建筑结构设计中存在的问题与对策

2014-04-21 00:36李雷
城市建设理论研究 2014年11期
关键词:建筑结构设计问题对策

李雷

摘要:建筑结构设计是建筑设计的基础,更是建筑项目施工及后期运行得以顺利开展的前提所在。在建筑功能多元化发展的趋势之下,建筑结构设计的重要意义得到了进一步的凸显。本文主要对建筑结构设计中存在的问题与对策进行了简要分析。

关键词:建筑结构设计;问题;对策

中图分类号:TU2文献标识码: A

引言

建筑结构设计不仅面向对建筑的设计,而且还对建筑结构进行设计,其关键在于以建筑结构设计来保证建筑质量的实现。建筑设计应遵循安全、适用、经济、美观以及便于施工的原则,一个完美的建筑结构设计是这五要素最佳结合的结果,但是,在现实建筑结构设计中很难实现其最佳性能的发挥。

一、建筑结构设计的概述

1、建筑结构设计的基本程序

对建筑物进行整体设计时,是包含很多方面的设计内容,如暖通设计、结构设计、电气设计以及给水和排水设计等。当然虽然有如此多的设计内容,但我们在设计每一项内容时都是要遵循最基本的可靠性、安全性、实用性、经济性以及美观性等设计原则的。建筑物要想真正的发挥自身的使用功能,就必须要具备建筑结构,而结构设计工作则是建筑设计的重要的组成部分。

2、建筑结构设计的基本要求

要想充分的保证建筑结构的可靠性以及安全性,设计时就要满足以下的要求:首先就是抗震设计,在进行建筑结构设计的工作时,应充分的考虑到建筑自身所处的位置的高度、烈度以及具体结构类型的差异,选择最适合的抗震等级;其次就是要重视相关计算,各种结构构件都应进行正常的使用验算以及承载极限状态的计算工作,比如说一些承受动力荷载的结构构件就应进行疲劳强度的验算工作。

二、建筑结构设计中存在的问题

1、建筑结构设计图纸简单粗略

建筑结构设计图纸是建筑施工的基础。一份合格的图纸需要详细地说明结构设计的每一个细节,譬如结构类型、地震烈度、抗震等级、墙体材料等。当前有一些设计人员的结构设计不规范,在各层梁、柱、墙的平面配筋图中,仍然采用不标准图集,地上地下的结构标高、梁柱编号、结构层高标注不清楚,在具体的建筑施工中,现场混乱,极易引起建筑事故的发生。

2、建筑基础选型不科学

要想使建筑既安全实用,又科学合理,建筑的基础选型是非常重要的。当前有一些高层建筑的基础选型不科学,所选地址没有足够的地基承载力,不能够达到建筑变形的要求,而且调节不均匀沉降的能力较低,在这样的地址上建起的楼房安全系数低,质量差。还有的建筑采用的筏基方式不合理,施工人员对平板式筏基与梁板式筏基的区别了解不明晰,建筑施工时任选其一,最终降低了整个建筑的安全性,甚至减少了建筑的寿命。

3、地下室外墙设计不合理

地下室外墙设计是建筑结构设计中相当重要的部分,但出现的问题也是最严重的。地下室外墙的设计要求是非常严格的,墙的厚度、混凝土的强度、防水性能等都有明确的标准,而一些设计人员并没有认识到其中的重要性,设计时不考虑地下水位的高低、地下总层数和地上负载,导致地下室外墙开裂、漏水,不仅影响了地下室的使用,还严重降低了建筑的质量。

4、盲目追求低含钢率

当前,建筑业飞速发展,工程数量日益增多。一些业主为了经济效益的提高,不惜降低成本,盲目追求建筑主体的低含钢量。一些设计人员为了迎合业主的要求,违反国家的规范,在结构设计中大做文章,减少了建筑物的含钢量。这样虽然提高了开发商的经济效益,但是给建筑物埋下了很大的安全隐患,为以后户主的家庭生活埋下了一颗定时炸弹。

三、建筑结构设计中的应对策略

1、对建筑设计图纸进行完善

建筑设计图纸可以说是建筑结构的重要表现载体之一,同时也是建筑项目在施工过程中的基础所在。换句话来说,建筑设计图纸中所出现的任何问题都会在建筑施工中数倍的反应出来,造成不可逆的后果。因此,在开展建筑结构设计工作的过程当中,需要严格按照设计规范展开工作,设计师决不能贪图方便而省略对关键信息的标准与标识。同时,对于较为复杂、以及细微的结构区域而言,需要在结构设计中加以重点关注。总而言之,建筑结构设计工作人员需要始终保持严谨的工作态度,在结构设计图纸完成之后,需要重视对图纸的自我审核,及时发现存在于建筑结构设计图纸中的问题,结合实际情况加以修正,以此种方式来保障建筑结构设计图纸的完善性与科学性。

2、基础类型的选择和设计

房屋进行基础设计是要根据施工地点的地质情况和水文情况作为参考的,同时对施工地点的承载能力也要进行考察。在进行设计的时候,建筑的体型功能要求和基础情况都要进行考虑,同时施工的条件,施工材料的供应,以及是否处于地震多发地区都要进行考虑。在对所有的考虑因素都进行分析以后,对基础地基结构进行设计,在设计的时候,可以设计出多种方案,选择经济合理的基础类型进行施工。砌体结构优先采用刚性条形基础,如灰土条形基础、素混凝土条形基础、四合土条形基础和毛石混凝土条形基础等,当基础宽度大于2.5m时,可采用钢筋混凝土扩展基础也就是柔性基础。多层内框架结构,地基较差、无地下室、荷载较大为减少不均匀沉降,增强整体性,可采用十字交叉梁条形基础。如采用上述基础不能达到地基基础强度和变形要求,又不宜采用人工地基或桩基时,可采用筏板基础。框架结构、有地下室、防水要求高、上部结构对不均匀沉降要求严、柱网较均匀,可采用箱形基础,柱网不均匀时,可采用筏板基础。有地下室,柱网、荷载较均匀,无防水要求,地基较好,可采用独立柱基,抗震设防区加柱基拉梁或采用筏板基础或钢筋混凝土交叉条形基础。无地下室,荷载较大,地基较差,柱下可选用交叉条形基础并与墙下条基连结在一起,以增强整体性。剪力墙结构无地下室或有地下室,地基较好,无防水要求,宜选用交叉条形基础,当有防水要求时,可采用箱形基础或筏板基础。

3、确保地下室外墙设计的科学性

在现代建筑,特别是高层建筑项目施工的过程中,建筑物的整体质量在很大程度上是由地下室外墙所支撑的。因此,若在建筑结构设计的过程中,对于地下室外墙的设计不够科学与合理,则势必会导致整个建筑物的稳定性受到严重的影响。结合实际工作经验来看,在地下室外墙设计的过程当中,结构设计工作人员首先需要对整个建筑物的质量加以衡量,结合建筑项目所处区域的地质特征,完成对地下室外墙基本尺寸的设计工作。常规意义上来说,对于高层建筑项目而言,地下室外墙结构设计过程中的墙面厚度需要保持在250mm以上。同时,为了防止由水泥用量增大而导致地下室外墙墙面混凝土产生裂缝问题,应当避免将混凝土强度设计过高,但也应当在C30等级以上。

4、合理选择建筑材料

在建筑结构设计中,建筑材料的选择直接影响着建筑整体质量。建筑材料选择要根据建筑材料的受力点和工作环境来选择,以提升建筑材料与建筑场地的适应性;要根据建筑整体结构进行材料选择,以不同建筑层次进行材料选择,并在建筑底层加强建筑的刚度,以提升基层支撑力量,在较高层适度减轻建筑刚度,如在高层建筑设计中,减少混凝土的使用量,利用梁、柱结构来代替墙结构,以高层建筑总体重量的减少来增强建筑的抗震力;提高建筑材料的利用率,使建筑材料功能最大发挥;进行建筑材料对比化方案设计,提供多种方案支持,选择既能适应于建筑实际要求,又能够节约建筑成本的建材方案,这有效地提升了建筑的安全性。

结束语

在建筑工程中,结构设计是非常重要的组成部分,是进行建筑工程施工的重要保证。在进行设计的时候,一定要保证设计要遵循一定的规范,同时要保证设计的可行性。建筑工程结构设计,设计人员要不断积累更多的知识,只要这样才能更好的进行结构的设计,保证建筑的施工质量。

参考文献

[1]丰敏.浅谈房屋建筑结构设计细节[J].民营科技,2010.

[2]单厚义,高层建筑结构设计的发展研究[J],成都:技术与市场,2011.

[3]丁庆华.浅析建筑结构设计中应该注意的问题[J].中国新技术新产品,2012.

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