建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析 王哲

发表时间:2020/7/27   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:王哲
[导读] 摘要:现阶段,我国城市化进程的脚步逐步加快,促使了经济社会的高速发展,然而,在社会快速发展的新形势下,建筑功能日趋多样化,建设用地越发紧张,在这种情况下,各个建筑迅速发展起来。
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        摘要:现阶段,我国城市化进程的脚步逐步加快,促使了经济社会的高速发展,然而,在社会快速发展的新形势下,建筑功能日趋多样化,建设用地越发紧张,在这种情况下,各个建筑迅速发展起来。特别是当前新的设计计算理念的发展及较高强材料的开发,这也给建筑结构设计带来了新的挑战。建筑体系由于需要承担较大的垂直荷载、风荷载及震力等,当建筑高度越大的情况下,风荷载和地震力则越大。因此需要掌握高层建筑结构设计的要点,并针对建筑结构设计中存在的问题进行深入分析,积极采取有效的措施加以解决。
        关键词:建筑结构;结构设计;存在的问题;解决对策
        引言
        随着我国现代建筑行业的不断发展,建筑在技术方面和设计方面均取得了重大突破,并在我国城市化进程中取得了众多成果。虽然在建筑领域许多技术已经趋于成熟,但在建筑施工及结构设计过程中,仍然存在较多难题难以解决,这就需要相关行业从业人员针对相关问题进行仔细研究,并找出相应的解决办法优化策略。
        1结构设计作用分析
        1.1满足建筑的架构需求
        从建筑行业的专业角度来讲,当建筑的层高不断地提升,则意味着其结构的设计工作,需要在达到一定的层高程度后,从整体建筑的应用需求的角度,考虑如何进行上层结构的架构。前期的设计工作,是针对建筑的实际需求,从原材料、结构、应用效果方面对建筑架构进行研究和分析,从而在既定的建筑需求下,通过结构设计实现建筑架构的合理性和完整性,也就是说,设计出符合建筑特点和需求的针对性结构。
        1.2满足建筑的应用性能
        从用户的角度来说,建筑的应用性能是建筑设计需要考虑和解决的一个重点问题,对建筑来说,结构设计的效果会影响到其实际的应用性能。例如,合理的设计能够丰富建筑的实际功能的丰富性,并且在应用便捷性上达到较高的标准,这对于用户来说,就是结构设计给其带来的效用。
        2建筑结构设计中存在的问题
        2.1地基与基础设计不科学
        在建筑地基和基础设计时,当基础类型选择不合理时,建筑物易发生不均匀沉降,严重时还会整体出现倾斜。在地基基础设计不合理时,当地基斜面坡坡度较大情况下,会对地基混凝土施工时振捣质量带来影响,从而对地基结构的稳定性带来不利影响。当地下室底板配筋不合理时,建筑结构也易出现失稳,导致建筑物不均匀沉降量增大。另外,在实际设计过程中,设计人员对于地下水对地基和基础的影响考虑不全面,从而对地基和基础结构的耐久性和稳定性带来较大的影响。
        2.2忽略环境因素
        建筑工程设计过程中需要对环境因素进行全方位分析,不仅要考虑工程的安全性、耐久性,还要对土壤的温度、湿度、硬度和水土的酸碱性进行综合考量,然而在实际设计过程中,设计人员常常忽略外部环境因素,导致实际施工过程中意外频发。
        2.3受力性能的困境问题
        不管是哪种类型建筑物,在设计方案期间,需要对空间组成的基本特征进行全面考量,因不同类型建筑物其结构特点也不尽相同,设计方案要给予高度重视,才能使建筑物有着较高的受力性能。针对建筑物而言,为了确保其具备受力性能,建筑物重力要保持与地面是垂直向下作用,但是在实际建筑结构设计过程中,往往忽视此问题,促使建筑物受力性能面临困境问题。
        2.4嵌固端设置方面的问题
        嵌固端的设置,对于整个建筑的设计来说,也发挥着关键性的作用。关于嵌固端的一些具体问题,主要表现在以下几个方面。第一,对于嵌固端的选择缺乏合理性。很多的建筑嵌固端都是设计在地下室和人防结构的顶板位置上的,这种位置本身在安全性上就存在很大的隐患。

第二,设计中对于刚度设计的比例大小控制不足,这一点主要是指,在嵌固端的上下层中,刚度的比例存在设计上的不合理问题。第三,嵌固端的抗震设计存在合理性不足的问题。
        3建筑结构设计中存在问题的解决对策
        3.1有效地利用计算简图
        计算简图是建筑结构设计中有力的数据依据,设计人员在进行建筑结构设计过程中,往往涉及构件尺寸、配筋率、建筑高度的确定等实际问题,以上问题的解决必须依靠准确的计算。而计算相关的内容,需要有效地选择、利用计算简图,保证相关的计算模型,或者计算简图与工程实际情况相符。因建筑物对结构的抗震能力、荷载承受力及其他功能与功能提出较高的要求,结构设计也是一项极为繁琐、细致的工程,设计师在选择计算简图的时候是很困难的,一定要全面考虑建筑结构的制约因素,合理地选择计算简图,进而全方位、立体化地确保计算流程及数据结果的精度。
        3.2加大对周围环境的重视度
        在建筑结构施工过程中,需要专业人员加大对建筑环境的重视度,时刻到施工现场进行勘察,并做好施工场地周围的温度、湿度和水土酸碱性的记录。一旦出现超过指标的因素,要立即调整结构设计策略,及时采取应对措施,避免因为外界环境因素给建筑结构设计带来不良影响。
        3.3科学进行结构设计
        相较于建筑结构设计理论的发展,结构设计相对滞后。计算机技术在结构设计中的应用,有效地提高了结构设计的效率,但在实际结构设计过程中还存在一定的约束因素,这也使建筑结构优化设计的难度较大。在当前部分结构设计时,设计人员往往觉得设计与规范要求相符,计算准确即可,但在实际工作中建筑结构设计方案一般需要根据工程施工变化而进行相应的调整。因此在实际建筑结构设计中,要求其要能够满足各种性能的要求,以此来保证结构设计的科学性和合理性,而且建筑在后期使用过程中的安全性和稳定性也能够得到有效的保障。同时在结构设计时还要重视结构的延性特征,这样才能保证建筑使用过程中变形和倒塌风险降低,提高建筑对荷载的承受力。另外,针对于建筑结构形式的选择,由于钢结构和钢筋混凝土结构各有特点,在具体选用过程中,需要考虑建筑地点的地理环境,同时还要结合建筑的实际用途,从而选择更为适宜的结构形式。虽然近年来钢结构制造水平有了大幅度的提升,但其在防火方面还存在一定的欠缺,因此在当前建筑结构设计过程中,通常会将钢结构与钢筋混凝土结构相结合,进一步保证结构的稳固性和安全性。
        3.4优化设置建筑嵌固端环节
        在建筑物基本结构设计中,人防地下结构与地下室结构都具有特定的结构性,而此结构的存在也会降低建筑物的抗震效果。为此,为了使建筑的抗震能力进一步提升,需要在人防地下结构、地下室结构相继设置嵌固端,在设置期间,嵌固端上层与下层的刚性比要与抗震等级比有一定的要求联系,设计工作者应该把握大局观,确保设置完成的嵌固端满足相关标准要求,才能使建筑抗震能力进一步增强。
        结语
        总的来说,在现代建筑技术高速发展的今天,建筑施工已成为建筑领域的常规工程,而在实际的工程施工过程中,由于建筑结构设计过程较为复杂,所涉及的施工技术及相关因素都需要在设计过程中进行考虑,因而使建筑结构设计难度加大,设计工作也更加繁琐。在设计过程中,设计人员要从结构的安全性及合理性等角度进行全面考虑,结合自身经验逐步完善设计方案,提高设计质量,保证设计方案的安全性、合理性。
        参考文献:
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