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摘要:在经济、科技飞速发展的时代,我国的建筑业也迎来了新的机遇,建筑企业要想在竞争激烈、形势复杂的市场环境中求得生存和发展,就要不断完善技术和管理,提升建筑质量。建筑结构设计可有效确保建筑物的安全与稳定,会对建筑整体设计安全性、经济性与适用性产生直接影响。
关键词:建筑结构设计;问题与对策
引言
结构设计使建设项目的重要组成,会对后续施工及项目整体性能产生直接影响。同时,结构设计的合理性会对建筑工程使用寿命形成影响,所以必须高度重视建筑结构设计的合理性。但受诸多因素影响,建筑结构设计始终存在诸多不足。要想全面优化建筑结构性能,就应注重结构设计重要作用,对设计问题加以解决。由此可见,深入研究并分析建筑结构设计中的问题与解决对策十分有必要。
1建筑结构设计的内涵分析
结构设计指的是在无法通过计算得到精确数值的情况下,通过结构破坏机理、力学理论、工程经验、试验结果来设计建筑项目的整体和局部。结构设计是立足于宏观视角下对建筑工程的整体布局、细节安排进行控制,尽管不采用数值计算,但需要运用结构构件和结构体系、分体系之间的关系进行近似估算,从而得出合理的设计方案,避免施工过程中或者施工后期频繁改动方案,造成人力、物力和财力资源的浪费。设计师如果深入理解了结构设计的内涵,就不会过于依赖专业软件和理论数值,而是利用自己的创新力,将理论知识和实际情况相互结合,以提高建筑结构设计的新颖性,让结构设计变得更加灵活。
2建筑结构设计常见的问题
2.1设计图规范性问题
在建筑结构设计中,设计图纸会对后期建筑项目施工建设产生直接影响,因而必须保证其设计科学合理,进而优化建设质量和效率。然而,在实际设计中,图纸设计不规范的问题始终存在。图纸设计会涉及建筑结构设计的类型、抗震等级与结构材料等多方面内容,若考虑不到位会对建筑工程的设计质量产生一定影响。以此建筑项目为例,在结构设计中建筑物的地上结构设计图纸并未根据规范设计标准和依据对梁柱与标高等参数加以标识,梁柱配筋图的设计相对混乱,结构标高不清晰,设计图纸结构符号准确性较差,以上问题均对工程结构设计质量和进度产生不利影响,严重的情况还会引发一系列安全隐患。
2.2抗震设计不完善
在建筑结构设计中,建筑的抗震能力是重要的设计内容,并且直接决定了建筑质量与整体的安全性,与人们的人身安全密切相关。抗震设计包括抗震计算、抗震构造措施,设计过程中最容易出现的问题是尽管设计师明确了本地区的烈度,但是却忽略了相关规范中要求的抗震等级。抗震等级除了和建筑类型有关,而且还与建筑的高低、所处场地、周围环境等因素密切相关,很多情况下,抗震设防烈度应该提高1度~2度,以此来确定抗震等级。因此,如何判定抗震等级成为建筑结构抗震设计的重要工作,而抗震等级同时又决定了建筑结构设计的计算,并且对结构构件内力的调整产生影响,只有准确确定建筑的抗震等级,才能满足“强柱弱梁、强剪弱弯”的规范要求。
2.3参数计算准确性较差
因建筑结构涉猎内容复杂,为确保建筑结构性能达标,必须准确计算大量参数,为结构设计工作的开展提供必要数据参考。通常,在结构设计过程中,参数计算准确度并不高。以此建筑项目为例,设计楼板的时候出现设计有效高度值过大的情况,而且设计中未考虑承受线荷载楼板弯矩,无法准确计算性能参数,进而引起结构设计的问题。
3建筑结构设计问题的解决对策
3.1强化设计图纸规范性
在建筑结构设计中,结构设计图纸的作用不容小觑,可为后期建筑工程项目的施工建设提供必要参考。为此,在建筑结构设计期间,应强调设计图纸的设计规范化与合理化,保证结构设计图纸质量达标,以免引发设计质量问题。另外,对于建筑结构图纸的设计应遵循具体规定要求,参考项目建设具体状况,将图纸中不同类型的符号和数据等相关参数详细标识出来,特别是复杂结构的参数。作为设计工作人员应强调设计图纸设计的作用,在设计前了解项目具体情况,系统勘察项目场地环境与水文条件等相关资料,以保证建筑结构设计图纸资料更全面更可靠,不应仅依靠个人设计经验确定材料与结构构件尺寸,以免影响图纸质量。在此基础上,完成设计图纸设计工作后,设计工作人员应严格校核图纸准确性,对设计图纸不合理问题及时发现并纠正,以免出现不必要设计问题。
3.2优化抗震设计
设计建筑抗震结构的时候,要保证数据计算的准确,使得承重柱的横截面积满足标准要求。为此,在施工建设前应测验预应力,使其能够承受特定范围的外界作用力。在设计阶段,要求支柱、横梁和剪力墙处于平衡状态,以免设计出现刚度过强的情况,同时要具备变性能力,能够根据外力对承受能力加以调节,并保护剪力墙,使得建筑抗震能力不断增强。同时,要根据国家规定要求设计抗震等级,因工程环境与外力影响,设计的抗震等级应高于规定标准,确保建筑在作用力下同样具有延展性与承载能力。为此,设计人员在设计期间应强调钢筋结构配比与混凝土间作用力,使得抗震安全更加有效。
3.3准确计算结构设计参数
对于建筑结构设计而言,为保证结构与工程要求标准契合,应在准确计算结构性能参数的基础上,对比实际要求,亦或是根据要求参数计算结构性能,增强结构设计合理化。以楼板设计为例,为避免设计与后期施工建设不发生形变和裂缝,应科学计算结构形变的范围。在计算数据的时候,工作人员应根据设计要求与规范开展,坚决不允许受主观意识影响判断,也不应简化处理计算数据。
3.4加强安全监督
建筑企业内部成立安全监管部门,审核建筑结构设计图纸是否正确、合理。监管人员全程监督建筑结构设计工作的开展,如果发现设计师出现失误,或者缺乏安全意识,应立即指出,双方共同讨论协商,将安全隐患消除在萌芽状态。必要情况下,可以适当给设计人员一定压力,激发设计人员的工作积极性,以免个别人员出现懈怠、敷衍、搪塞等不负责任的行为。
3.5做好新技术应用
如今随着信息技术的飞速发展,涌现出了很多新技术。例如在建筑结构设计中应用BIM技术,能够在现有的设计过程与软件的基础上,实现结构信息一体化,完成三维模型的制作,在实际进行三维建筑结构模型修改时,能够自动完成关联模型结构的更新,还能够基于不同建筑结构之间,完成碰撞检查,有效提高建筑结构设计的安全性。在这一过程中,做好Revit接口转换非常重要,通过采用三维结构模型,在转换接口的帮助下,直接实现Revit模型的转换,比如可以采用广厦Revit转换接口软件可实现广厦模型和PKPM模型到Revit模型的转换,从根本上提高建筑结构设计的效率与安全性。
结束语
随着科技和建筑材料的不断发展,人们对于建筑的质量和美观的要求也是越来越高,而结构设计是保证建筑物质量的前提。建筑结构设计与建筑安全性、使用寿命密切相关,该项工作涉及的内容较多,设计人员必须站在整体角度,从宏观上调控潜在的风险因素,树立完善的安全意识,结合实际情况制定合理的设计方案,以保证建筑结构设计的安全性。
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