浅谈建筑结构设计中存在的问题及对策

2018-02-13 21:53:49徐辉华
建材与装饰 2018年9期
关键词:楼板建筑材料图纸

徐辉华

(桂林理工大学博文管理学院 广西桂林市 541006)

引言

在建筑工程中,建筑结构设计工作至关重要,对建筑居住的舒适性、建筑整体的安全稳定性影响很大,所以,建筑结构设计技术人员必须加强对此项工作的重视。随着科学技术的发展和进步,建筑技术也发生了很大的变化,建筑结构功能和建筑类型等也开始向复杂化的方向发展,这些新的变化给建筑结构设计工作带来了全新的挑战。在全球科技化水平不断提升的背景下,建筑结构设计师们需要针对建筑结构的设计要点、布置高度和刚度等细节进行严格把控,采取先进的设计方法,确保搭建起的高层建筑结构的质量,为建筑工程的顺利施工打下坚实的基础。

1 建筑结构的设计原则

所谓设计原则,是指在建筑结构设计中,必须遵循的重要准则和标准,建筑结构的设计原则是保证高质量建筑的前提条件。只有严格地依照建筑结构设计的原则进行设计,才能设计出美观、功能完善、安全的建筑,延长建筑的使用寿命。

1.1 结构措施完善

在建筑结构设计过程中,必须注意的一条基本原则是结构措施完善。在建筑工程施工时,通常要应用到很多的建筑材料和建筑设备,这些材料、设备的结构及性质对建筑物的日后使用影响重大。所以,为了使建筑更加完善,达到居民的要求,在进行建筑基础结构设计时,必须采取相应的措施,完善建筑结构的设计。比如,建筑结构设计过程中,必须要充分考虑温度对建筑物的影响及建筑结构组件的延展性,以此来完善建筑结构的设计。除此之外,建筑结构设计技术人员在进行建筑结构设计时,必须着重关注建筑工程中的薄弱环节,依据施工的实际情况,采取相应的科学措施,完善建筑结构的设计。当然,这个过程中采取的措施必须遵守相关的原则,即必须遵守强柱弱梁、强剪弱弯的基本原则,进一步的完善建筑结构,保证建筑结构的功能可以正常发挥,保证建筑工程的安全。

1.2 计算简图精确

在建筑结构设计中,计算简图设计是非常重要的内容。技术员在设计建筑结构时,必须对调查的各种数据进行分析和计量,只有在计算简图的基础上,计算结果才更加准确,设计出来的建筑才会更加牢固和安全。所以,必须控制好计算简图的设计质量。在计算简图中,建筑结构节点是一个技术难点,相关设计人员必须深入的研究建筑结构节点,以此来控制计算简图的误差、提高计算简图的精确性,促进建筑结构设计质量的提高。

1.3 基础方案合理

在进行建筑结构设计时,必须先制定建筑方案,建筑方案的合理性与建筑结构的质量息息相关。在建筑方案制定的具体过程中,必须综合考虑多种制约因素,比如气候条件、建筑周围的环境及地质条件等,根据实际需求来制定基础方案。在制定建筑结构的基础方案前,必须完善建筑施工地质调查报告,以地质调查报告的结果作为依据,最大限度发挥地基的作用。在建筑物的使用过程中,地基起着至关重要的作用,地基会随着建筑物的使用而发生一定程度的变形,所以在制定基础方案时,必须充分的考虑这些因素。除此之外,设计方必须对建筑进行综合性的分析,尤其是建筑物的上部结构及负荷,依据分析的结果对基础方案进行改良,以提高基础方案的合理性,保证建筑物设计质量以及整体经济效益。

2 建筑结构设计要点分析

通常情况下,设计师在设计建筑结构时,往往比较注意水平荷载的控制作用,在设计阶段,要更多的关注侧向位移。尤其是基于当前建筑物高度不断的增加,对井筒、柱和墙有很高的要求,因此在建筑结构设计时,必须重点控制竖向结构体系。在建筑物高度逐渐增加的情形下,侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形也会相应的提升,这些问题都是建筑结构设计师必须考虑的问题。

3 建筑结构设计中存在的普遍问题

3.1 地下室、楼板等设计不合理

建筑的安全性和楼板设计、地下室的设计有着直接的关系。在建筑结构设计中,对外墙的设计要求非常严格,混凝土强度、墙的厚度等具有非常明确的标准,然而在实际过程中,很多施工人员并未注意到上述设计内容的重要性,他们往往会忽视施工场地的地上负载、环境条件和地下水位高低等相关内容,只是单纯的砌墙,给建筑的安全带来威胁。除此之外,混凝土楼板质量不过关是表现得非常明显的一个环节,建筑经常出现支座负钢筋倒伏、混凝土干缩开裂等现象。因为建筑使用的混凝土是厂家直接提供的,生产厂家为了提升经济效益和可泵性,加入了大量的水,降低了混凝土的特性,导致楼板开裂。

3.2 过分关注结构设计中的低含钢率

随着建筑行业的飞速发展,建筑企业越来越多,很多建筑商为了追求更高的利润,常常采取降低成本的方法来提高经济效益。所以,在建筑结构设计选材时,一味地追求建筑材料的低含钢率而在结构设计中大做文章。在建筑施工过程中,建筑材料的选择方面出现的问题会使建筑施工的安全性大大降低,严重影响各方的效益。

3.3 设计图纸不够完善

建筑项目正常施工的基本保障是具有完善的设计图纸,设计人员为了完成一份合理的建筑设计图纸,必须对建筑中的每一个环节进行细致的设计,比如,建筑材料选择、结构类型选择和抗震设计等。然而在现阶段的建筑设计中,很多建筑的设计不是很规范,致使建筑项目在实际施工过程中,出现现场混乱的情况,甚至会产生一些严重的现场事故,给居民的生命财产安全造成威胁。建筑图纸的设计应该科学合理,在重点的结构上,应该有细致地标注或者分析,例如抗震指数、墙体的材料、支撑架刚度等,这些与建筑的功能以及质量相关的数据和信息都要特别说明,为施工人员的施工提供便利。

4 解决建筑结构设计中常见问题的对策

4.1 合理选材,加强刚度设计

建筑的质量和建筑的选材息息相关,所以,必须充分的考虑建筑环境对材料的影响及建筑材料的受力特征等,与此同时,还要综合考虑材料的性能。建筑设计方在选取建筑材料时,必须综合考虑建筑项目的实际情况,多设计几种备选方案,并且深入市场进行调查,对各种材料进行综合比较,选择性价比最高的材料确保建筑项目的安全和整体经济效益。除此之外,在建筑结构设计中,刚度设计是非常重要的环节,因为建筑结构抗震性受到抗侧移刚度影响,因此,在地基稳定性较好的地带,刚度设计的标准值可以稍微降低一些,提高抗震性的同时减少共振,保证建筑的质量。

4.2 合理设计地下室外墙、提高浇混凝土楼板质量

在设计地下室的外墙时,建筑设计方必须综合考虑建筑物的整体质量,例如建筑地的水位情况和地上负载等情况,并且结合实际的使用功能,设计规范的混凝土强度和墙体厚度,确保地下室的外墙尺寸的合理性,与此同时,也可以避免因为混凝土的强度不符合相关的规定要求而发生开裂的现象,影响建筑物的质量。除此之外,针对浇混凝土楼板的质量,必须适当的提高水灰比,或者和供应商协商好需要的水灰比,并且重点关注温度差异对楼板质量的影响,在温度变化较大时,必须做好保温措施。而对于一些已经产生裂缝的墙体,可以通过表面封闭法、树脂灌注法等方式来进行补救,提高楼板的质量。

4.3 对建筑材料加以统筹安排与利用

在工作人员展开建筑结构设计工作的过程当中,对于各类建筑材料的选取同样是关键的工作内容之一。对于建筑材料的选择需要充分考虑的指标包括:建筑材料的受力特征;建筑材料的工作环境。同时,所选择的建筑材料应当在保障材料使用性能的基础之上,最大限度的降低建筑材料的损失与浪费问题。此过程当中需要特别注意的是:建筑结构设计人员需要结合项目设计的实际情况,设计多种建筑材料的选取方案,通过综合对比的方式,选择经济优势以及性能优势最为突出的建筑材料设计方案。

4.4 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。

5 结语

综上所述,通过对我国建筑结构设计的现状和存在的问题进行分析,并针对性提出解决措施。其中我国建筑结构设计存在的主要问题有:地下室、楼板等设计不合理、过分关注结构设计中的低含钢率、设计图纸不够完善等。针对我国建筑结构设计中存在的主要问题,提出针对性的解决措施,分别为:合理选材,加强刚度设计、合理设计地下室外墙、提高浇混凝土楼板质量、对建筑材料加以统筹安排与利用、对建筑设计图纸进行完善等。为了充分的发挥建筑结构设计的价值,提升建筑结构的稳定,各方工作人员必须通力合作。

[1]王号.高层建筑结构设计相关问题及对策分析[J].低碳世界,2015(01):233~234.

[2]申 钢.建筑结构设计中存在的问题与对策[J].价值工程,2013,32(20):87~88.

[3]宋祥.高层建筑结构设计中存在的问题及对策[J].山东工业技术,2017(12):120.

[4]刘志海.建筑结构设计中存在的问题与对策[J].科技经济导刊,2017(06):107.

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