刘昊
中咨海外咨询有限公司 北京丰台 100070
摘要:伴随着我国城市化发展水平的提高,大城市持续新增高层建筑物,此类建筑能够缓解大城市用地紧张的难题。高层建筑物的结构设计一直以来都是本领域关注的焦点问题,如果处理不得当,可能会影响其结构的稳定能力,甚至引发严重的问题。为了促进高层建筑物结构部分的设计更加科学,文章对其设计过程中的共性问题实施了深入研究,并且给出了适当的解决方案,期望能够为提升高层建筑结构设计的品质提供一定的参考价值。
关键词:建筑结构设计;要点;措施
引言
随着我国经济快速发展,人们生活水平不断上升,人们对建筑工程的质量、安全性越来越重视,建筑工程结构设计已成为我国建筑工作的关键组成部分。在建筑工程规划阶段合理设计建设结构,确保工程施工的高效、安全。我国建筑行业发展过程中存在较多问题,应优化工程的设计和实施方案,在实践中不断解决问题、吸取经验,以实现建筑行业的进一步发展。建设单位应重视消费者的个性化需求,且立足于工程项目的设计规划,实现房屋设计结构的不断优化,实现我国设计领域的可持续健康发展。
1民用建筑结构设计问题
1.1缺乏安全意识
建筑施工企业安全意识的缺失将直接影响建筑结构的安全。虽然我国已经出台了一些有关建筑结构设计安全的制度,但一些企业在工程建设中仍然遵循效益第一的原则,只注重经济效益,没有严格执行各项制度和规范。此外,还存在擅自改造建筑结构、以次充好的情况,这在一定程度上也是一个问题,加剧了建筑结构的安全风险。另外,设计师还没有建立起强烈的安全意识,这也是建筑结构缺乏安全保障的关键因素。设计师是结构设计的执行者,其专业水平和综合素质对建筑结构设计起着举足轻重的作用。但现在很多设计人员对设计工作不重视,也削弱了建筑结构的安全性。
1.2地基基础设计不合理
建筑结构的设计中地基基础设计非常关键,地基的设计、基础的选型直接影响着整个建筑结构的安全性。这就要求在地基基础设计时,除了仔细研究建设项目的《岩土工程勘察报告》外,还应去工程项目的建设场地,仔细考察项目建设场地的地质及周边环境,为地基基础设计提供依据。由于我国地质情况比较复杂,对于湿陷性黄土、多年冻土、膨胀土等力学性能比较特殊的地基,选用土的地基承载力、基础埋深、地基处理及相应地基上的基础选型除符合国家相关规范的规定外,还应结合当地工程经验来提高设计质量。
1.3施工技术水平和管理能力不足
房屋建筑工程结构设计是一项系统化、复杂化的工作,建筑工程前期的规划设计方案对建筑结构的科学性较为关键,设计图纸在工程施工过程中具有指导性的作用。现代科学技术应用、细节描绘不合理,会降低后期具体施工的水平,影响房屋建筑工程的质量。房屋设计施工过程中监管机制不严格,团队工作人员在施工过程的积极性、主动性不足,房屋建筑结构高宽比计算标准不合理,易导致出现检验失职等问题。
2民用建筑结构设计要点
2.1科学选取计算参考图纸和相关结构模式
工程设计人员合理选取计算参考图纸是确保高层建筑主体结构设计结果安全的基础。在建设方案选取时需要使用和计算参考图纸相对应的方案,在进行构件的结构节点的规划设计时,必须保证计算参考图纸的误差值控制在规定的范围之内。
另外在选取建筑物主体结构的设计方案时不但需要参考其外观形状,还要参考相关设计方案的可行程度及经济指标是否合理,选取的设计方案需要符合建筑主体结构外观及内部结构的相关规定和需求。特别是对于荷载及其受力情况进行设计的时候,需要遵照传力系统简明、受力状态均匀清晰的设计准则,防止出现受力集中导致建筑物的主体结构刚度受到影响的情况。
2.2提升剪力墙结构设计的合理性
在剪力墙结构设计过程中,在考虑满足室内舒适性的同时,还要考虑外墙对于承重方面的影响,不能过度的追求舒适性而轻视建筑承重的极限。所以,在保证外墙尺寸合理的情况下,利用一些供暖以及制冷的方法提高建筑物的舒适性是非常可取的。如:高层建筑纯剪力墙结构设计同样也是允许的,刚度明显大于剪力墙-框架结构,在抗震性能上,要明显地优于框-剪结构,但是结构建设的成本要高于前者,若建设周期长或者是市场定位是高档住宅小区等,优先设计剪力墙结构,但是同时也应避免大开式的剪力墙设计,墙体厚度为90mm,为增加用户使用面积起到了作用。并且,剪力墙结构需要适量地增加框架,在结构体系的设计上,需要围绕剪力墙进行全方位的分析,采取包络设计等,且结构体系要清晰,框架柱按照EA实际情况确定数值,EI的取值要偏小等等。不仅如此,轴压比前提下,板梁混凝土的强度等级可以参考C25。
2.3科学应用设计结构方法
房屋结构设计过程中,使用完善的设计方法可提升设计的科学性。在房屋建筑工程设计规划阶段,须进行统筹管理,前期规划时对实际施工过程中的问题进行预期处理,可加快施工进度。应用设计结构优化法可对施工问题进行完善处理,施工设计团队应明确房屋建筑结构设计要点,优化设计方案中统筹管理制度等。人们对房屋建筑工程结构质量提出了更高、更具体的要求,施工人员应充分重视建筑工程的耐用性。应在设计、施工、检验等阶段过程落实结构设计方法,在设计施工团队内部定期召开调整施工方案、技术的相关会议。根据工程施工实际情况,充分落实设计方案,及时商议每个阶段房屋质量优化的新对策。在设计施工图纸的过程中,设计人员须考虑多种主客观因素,包括房屋建筑外形、总体结构布局、建筑承载力位置等,施工人员须严格按照前期规划阶段制定的设计图纸,进行实际施工操作。
2.4建筑构造保障抗震性能
在进行建筑的抗震结构设计时,需对抗震不利的地方进行有效加强处理,并且进行多层次抗震设防,以保证建筑能满足抗震设计要求。建筑物的抗震体系由主体结构安全和维护构件安全两个层级。换言之,建筑物的抗震设计除了结构概念设计外还包括维护墙体、外墙门窗、幕墙及饰面装饰材料等设计。从事建筑设计行业,需要了解到施工现场最容易犯建筑构造上的低阶错误,而设计中则是更多注重对结构主体的把控,忽视对建筑构造细节的表达。对于很多建筑,特别是医疗教育建筑,发生地震时除了结构不应被破坏,还应该考虑项目的整体安全,保证项目能为抢险救灾所用。所以,建筑设计时首先应选择合适的墙体材料,尽量不选薄壁型空心砖、大孔径空心砖等类型的砌体构造,此材料在地震作用下极易被地震剪力所破坏,M不利于抗震;其次对外墙幕墙设计时需要将一些具有良好延性的结构构件,使用合理的方法进行有效连接,才能使构件与建筑主体协同工作,避免地震时产生次级伤害。同时应尽可能考虑到建筑的每一个构造节点的细节,这样才能够达到国家的抗震设计要求。建筑物精细化设计是建筑抗震设计的必然趋势,设计过程中不能对结构主体和维护设施有区别对待,需要根据建筑的具体要求来处理好两者之间的相互关系,这样才能保证建筑物的安全,避免人祸与天灾同行。
结语
建筑设计对建筑的安全性具有显著影响。建筑结构需承担较大荷载,维持建筑的稳定性和平衡性。因此,在建筑设计中,必须高度重视结构设计,完善结构抗震性能,注重结构设计合理性,做好楼板、配筋的设计工作,以增大整体工程的安全系数,加快现代化城市的前进脚步。
参考文献
[1]孙慧芹.房屋建筑结构设计中的常见问题与解决对策研究[J].建筑技术开发,2020(18):7-8.
[3]郭永.房屋建筑结构设计中常见问题及对策分析[J].居舍,2020(7):84.