经济性以及美观性等设计原则的。建筑物要想真正的发挥自身的使用功能,就必须要具备建筑结构,而结构设计工作则是建筑设计的重要的组成部分。
2、建筑结构设计的基本要求
要想充分的保证建筑结构的可靠性以及安全性,设计时就要满足以下的要求:首先就是抗震设计,在进行建筑结构设计的工作时,应充分的考虑到建筑自身所处的位置的高度、烈度以及具体结构类型的差异,选择最适合的抗震等级;其次就是要重视相关计算,各种结构构件都应进行正常的使用验算以及承载极限状态的计算工作,比如说一些承受动力荷载的结构构件就应进行疲劳强度的验算工作。
二、建筑结构设计中存在的问题
1、建筑结构设计图纸过于简单
实践研究结果证实,完善且合理的建筑结构设计图纸需要将建筑结构设计过程中的每一个细节问题充分且详尽的阐述出来。但,在现阶段的建筑结构设计过程当中,大量设计环节还是不够规范,所采取的图集不够标准,设计图纸当中对于地上、地下结构标高、层高、梁柱编号等关键信息未能够明确标识出来,最终使得整个建筑施工现场作业随意与混乱,影响项目质量。
2、构造柱和承重柱的区分问题
构造柱和梁若是设计合理,能够有效防止墙体裂缝的发生,是提高建筑工程抗震能力的有效途径和手段。事实上,设计人员完全未能明确构造柱和承重柱的概念,将构造柱设计等同于承重柱设计,未能为构造柱设置基础。所以,在抗震能力方面不是很强,造成了结构的裂缝和沉降,甚至导致建筑工程的倒塌。此外,为了对承重柱的受力加以客观全面的分析,将其截面面积设计的太小。如此一来,一旦发生外力破坏,柱体和梁体变化产生裂缝。
3、建筑基础选型不科学
要想使建筑既安全实用,又科学合理,建筑的基础选型是非常重要的。当前有一些高层建筑的基础选型不科学,所选地址没有足够的地基承载力,不能够达到建筑变形的要求,而且调节不均匀沉降的能力较低,在这样的地址上建起的楼房安全系数低,质量差。还有的建筑采用的筏基方式不合理,施工人员对平板式筏基与梁板式筏基的区别了解不明晰,建筑施工时任选其一,最终降低了整个建筑的安全性,甚至减少了建筑的寿命。
4、地下室外墙设计不合理
地下室外墙设计是建筑结构设计中相当重要的部分,但出现的问题也是最严重的。地下室外墙的设计要求是非常严格的,墙的厚度、混凝土的强度、防水性能等都有明确的标准,而一些设计人员并没有认识到其中的重要性,设计时不考虑地下水位的高低、地下总层数和地上负载,导致地下室外墙开裂、漏水,不仅影响了地下室的使用,还严重降低了建筑的质量。
5、盲目追求低含钢率
当前,建筑业飞速发展,工程数量日益增多。一些业主为了经济效益的提高,不惜降低成本,盲目追求建筑主体的低含钢量。一些设计人员为了迎合业主的要求,违反国家的规范,在结构设计中大做文章,减少了建筑物的含钢量。这样虽然提高了开发商的经济效益,但是给建筑物埋下了很大的安全隐患,为以后户主的家庭生活埋下了一颗定时炸弹。
三、建筑结构设计中的应对策略
1、对土地地基设计的完善
为了有效解决在土地地基设计中存在的问题,在建筑施工前,设计人员要联系相关部的人员对施工地的地质情况进行勘察,并对其进行分析研究,综合建筑方、施工方以及勘察部门对信息进行整合处理,根据该地的地质特点设计出相应的建筑结构,在施工的过程中要对施工情况进行即时的监督,及时发现并处理问题,有效杜绝安全隐患的出现。在进行工程绘图时,要充分考虑建筑底框结构的受力情况,选择性良好的建筑材料,对建筑结构进行调整,增强建筑物的安全性。
2、科学的进行地基的选择
在选择建筑的结构时,会受到施工地点的地质情况的直接影响。因此,在进行结构设计时,要充分的考察施工地点的地质情况,如果不考虑情况就盲目的进行设计,很可能会加大施工建筑的工作量,也有可能使建成之后的建筑存在严重的问题。在进行设计时,充分的考察施工地点的地质情况,根据地质的情况选择科学合理的地基模式,保障建筑的安全性以及使用的寿命。
3、将现浇混凝土的楼板质量提高
我们可以通过改变混凝土中用水量与水泥的比值来解决楼板的开裂問题。在商品混凝土中,用水量与水泥的比值相对较大,而在施工建筑的实际中并不需要这样的混凝土,我们可以在使用的过程中适量的加入石灰来进行施工。最好的方法是在施工建筑的过程中自行调制使用的混凝土,这样会使混凝土达到标准,同时也能降低成本。另外一个方面,我们在施工的过程中,对现浇的混凝土楼板要进行良好的保温措施,防止在温差过大的情况下出现开裂的情况。此外,在出现裂缝之后及时的采取补救的措施,避免产生安全的问题。
4、合理选择建筑材料
在建筑结构设计中,建筑材料的选择直接影响着建筑整体质量。建筑材料选择要根据建筑材料的受力点和工作环境来选择,以提升建筑材料与建筑场地的适应性;要根据建筑整体结构进行材料选择,以不同建筑层次进行材料选择,并在建筑底层加强建筑的刚度,以提升基层支撑力量,在较高层适度减轻建筑刚度,如在高层建筑设计中,减少混凝土的使用量,利用梁、柱结构来代替墙结构,以高层建筑总体重量的减少来增强建筑的抗震力;提高建筑材料的利用率,使建筑材料功能最大发挥;进行建筑材料对比化方案设计,提供多种方案支持,选择既能适应于建筑实际要求,又能够节约建筑成本的建材方案,这有效地提升了建筑的安全性。
5、正确分析计算结果
在结构设计中普遍采用计算机技术,但是由于软件种类的繁多,而且不同的软件也是存在着很大的差异性,这样就会往往导致计算结果的不相同。因此,设计师要对程序的适用范围、技术条件等全面了解。由于软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果,因此,设计师要充分认识到计算参数的重要性,要凭着自己过硬的专业知识、丰富的经验,在拿到电算结果时应认真分析,要正确地输入合理的计算参数,慎重校核,作出合理判断。随着各项建筑理论的日益丰富,发展先进计算理论,加强计算机的应用,加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用,使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。推广结构设计思想是一种有效的办法,建筑结构设计也必然会成为今后结构设计的主流思想,这就让我们来共同学习、发展它,为结构设计的发展作出应有的贡献。
结束语
当前建筑设计中存在种种问题,建筑结构设计是建筑的起始,我们要自始至终深刻领会规范的含义,从设计阶段开始严格按照国家标准,时刻谨记建筑设计规范的重要性,切实将建筑的设计从方方面面都规范化,把规范的设计理念融入每个建筑的骨髓当中,为祖国的建筑行业创造出一个个美好的蓝图。
参考文献
[1]郝敏:《浅谈建筑工程结构设计中的安全性与经济性》[J]黑龙江科技信息,2013(27)
[2]薛扬欣:《建筑工程结构设计安全问题分析及策略研究》[J]建设科技,2012(16)
[3]徐克红:《结构与地基加固技术在建筑工程设计中的应用》[J]中小企业管理与科技(下旬刊),2013(03)
关键词:建筑工程;结构设计;问题与措施;设计优化
中图分类号:TU198文献标识码: A
一、建筑结构设计的概述
1、建筑结构设计的基本程序
对建筑物进行整体设计时,是包含很多方面的设计内容,如暖通设计、结构设计、电气设计以及给水和排水设计等。当然虽然有如此多的设计内容,但我们在设计每一项内容时都是要遵循最基本的可靠性、安全性、实用性、经济性以及美观性等设计原则的。建筑物要想真正的发挥自身的使用功能,就必须要具备建筑结构,而结构设计工作则是建筑设计的重要的组成部分。
2、建筑结构设计的基本要求
要想充分的保证建筑结构的可靠性以及安全性,设计时就要满足以下的要求:首先就是抗震设计,在进行建筑结构设计的工作时,应充分的考虑到建筑自身所处的位置的高度、烈度以及具体结构类型的差异,选择最适合的抗震等级;其次就是要重视相关计算,各种结构构件都应进行正常的使用验算以及承载极限状态的计算工作,比如说一些承受动力荷载的结构构件就应进行疲劳强度的验算工作。
二、建筑结构设计中存在的问题
1、建筑结构设计图纸过于简单
实践研究结果证实,完善且合理的建筑结构设计图纸需要将建筑结构设计过程中的每一个细节问题充分且详尽的阐述出来。但,在现阶段的建筑结构设计过程当中,大量设计环节还是不够规范,所采取的图集不够标准,设计图纸当中对于地上、地下结构标高、层高、梁柱编号等关键信息未能够明确标识出来,最终使得整个建筑施工现场作业随意与混乱,影响项目质量。
2、构造柱和承重柱的区分问题
构造柱和梁若是设计合理,能够有效防止墙体裂缝的发生,是提高建筑工程抗震能力的有效途径和手段。事实上,设计人员完全未能明确构造柱和承重柱的概念,将构造柱设计等同于承重柱设计,未能为构造柱设置基础。所以,在抗震能力方面不是很强,造成了结构的裂缝和沉降,甚至导致建筑工程的倒塌。此外,为了对承重柱的受力加以客观全面的分析,将其截面面积设计的太小。如此一来,一旦发生外力破坏,柱体和梁体变化产生裂缝。
3、建筑基础选型不科学
要想使建筑既安全实用,又科学合理,建筑的基础选型是非常重要的。当前有一些高层建筑的基础选型不科学,所选地址没有足够的地基承载力,不能够达到建筑变形的要求,而且调节不均匀沉降的能力较低,在这样的地址上建起的楼房安全系数低,质量差。还有的建筑采用的筏基方式不合理,施工人员对平板式筏基与梁板式筏基的区别了解不明晰,建筑施工时任选其一,最终降低了整个建筑的安全性,甚至减少了建筑的寿命。
4、地下室外墙设计不合理
地下室外墙设计是建筑结构设计中相当重要的部分,但出现的问题也是最严重的。地下室外墙的设计要求是非常严格的,墙的厚度、混凝土的强度、防水性能等都有明确的标准,而一些设计人员并没有认识到其中的重要性,设计时不考虑地下水位的高低、地下总层数和地上负载,导致地下室外墙开裂、漏水,不仅影响了地下室的使用,还严重降低了建筑的质量。
5、盲目追求低含钢率
当前,建筑业飞速发展,工程数量日益增多。一些业主为了经济效益的提高,不惜降低成本,盲目追求建筑主体的低含钢量。一些设计人员为了迎合业主的要求,违反国家的规范,在结构设计中大做文章,减少了建筑物的含钢量。这样虽然提高了开发商的经济效益,但是给建筑物埋下了很大的安全隐患,为以后户主的家庭生活埋下了一颗定时炸弹。
三、建筑结构设计中的应对策略
1、对土地地基设计的完善
为了有效解决在土地地基设计中存在的问题,在建筑施工前,设计人员要联系相关部的人员对施工地的地质情况进行勘察,并对其进行分析研究,综合建筑方、施工方以及勘察部门对信息进行整合处理,根据该地的地质特点设计出相应的建筑结构,在施工的过程中要对施工情况进行即时的监督,及时发现并处理问题,有效杜绝安全隐患的出现。在进行工程绘图时,要充分考虑建筑底框结构的受力情况,选择性良好的建筑材料,对建筑结构进行调整,增强建筑物的安全性。
2、科学的进行地基的选择
在选择建筑的结构时,会受到施工地点的地质情况的直接影响。因此,在进行结构设计时,要充分的考察施工地点的地质情况,如果不考虑情况就盲目的进行设计,很可能会加大施工建筑的工作量,也有可能使建成之后的建筑存在严重的问题。在进行设计时,充分的考察施工地点的地质情况,根据地质的情况选择科学合理的地基模式,保障建筑的安全性以及使用的寿命。
3、将现浇混凝土的楼板质量提高
我们可以通过改变混凝土中用水量与水泥的比值来解决楼板的开裂問题。在商品混凝土中,用水量与水泥的比值相对较大,而在施工建筑的实际中并不需要这样的混凝土,我们可以在使用的过程中适量的加入石灰来进行施工。最好的方法是在施工建筑的过程中自行调制使用的混凝土,这样会使混凝土达到标准,同时也能降低成本。另外一个方面,我们在施工的过程中,对现浇的混凝土楼板要进行良好的保温措施,防止在温差过大的情况下出现开裂的情况。此外,在出现裂缝之后及时的采取补救的措施,避免产生安全的问题。
4、合理选择建筑材料
在建筑结构设计中,建筑材料的选择直接影响着建筑整体质量。建筑材料选择要根据建筑材料的受力点和工作环境来选择,以提升建筑材料与建筑场地的适应性;要根据建筑整体结构进行材料选择,以不同建筑层次进行材料选择,并在建筑底层加强建筑的刚度,以提升基层支撑力量,在较高层适度减轻建筑刚度,如在高层建筑设计中,减少混凝土的使用量,利用梁、柱结构来代替墙结构,以高层建筑总体重量的减少来增强建筑的抗震力;提高建筑材料的利用率,使建筑材料功能最大发挥;进行建筑材料对比化方案设计,提供多种方案支持,选择既能适应于建筑实际要求,又能够节约建筑成本的建材方案,这有效地提升了建筑的安全性。
5、正确分析计算结果
在结构设计中普遍采用计算机技术,但是由于软件种类的繁多,而且不同的软件也是存在着很大的差异性,这样就会往往导致计算结果的不相同。因此,设计师要对程序的适用范围、技术条件等全面了解。由于软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果,因此,设计师要充分认识到计算参数的重要性,要凭着自己过硬的专业知识、丰富的经验,在拿到电算结果时应认真分析,要正确地输入合理的计算参数,慎重校核,作出合理判断。随着各项建筑理论的日益丰富,发展先进计算理论,加强计算机的应用,加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用,使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。推广结构设计思想是一种有效的办法,建筑结构设计也必然会成为今后结构设计的主流思想,这就让我们来共同学习、发展它,为结构设计的发展作出应有的贡献。
结束语
当前建筑设计中存在种种问题,建筑结构设计是建筑的起始,我们要自始至终深刻领会规范的含义,从设计阶段开始严格按照国家标准,时刻谨记建筑设计规范的重要性,切实将建筑的设计从方方面面都规范化,把规范的设计理念融入每个建筑的骨髓当中,为祖国的建筑行业创造出一个个美好的蓝图。
参考文献
[1]郝敏:《浅谈建筑工程结构设计中的安全性与经济性》[J]黑龙江科技信息,2013(27)
[2]薛扬欣:《建筑工程结构设计安全问题分析及策略研究》[J]建设科技,2012(16)
[3]徐克红:《结构与地基加固技术在建筑工程设计中的应用》[J]中小企业管理与科技(下旬刊),2013(03)