诸斌
摘 要:我国社会发展中,人们对建筑物也提出了较高的要求。建筑结构设计也成为群众关注的焦点。建筑结构设计是工程建设中的关键环节,关系到建筑的功能性、耐久性和安全性。但是我国现阶段的建筑结构设计中依然存在着明显不足,会对工程质量产生较大影响。本文就将分析建筑结构设计中存在的问题与解决对策,以供参考。
关键词:建筑结构设计;问题;解决对策;安全性
1 引言
建筑结构设计中,设计人员应平衡建筑的可靠性和经济性,以最小投入获取最高效益,使建筑满足居民对建筑稳定性、实用性和耐久性的要求。为此,建筑结构设计人员需明确现阶段存在的结构设计问题,并采取切实可行的解决措施,优化建筑结构设计的水平。
2 建筑结构设计的意义
当前,建筑规模日益扩大,建筑质量控制也扮演着重要角色,若想保证建筑结构安全,就应提高建筑结构设计的科学性与合理性。现如今,建筑设计技术有所完善,结构设计的复杂性也随之增强,建筑结构设计要在保证建筑质量的同时,丰富建筑的功能,以此全方位满足人们的个性化需求。在结构设计中,设计人员需要应对更多棘手的问题,要不断优化设计方案,而结構设计在建筑设计中尤为重要。要求设计者全方位考虑结构细节,科学选择建筑材料,理清建筑结构设计的要点,以此确定结构设计方案,优化建筑工程质量。
3 房屋建筑结构设计中的常见问题
房屋建筑结构设计相对复杂,涉及到的内容较多,设计中也会受到多种因素的影响,进而出现质量及安全隐患,以下笔者就将分析房屋建筑结构设计中的常见问题。
3.1 地基及基础设计
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。
3.2 建筑框架结构设计
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。
3.3 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。
3.4 楼板变形计算
建筑结构设计人员在日常工作需要应对楼板变形计算工作任务,楼板变形度设计也是设计人员必须完成的工作内容,测量数据较多,建筑结构设计人员为在规定时间内完成工作,采取的设计方法不科学,进而引发了不同程度的楼板变形度计算误差。设计人员在并未了解建筑结构基础概况的情况下,便计算楼板变形度,且建筑结构设计规划存在明显不足,只是依据数学理论完成参数计算,上述因素都会影响楼板变形度计算。对此,建筑结构设计人员需全方位了解建筑设计理论,减小甚至规避设计误差,提高建筑结构的稳定性、可靠性及安全性。
4 建筑结构设计问题的解决对策
为优化建筑结构性能,设计人员应结合建筑结构设计中的问题,采取切实可行的解决对策。
4.1 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。
4.2 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。
4.3 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。
4.4 合理计算楼板变形
为有效解决房屋结构设计中的变形缝问题,要采取有效措施加强楼板变形计算的科学性。计算楼板变形的过程中,设计人员可基于设计规范做好各项工作,避免随意简化计算。房屋建筑结构设计期间,不得使用线荷载计算,要将线荷载转化为布荷载后方可计算,随后方可计算楼板配筋。设计人员需要注意到,采取上述方式计算的过程中,综合隔墙后除以楼板面积的计算方式并不科学,无法保障计算结果的精确性,因此不得应用该计算方式。再者,在楼板结构设计中双向板有效高度较大也是较为常见的问题。双向板需承受两个方向的力,因此也容易产生弯矩。所以,通常应纵横叠放双向跨板中的正弯矩钢筋,短跨置于下方,长跨置于上方,以便设计人员在计算中全方位考虑两个方向的作用力。
5 结束语
结合上述内容可以看出,建筑结构设计的影响因素较多,在建筑结构设计中也容易出现多种质量问题和安全隐患。上文主要分析了建筑房屋结构设计中的常见的问题,并针对设计中的问题提出了切实可行的解决措施,而这也要求设计人员要合理计算楼板变形,重视配筋计算,做好建筑框架结构设计工作,以此优化房屋结构设计水平,加快工程的建设进程。
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