试分析建筑结构设计常见的问题及措施颜小军

发表时间:2018/7/25   来源:《建筑学研究前沿》2018年第7期   作者:颜小军
[导读] 建筑结构设计是设计人员将所要施工的建筑以一定的形式表达出来,分为结构方案设计阶段

颜小军
浙江中房建筑设计研究院有限公司  浙江嘉善  314100
               摘要:建筑结构设计是设计人员将所要施工的建筑以一定的形式表达出来,分为结构方案设计阶段、结构计算阶段和施工图设计阶段。通过建筑所在地域的地质特点及高度、层数、性能要求等确定合理的结构形式,并将结构的受力构件和承重体系表达出来。建筑结构设计是建筑结构施工的基础,对建筑的耐久性、安全性、功能性、施工成本影响极大。一旦结构设计出现问题,必然会导致较大的损失和危害。当前,随着建筑行业的不断发展,新的结构形式不断出现,结构设计中暴露的问题也越多越多。
关键词:建筑;结构设计;常见问题
               随着人们生活水平的提升,人们对建筑结构的要求也逐渐提高。为了满足人们的各项需求,现代建筑不论在外形和功能上,还是在安全性与舒适性上,都取得了很大的进步,也加大了建筑结构设计的难度。然而,目前建筑结构设计中还存在许多问题,需要相关人员深入研究,探讨合理的解决措施,促进建筑结构设计质量的有效提升,确保建筑结构各方面的性能。
               1 建筑结构设计原则
               要提高建筑结构的设计质量,需要遵循建筑结构设计原则,这是保证设计质量的前提。具体来说,包括以下几个原则:(1)确保基础方案的合理性。在进行建筑结构设计时,首先要制定基础方案。在制定基础方案的过程中,应将施工地质调查报告作为方案制定的主要依据,并对多种影响因素进行综合考虑,如气候条件、地质特征以及周围环境等,以确保设计方案与施工现场的实际情况相符。另外,还要对建筑物进行跟踪分析,特别要加强对建筑物的荷载与上部结构的分析,以便及时发现设计中的不合理之处,更好地完善设计方案。(2)提高计算简图的准确性。在设计过程中,可以通过计算简图简化建筑结构,从而更清晰地对结构进行受力分析与结构验算,因此,进行建筑结构设计时,应认真分析与计算所需要的数据,以保证计算简图的准确性,从而确保整个建筑结构的设计质量。
               2 建筑结构设计中存在的问题
               2.1 图纸设计方面的问题
               在工程的施工过程中,设计图对施工计划的顺利开展具有一定的指导作用,可以确保工程在规定的期限内交付完成。然而,目前部分建筑的设计图仍存在很多问题,对设计方案的合理性产生了一定的影响。具体表现在以下方面:(1)对设计图绘制工作不够重视,设计人员在设计前对设计内容了解得不够全面,无法满足工程施工的具体需求;(2)设计人员自身的专业技术水平有限,没有深入了解和分析建筑的使用功能,使设计方案缺乏合理性,并且影响建筑结构的稳定性;(3)设计时,没有对各影响因素进行充分的考虑,从而对图纸设计质量产生一定的影响。
               2.2 结构设计牢固性问题
               建筑工程结构是否安全牢固直接影响着整个建筑工程的整体稳定性。但是,在当前建筑结构设计当中,普遍存在着结构设计不牢固等问题。在建筑结构设计中,可能有一个部分结构设计出现问题并不影响整体的建筑结构的破坏,但是如果一旦发生像地震、火灾等重大事故,那么这一部分结构必然无法经过事故的考验而崩塌。而当前,国内大部分建筑工程在结构设计方面都存在着这样的漏洞,给建筑工程的稳定性留有安全隐患。



               2.3 结构设计图纸信息表达不全面
               建筑结构设计的图纸包含了建筑施工所需要的各种信息,是建筑施工的重要依据,即使设计图纸存在一些看起来微不足道的问题,也必然会导致建筑的具体施工中存在缺陷或隐患,对建筑的安全性和功能性极为不利。当前很多设计人员在出图时缺少必要的工作标准,因为经验不足或工作失误导致施工中需要用到的一些关键信息没有得到明确的表达或遗漏,如结构抗裂等级、材料属性、地下地上的建筑标高、梁柱编号等,导致现场施工人员随意施工,很容易使建筑的质量出现较大的隐患。
               3 针对上述问题的改进措施
               3.1 合理设计工程图纸
               进行建筑结构设计时,设计人员要保证设计图与施工现场的实际情况相符,同时还要保证其设计的合理性。因此,设计人员应充分考虑如下因素:(1)绘制施工图时,要严格按照相关规范和标准进行,明确标注出施工过程中需要注意的关键环节,切忌出现简单标注或不标注的情况;(2)工程图纸设计完成后,设计人员还要对图纸进行审查与核实,以便及时发现图纸中的问题,并进行改正。
               3.2 优化结构设计的计算方法
               建筑结构设计用到的各种计算公式、计算方法是非常之多的,因此,设计人员在选择运用时,一定要把握好、根据工程实际情况进行合理选择,通过合理选择变量、边界条件和设定目标函数(以成本控制为核心),通过求解函数得到最佳的结构设计参数。但是,在实际操作过程中,由于实际情况要比各种公式计算出来的情况复杂的多,所以受到各种条件的限制,经过大量简化处理得到的只能是相对最优化的参数,并且,受设计人员知识、专业能力、经验等方面的限制,得到的数据还存在完善之处。因此,设计人员要不断更新自己的知识库,放宽思路,注重细节,从宏观角度对方案进行优化,并结合具体实际工作开展情况,优化计算方法、计算程序,使得出的计算数据更加真实可靠,更能符合建筑结构设计的需要。
               3.3 提高设计人员的专业水平
               设计单位应加强培训以提高建筑设计人员的经验、加深建筑结构设计相关规范和标准的理解,同时提高员工的责任心并改善工作态度。以便在使用软件进行建筑结构设计时认真对待建筑各区域的差别,确保模型符合实际状况,设计工况符合国家相关规范和标准,同时加强结构设计和其它专业设计人员的交流,确保结构设计的可行性。并组织有经验的工作人员加强对模型的审核力度,及时发现结构设计中的不足之处并及时更正。
               3.4 重视地基和地下室的结构强度
               设计单位在关注建筑地上部分设计的同时,也应该格外重视地下结构的设计。在进行建筑的建模计算之前,应对建筑的外形及所在地域的地质情况进行了解,确保地质状况能够满足地上部份重量和抗震性能的要求。此外应以科学和谨慎的态度进行地下室外墙的设计,应结合建筑的整体重量和所在地域的地质情况,确保地下室外墙的尺寸能够满足承重能力的要求,对于墙面厚度较大的墙体,因为混凝土使用量大易产生裂缝,应适当降低混凝土的设计承重。在满足抗变形能力的情况下,减小建筑结构的刚性能够极大地提高建筑的抗震能力和减少共振对建筑的影响。
               3.5 优化建筑结构设计成本
               优化建筑结构设计成本首先就要优化建筑材料。这就要求,在采购材料时,设计人员要做出明确指示,需要采购哪种类型的材料才能够使材料的性质、各项指标得到充分发挥,而且还要考虑其经济效益。选购的材料要与结构设计的目标一致。设计人员在选择材料时,不仅着眼于材料的配置计算,也要考虑材料的种类,所以,好的优化设计方案应当是满足建筑承载力的同时,对材料种类、数量以及资金投入等都能够全面考虑分析。
               综上所述,建筑结构设计单位应格外重视当前设计中存在的诸多不足,通过培训和学习等途径提高设计人员的专业水准和图纸质量,同时通过优化结构形式和材料使用确保建筑结构设计合理性、安全性、牢固性和经济性,从而确保建筑工程施工的质量和安全,促进建筑行业的健康发展。
               参考文献
               [1] 肖丽媛.针对建筑结构设计施工中的几个相关问题进行研究[J].建筑知识,2017(07).
               [2] 薛颖.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].工程技术研究,2017(04):216-217.
               [3] 刘靖,朱平.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].价值工程,2017,36(07):162-163.

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