建筑结构设计中存在的问题与应对措施探究

发表时间:2021/8/4   来源:《建筑实践》2021年第40卷第9期   作者:梁志坚
[导读] 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。

        梁志坚
        东莞市大业建筑技术咨询有限公司 广东东莞 523000
        摘要: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造成影响,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,本文深入研究建筑结构设计中的问题与应对措施十分有必要。
关键词:建筑结构;设计问题;应对措施
引言:经济的发展推动着社会的进步,人们的精神文化需要愈加明显,为了满足这一需要,我国的建筑行业也在不断的接受各种挑战并进行自我完善,使其可以在激烈的市场竞争中争得一席之地。近些年建筑结构愈加趋向美观化、复杂化,这也使得建筑设计趋向多元化,设计角度也在不断的转变,这也是目前建筑行业面临压力的主要原因。但是建筑工程关系着人民群众的生命财产安全,其必须要有常态化的建筑结构设计。如何做到这一点就需要明确设计主题和要点,根据设计主题对结构做出布置,坚持科学合理的原则,优化建筑结构设计,提升建筑结构设计水平和质量,为建筑行业的可持续发展注入新的动力。
        1建筑结构设计基本原则分析
        建筑结构设计的优秀性主要通过安全性、经济性、实用性以及美观性等多个方面体现出来。一般来讲,需借助设计各环节与因素保证建筑物功能的合理有序,增强结构可靠性与安全性。在结构设计中一般要遵循建筑设计,不应对建筑设计产生影响,且尽量与建筑功能需求相适应。另外,结构设计应处于建筑设计能够实现的范围,对安全加以把控,实现结构设计的经济性与合理性目标。要想使建筑结构设计更加实用与安全,就必须明确设计的基本原则。
        2建筑结构设计常见问题
        2.1建筑结构设计中的经济问题
在当前的实际工程设计中,设计人员会特别注重建筑的使用性能和结构的安全稳定性能,容易忽略建筑结构设计的经济性。事实上要实现建筑结构的综合经济效益,不仅仅是靠建设单位,应从设计初期就开始合理控制造价。如果设计人员一味地追求建筑结构的稳定性,不能合理经济的选择结构形式,或者盲目的增大构件尺寸,配筋面积等,都会造成不必要的浪费。例如选择结构形式:就拿高层住宅来说,常用的结构形式就有框架结构、普通剪力墙结构、短肢剪力墙结构、框架剪力墙结构、大开间剪力墙结构等,如果选择结构形式是只考虑建筑结构的实用性和安全性,可能有好几种形式都可以选择,但最经济的只有一种,所以设计人员应在设计过程中时刻注重建筑结构设计的经济性问题。
        2.2地基及基础设计问题
        建筑设计中,地基设计主要以附近建筑物的地基情况为基础,如果未做好地质勘察工作,就会降了地基和基础设计的可靠性,并对建筑的质量产生较大的负面影响。因此,为加强地基和基础设计的合理性,应依据地质勘探资料完善基础设计。基础设计中,基础设计荷载取值不科学、基础拉梁计算设计不合理也是较为常见的问题。通常,房屋为多层框架结构,钢筋混凝土多层框架结构房屋主要采用柱下独立基础。设计者存在的问题体现在,作用于独立基础外部荷载的取值缺乏合理性,且在地基受力层中未发现软弱粘性土层,忽视了基础及地基抗震承载力验算。
        2.3建筑框架结构设计问题
        首先是纵向框架设计缺乏科学性。房屋建筑框架结构中,纵向框架和横向框架均发挥着十分重要的作用,但是在某些建筑结构设计中出现了过于关注横向设计而忽略纵向设计的问题,削弱了箍筋和跨中配筋配置的合理性。其次,承重柱截面高度设计无法满足要求也是较为常见的问题。房屋结构设计中,设计人员为简化受力分析,缩小了承重柱截面的高度,威胁了房屋安全。


        2.4框架柱配筋
        建筑结构设计中,框架柱配筋问题较为普遍,主要表现在框架柱配筋与框架梁配筋不合理方面,由于建筑设计的周期较长,工作量较大,框架柱配筋设计也会受到主观因素的影响,不能全方位考量建筑工程实际,进而对建筑物顶层的风荷载产生较大的影响,不能满足建筑物顶层高度配筋率的要求。
        3    建筑结构设计问题的应对措施
        3.1整体优化和局部优化
        建筑结构设计表现出明显的层次性和复杂性。首先,从层次性上来看,其主要涉及到建筑设计体系、结构体系和安装设计体系等,且上述每个体系之下还包括诸多小的分支体系。设计人员在开展建筑结构设计工作的时候,应当结合工程的具体情况以及各个分支的特点加以优化,循序渐进地解决各环节遇到的困难,进而确保整个工程的顺利完工。其次,站在复杂性的层面来看,其主要涉及到建筑原材料的选择、零部件的选择以及结构类型的确定等内容。所以,不管是哪种类型的房屋建筑,都可从整体和局部出发进行优化,在保证安全性和稳定性的前提下,最终实现建筑结构设计水平的最大化提升,找到最经济合理的设计方案。
        3.2深入研究地基及基础设计
        地基及基础设计中,要注重其安全性和适用性,加强结构设计的经济性和合理性。为此,设计者要在结构设计中全面考虑多个影响因素,要基于地质勘察资料完成基础类型设计及上部结构方案设计。首先,设计人员在计算荷载的过程中,一方面要采用规范中要求的地基可承受承载力数值确定耐力设计值,另一方面根据实际及设计规范合理调整地基容许承载力数值。其次,设计人员需结合土体的类型计算持力层容许的承载力。由于不同土体所容许的承载力存在明显的差异,因此,设计强度不足现象尤为普遍,这也会引发诸多不安全因素,故而设计者需根据规范验证公式做好验算工作。最后,在基础设计计算中,设计者应参照规范的具体要求确定基础程序计算及分析方法,若采用电算方式,就要科学选择计算模型,并结合现有的经验做好设计和校验等工作,采取多种不同方式比较与验算,以减少计算过程中产生的误差,优化房屋建筑结构基础设计质量,降低设计成本。
        3.3优化房屋建筑框架结构设计
        房屋框架结构设计中,不得设置钢筋混凝土楼电梯小井筒。且在选择框架结构参数的过程中,必须严格按照楼层地震剪力系数和楼层侧向刚度比的要求验算结果。同时,结构配筋设计中,应深度考虑配筋率的极限值,依据规定标准,保证各部位钢筋延伸全面满足长度、强度及搭接要求,使建筑设计符合工程强度规范。如发生地震,建筑物的延性也会产生较为明显的变化,这可显著增强结构设计的安全性。房屋顶层设计中,务必全方位结合设计规范及标准落实结构设计,以免因屋面温度应力而使墙体出现裂缝问题。
        3.4重视配筋计算
        建筑结构设计中,设计人员需要全方位依据工程实际合理计算配筋量,应用附加箍筋法,考虑实际因素,对附近箍筋区域添加箍筋,使其与截面高度基本一致。增加箍筋时需适度扩大建筑结构中主梁截面与次梁截面的间距,从而有效提高次梁承受的荷载量。为维持建筑结构的稳定性,还要合理增设箍筋,以充分发挥其抗震作用。
结束语:
随着社会的发展,我们对建筑结构设计水平应有更高标准的要求,不仅要考虑其安全性和使用性,在此前提下,应注重其美观性和经济性。这就要求我们的设计人员要有更高的专业水平,做好建筑结构的规划和设计,从设计初期就根据具体项目的实际情况进行深入的探究、系统性优化及整合工作,并结合具体状况考虑多种因素,规避容易出现的问题,促使建筑结构的设计内容更为完善。
参考文献:
[1]宋永吉.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].城镇建设,2021(6):304.
[2]陶传刚.房屋建筑结构设计中常见问题与解决措施探究[J].建筑与装饰,2021(4):38,42.
[3]徐天江.简析建筑结构设计中的问题与解决对策[J].建材发展导向(上),2021,19(4):31-32.
[4]李芳香.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].中国房地产业,2021(10):65.
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