虞祝帅 付小平
摘要:随着我国经济不断发展,建筑业迅速腾飞,人们对建筑的要求也越来越高。建筑结构设计对建筑的作用日益突出,它不仅关系到建筑的美观,更关系到建筑的安全合理性。本文主要对建筑结构设计及存在问题进行解决。
关键词:建筑结构设计;设计问题;解决对策
中图分类号:TU3 文献标识码: A
引言
设计一栋建筑物,涉及的专业有建筑,结构,设备等。相对其他专业,结构设计是一项繁重且责任重的工作,因为结构设计是否合理,直接影响到建筑物的安全、适用、经济。但在实际设计工作中,常常发生对建筑结构设计的概念理解和方法运用上的差错。为了避免或减少类似情况发生,有必要对这些差错进行深入思考并进行小结。
一、建筑结构设计中存在的问题
在建筑结构设计的过程中,难免会由于各种人为或非人为因素的影响,出现某些未定的设计障碍,这不仅阻碍了设计师的想法和策略,如果更加严重,还会影响建筑工程的施工进度,使得施工方的蒙受巨大的经济损失。接下来笔者将分析几种建筑结构设计中较容易出现的问题,以防广大建筑行业的工作者放下同样的错误。
(一)、建筑结构设计图纸简單粗略
建筑结构设计图纸是建筑施工的基础。一份合格的建筑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、抗震设计、抗震等级、防裂度、墙体材料等。当前,有一些建筑施工方的建筑结构设计不规范,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。
(二)、盲目简化设计的问题
基础设计要综合考虑土层沿水平及垂直方向上的变化、土质物理力学指标,而不是只凭地基承载力来确定的。有无原有坑道、地质异常、地下水位深度等因素,而且也要结合地质情况对上部结构确定选型,做必要的技术处理。有的工程因甲方或施工单位图省工期、省事及其他原因不按要求做必要的地基处理或使地质勘查深度不够,给建筑造成较大的工程浪费和隐患。
设计中涉及的一些折减系数、设计参数或放大系数,没有严格按照设计假定和规范取值,使实际情况与计算结果有较大出入。
(三)、浇混凝土楼板质量差
浇混凝土楼板的质量问题是建筑结构设计中永恒的问题,其中主要表现在干缩开裂和支座负钢筋倒伏。浇混凝土楼板开裂多出现在住宅楼,在温差较大的季节表现的更明显。现在很多建筑工程采用的是由混凝土预拌厂直接提供的商品混凝土,厂家为了使混凝土的可泵性提高,大量加水,降低了混凝土的质量,导致浇混凝土楼板开裂。
(四)、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,而一些建筑施工人员并没有认识到其中的重要性,施工过程中不顾建筑施工场地的条件,不考虑地下水位的高低、地下总层数和地上负载,只是单纯地垒墙,严重降低了建筑的质量,提高了安全系数。
(五)、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。
二、针对建筑设计中存在问题的解决措施
针对建筑结构设计中存在的问题,笔者经过资料搜集和一定的实践活动,进行了细致的思考和探索,总结出了几点颇有成效的应对措施,现提出来以供广大技术人员参考。
(一)、注意充分沟通
在进行建筑结构的设计之前,必须要和承包商。投资商有一个全面和谐的沟通过程,主要是来讨论建筑结构的类型以及施工的具体要求。这样将有利于设计人员对建筑工程的施工设计充分了解,对整个建筑工程的结构设计思路有一个明确的方向。明确建筑方每个部门需要注意和配合的地方,确定基础施工方案,将建筑结构设计的基础思路定下来。
(二)、充分收集资料
准确确定计算参数建设工程设计所要涉及的参数会具有特殊性,是由于其所处的地理位置的制约。例如地震烈度、基本风压、场地土类别等参数的选取,我们就要根据《基本雪压分布图》、《基本风压分布网》及此工程的地质报告确定,再譬如墙体围护主材各地区都会有差异,确定墙体荷载根据实际采用的材料就变得很关键。而且对于某些特殊的重要建筑还要对各种参数的取值根据类似工程经验、试验来确定。在着手设计前,充分收集设计所需规范、资料,根据工程类型准确、具体的地域确定计算参数,不仅可以使设计计算准确可靠,也能避免因参数不合理而造成的返工、浪费等。
(三)、合理简化,做好建模前处理
建模计算前的前处理要做好。例如要准确荷载的计算,不能估计,要完全根据使用要求或建筑做法来输入转换层构件及悬挑构件是否要考虑施工活荷载的不利影响,楼梯洞口的输入飘窗部份倚载的处理、局部开涧的处理等。有些复杂难处理的地方。要运用力学知识适当等效、简化处理,减少计算的工作量。
(四)、弄清参数含义
在建筑工程中,有许多专业术语极易混淆,二者的意义可谓天差地别,若是出现这样的问题,对于建筑结构的设计将会造成重大影响。所以在设计时务必弄清楚每个结构附带参数的具体意义,如果有不能确定的内容,需要及时的查阅资料进行确定,在修改相关参数时更要考虑整体结构参数上是否会出现相悖逆的问题。此外,理论上参数的界限是无限的,但是在具体的施工环境中,每个参数都需要界定实际有效意义,用一定的范围来进行约束,否则对于建筑结构设计的参数计算带来一定的误差影响。
(五)、运用结构设计概念,进行结构优化
在计算中,在满足技术条件下要充分考虑经济性。不能随意加大构件的截面或加大配筋量,造成“肥梁、胖柱”。有些设计人员算不清,加钢筋和层层附加保险性,以至配成超筋梁柱。要始终牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉原则”,注意构件的延性性能,加强薄弱部位,注意钢筋的锚固长度,尤其足钢筋的直线段锚固长度,考虑温度应力的影响。就应该对于高层建筑,其区别于低层建筑的特点从概念上清楚地认识,这时起控制作用的已不再是竖向荷载,而主要是风和地震作用的水平荷载。
三、建筑结构设计的安全问题
我国很多钢筋混凝土高层建筑的用钢量,已超过国外同等高度钢结构用钢量。尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低,但某些工程的材料用量反而高于国外同类工程。从历史事实来看,自上世纪60年代至今,我国使用的结构设计方法一直没有很大的改变,而 60年代所用的混凝土强度很低,其施工手段也很落后,混凝土用体积配合比,人工搅拌,没有振捣器,而施工发生安全事故的却很少。在以前很多大楼等建筑物,使用至今已逾35年,而且都经过了唐山地震影响的考验。这些事实足以证明,建筑安全事故与结构设计安全度是没有连带关系的。
结束语
总而言之,随着经济建设的高速发展,我国建筑迅速增多,形成了强大的冲击波.建筑结构设计是每一个建筑工程非常重要的一环,随着人们对建筑需求的不断提高,各式各样的建筑结构设计逐渐引起了建筑行业的设计师的高度重视。总体而言,建筑结构设计是不是一蹴而就的,需要设计师能够耐心的完成设计过程中的点点滴滴,既要满足用户的需求也要保障建筑工程的安全性。所以,设计人员自身先严格要求自己,拥有丰富的理论知识和大量的实践经验。总而言之,随着时代的蓬勃发展,建筑结构设计的道路上还会碰到许多新的挑战,但这也是建筑行业更上一层楼的机遇,只要设计师能够灵活运用自己丰富的理论知识和演绎律己的态度,建筑结构设计的发展道路将会越来越宽敞。
参考文献
[1] 张志峰.探讨我国建筑结构设计存在的问题[J].建材与装饰,2011(2).
[2] 高立人,方鄂华,钱稼茹.高层建筑结构概念设计[M].北京:中国计划出版社,2005.