【摘 要】針對建筑工程而言,結構設計是其關鍵性、重要性環(huán)節(jié),建筑結構設計與其他專業(yè)設計不同,其設計質(zhì)量,對工程成本和施工進度具有直接影響。在建筑工程設計、施工環(huán)節(jié)中,建筑設計是重要生命線。針對業(yè)主來說,通過合理、科學的結構設計,可有效減低工程成本,減少工程施工時間,有利于爭奪建筑市場地位,促使經(jīng)濟效益最大化。尤其是高層房屋建筑,作為開發(fā)商的重點項目,加強結構設計管理更是重點環(huán)節(jié)。本文主要分析高層房屋建筑結構設計管理。
【關鍵詞】高層房屋;建筑結構;設計管理
近些年來,隨著我國建筑行業(yè)迅猛發(fā)展,從設計質(zhì)量、設計效果而言,并不太理想。立足建筑結構設計角度,工程師不僅要注重結構計算準確性,還需注重結構方案具體性,按照工程實際狀況,制定合理結構設計方案。針對結構設計人員而言,需按照具體狀況,結合自身設計知識,處理各項建筑設計問題。筆者根據(jù)自身多年的建筑設計經(jīng)驗,立足高層房屋建筑角度,分析結構設計管理的相關問題。
1.高層房屋建筑結構設計管理理念分析
無論是何種產(chǎn)品,質(zhì)量是其生命,若缺乏良好質(zhì)量,產(chǎn)品必然不能在市場中生存。只有高質(zhì)量、可靠性產(chǎn)品,方可獲得市場競爭力,建筑設計也是如此。在建筑設計方面,加強質(zhì)量優(yōu)化管理,方可設計出高質(zhì)量、可靠性產(chǎn)品。房屋建筑設計,可以與建筑產(chǎn)品劃等號,作為科學技術、藝術創(chuàng)作的結晶,不能通過程序化和工業(yè)化模式生產(chǎn),針對不同性能和使用功能房屋建筑,設計內(nèi)容、設計形態(tài)、設計外表也存在諸多差異。
同時,建筑設計質(zhì)量高低,可以說,是界定一個目標范圍,通過建筑規(guī)范和設計標準,實施建筑設計。在誰及過程中,做到優(yōu)化取舍。所以,在建筑設計過程中,必須做到優(yōu)化管理。
另外,對于設計優(yōu)化管理,就是強化設計全過程管理,屬于一個動態(tài)化管理過程,打破了傳統(tǒng)單一化、靜止化的結構管理,防止浪費時間,造成嚴重經(jīng)濟損失。
2.高層房屋建筑結構設計的原則
首先,合理使用計算簡圖。針對房屋建筑,在結構計算時,是以計算簡圖為基礎,若計算簡圖選擇不合理,必然會引起結構安全事故發(fā)生。因此,選擇合理計算簡圖,是確保結構安全性、可靠性的重要保障。同時,還需采取構造措施,保證計算簡圖準確性。針對實際饑餓哦股節(jié)點,不會是單純剛結點、絞結點,和計算簡圖誤差,必須控制在允許范圍內(nèi)。
其次,選擇合理基礎方案。在基礎設計方面,需按照工程地質(zhì)條件,結合荷載分布狀況和上部結構類型,考慮施工條件、相鄰建筑物影響等因素,明確合理性、經(jīng)濟性基礎方案。在設計過程中,使地基潛力得以充分發(fā)揮。如有必要,需實施地基變形計算。在基礎設計時,需具有詳細、真實的地質(zhì)勘查報告。若缺乏地質(zhì)勘查報告,必須考察臨近建筑和現(xiàn)場查看。一般而言,若為同一結構單位,不能選擇兩種不同類型設計。
第三,選擇最佳結構方案??梢哉f,一個設計是否合理,必須選擇經(jīng)濟、安全的結構方案,明確可行性結構體系,制定合理結構形式。在結構體系中,做到簡捷傳力和明確受力。針對同一結構單元,防止選擇不同饑餓哦股體系,以滿足地震區(qū)的豎向、平面應力要求。同時,針對工程設計,需綜合考慮施工條件、地質(zhì)狀況和材料供應因素,和建筑各方進行協(xié)調(diào)溝通,明確結構選型,合理制定結構方案。如有必要,需加強技術性、經(jīng)濟性對比,選擇最佳結構方案。
第四,正確分析結果。針對房屋建筑結構設計,通常選擇計算機技術,然而因各類軟件種類眾多,使用不同軟件,計算結果也不同。所以,設計是應明確程序使用條件和適用范圍。通過計算機輔助設計,防止人工輸入誤差,確保結構實際狀況和程序相符。因此,結構設計師拿到計算結果后,需加強分析、科學校核,作出正確判斷。
第五,選擇科學構造措施。在建筑結構設計中,必須按照強柱弱梁、強壓弱拉和強剪弱彎的原則,注重延長構件延性性能,提高薄弱部位的強度,合理控制鋼筋錨固長度,特別是鋼筋執(zhí)行段的錨固長度,消除溫度應力影響。
3.高層房屋建筑結構的設計相關問題分析
首先,扭轉問題。建筑結構設計中,建筑三心由結構中心、幾何形心與剛度中心組成,高層建筑結構設計中的扭轉問題,在設計過程中可能無法實現(xiàn)三心合一。高層建筑受到水平壓力作用影響,進而產(chǎn)生扭轉振動問題。
其次,受力性能問題。針對建筑物而言,建筑設計師在確定初始方案設計時,必須考慮到空間組成特征,考慮到建筑具體的結構特點。高層建筑結構重力始終與地面呈向下作用。
第三,短肢剪力墻設置問題。結構設置過程中,必須按照實際實驗數(shù)據(jù)與施工經(jīng)驗要求,目前短肢剪力墻的是使用與增加,具有較多的限制因素。由于較薄的墻肢厚度,通常在200mm左右范圍,在梁和墻的連接處,存在有暗柱、端柱或翼墻豎向鋼筋的影響,導致相連接的梁無法達到設計所需的寬度,梁的強度可能存在缺陷。短肢剪力墻若存在較短的墻肢,墻肢與異形柱的受力性能較為接近,不利于截面抗扭。
第四,超高問題。在現(xiàn)有的建筑抗震、高度規(guī)范設計中,都要求嚴格限制建筑結構高度,然而在實際的建筑結構設計過程中,通常會出現(xiàn)各類問題,由于結構類型變更,導致施工圖未能及時通過審查。要求設計師必須重新設計方案,通過專家會議討論與商核,才能確定設計方案,進而增加了工程造價的成本與工期,影響了整體規(guī)劃。
第五,建筑物嵌固端的設置問題。嵌固端可能在地下結構頂板處設置,可能在人防頂板處設置。所以,嵌固端設置問題上,高層建筑設計師通常不注重嵌固端設置,可能會導致一系列問題。而忽略任何一個小細節(jié),均可能在后期工作中,大量修改建筑隱患,降低居住舒適度。
4.結束語
綜上所述,高層建筑設計是質(zhì)量管理的重要環(huán)節(jié),必須注重設計全過程管理和動態(tài)化管理。在設計過程中,從部分設計到整體設計,從管理點設計到強化點設計,從方案設計到施工圖紙設計,不管是哪一項工作,必須做到細化設計和優(yōu)化設計,制定合理設計方案,選擇最佳構造設計措施,正確分析構造計算結果,合理使用計算簡圖和合理基礎方案。同時,加強相關問題的分析和處理,確保高層建筑結構的穩(wěn)定性、可靠性。 [科]
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