【摘要】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑工程的開端, 其需要設(shè)計(jì)師具有扎實(shí)理論功底和創(chuàng)新思維, 以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)工作態(tài)度。對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題, 設(shè)計(jì)師要積極采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決, 保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性。本文首先就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行了分析,然后闡述了應(yīng)注意的一些要點(diǎn)措施。
【關(guān)鍵詞】建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì); 問題; 措施
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往直接關(guān)系到建筑安全以及造成成本,是施工的基礎(chǔ),好的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間關(guān)系到工程的驗(yàn)收是否合格,本文重點(diǎn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及目前面臨的問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析,在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的解決措施,供相關(guān)的設(shè)計(jì)人員參考。
一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念
對(duì)于建筑物而言,在設(shè)計(jì)的過程中,建筑的結(jié)構(gòu)主要分為以下幾個(gè)方面:主體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、排水設(shè)計(jì)、通風(fēng)設(shè)計(jì)和電氣設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)的過程中,一方面要保證建筑設(shè)計(jì)的美觀,另外一方面在針對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理的規(guī)劃,在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行施工圖的繪制。
二、建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求
1、復(fù)雜性
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)中各個(gè)因素的不確定方面。例如,在方案的設(shè)計(jì)階段會(huì)對(duì)建筑進(jìn)行反復(fù)的修改。它的復(fù)雜性的另外一個(gè)表現(xiàn),就是結(jié)構(gòu)方案的多元化。例如,同一建筑可以有不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。因此建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)多解而沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的問題,作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師,需要找出一個(gè)最佳方案。
2、應(yīng)用性
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須講求經(jīng)濟(jì)效益,一個(gè)成功的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),技術(shù)上先進(jìn)合理,經(jīng)濟(jì)上效益顯著。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)理論研究不同,它更加具體、更加簡潔、有些地方是近似解,有些地方則根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修正。
3、實(shí)踐性
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一種工程實(shí)踐活動(dòng),沒有一個(gè)工程師是直接從大學(xué)畢業(yè)生馬上變成一個(gè)成熟的工程師,而是必須經(jīng)過一個(gè)較長時(shí)間的工程設(shè)計(jì)鍛煉,少則兩三年,多則五六年甚至更長時(shí)間,那種夢想一畢業(yè)就成為工程師的想法是不切實(shí)際的。
三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題
1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不注重概念,注重計(jì)算
部分設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,沒有結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)于建筑體的設(shè)計(jì),首先對(duì)立體結(jié)構(gòu)進(jìn)行全方位的把握,很多結(jié)構(gòu)由于受力沒有完全的把握和分析,導(dǎo)致了在建筑設(shè)計(jì)過程中很多關(guān)鍵性的概念沒有表達(dá)出來,例如在對(duì)抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的過程中,往往表述的是一些具體部位的分析,例如對(duì)于抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,表述的就是抗震和樓層之間的分析,往往非常的單一,對(duì)于整體的把握不能很好的展示出來。在實(shí)際的操作設(shè)計(jì)的過程中,對(duì)于房屋的整體結(jié)構(gòu),需要對(duì)樓層設(shè)計(jì)進(jìn)行整體的分析,而不是進(jìn)行簡簡單單的計(jì)算,如果僅僅考慮到計(jì)算問題,很可能對(duì)于一個(gè)部分的問題有所把握,對(duì)于另外一個(gè)部分的問題很難進(jìn)行處理。
2、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)存在問題
建筑基礎(chǔ)對(duì)于一個(gè)建筑而言無疑是非常關(guān)鍵的,如果地基沒有施工好,就意味著這個(gè)房屋在質(zhì)量上存在較大的缺陷,目前在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,地基雖然有一定的方案進(jìn)行參考,但是不同區(qū)域的地基還是存在一定的差異,例如在設(shè)計(jì)的過程中,不僅僅是需要考慮到當(dāng)?shù)氐氖┕栴},還需要考慮到地基內(nèi)是不是存在軟土問題,因此需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境進(jìn)行針對(duì)性的分析。
3、 建設(shè)設(shè)計(jì)中荷載存在問題
載荷問題也是很多人非常容易忽視的問題,對(duì)于建筑物而言,在建筑設(shè)計(jì)的過程中需要考慮到建筑物的沉降問題,建筑物的沉降對(duì)于每一個(gè)樓層都會(huì)產(chǎn)生非常大的影響,這也是在設(shè)計(jì)過程中需要考慮到的問題,目前,我國設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)的過程中,都會(huì)使用到載荷組合設(shè)計(jì),這種設(shè)計(jì)往往比較保守,隨著目前設(shè)計(jì)科學(xué)研究的進(jìn)展,更多的方法會(huì)逐漸的涌現(xiàn)出來。
四、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體措施
1、合理選擇結(jié)構(gòu)方案
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的是力求設(shè)計(jì)方案經(jīng)濟(jì)、合理、適用,概念設(shè)計(jì)必須選擇一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的 結(jié)構(gòu)方案,即要選擇一個(gè)切實(shí)可行的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該明確總體布置、抗震節(jié)點(diǎn)分析、應(yīng)力等方面。同一結(jié)構(gòu)單元不宜混用不同結(jié)構(gòu)體系,力求平面和豎向規(guī)則??傊?,必須對(duì)建筑師設(shè)計(jì)要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料供應(yīng)、施工條件等情況進(jìn)行綜合分析,并與施工、業(yè)主等方面充分協(xié)商,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型,確定結(jié)構(gòu)方案,必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行多方案比較,擇優(yōu)選用。
2、房屋建筑地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
對(duì)于建筑工程來講,地基是保障建筑質(zhì)量的根本性環(huán)節(jié),同時(shí)也是整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中的核心部分。地質(zhì)因素是地基設(shè)計(jì)當(dāng)中需要重點(diǎn)考慮的問題,房屋的承載力、水文地質(zhì)條件以及區(qū)域性的抗震性等,都需要進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)和處理。所以,針對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的地基設(shè)計(jì),需要在認(rèn)真、細(xì)致的比對(duì)基礎(chǔ)上確定出最為經(jīng)濟(jì)、可靠的形式。一般來講當(dāng)基礎(chǔ)寬度在2.5米以內(nèi),需要首先考慮到四合土條形基礎(chǔ)、灰土條形基礎(chǔ)等剛性比較強(qiáng)的基礎(chǔ)類型;而當(dāng)建筑的基礎(chǔ)寬度在2.5米以上,則需要采用一些柔性較強(qiáng)的基礎(chǔ)類型。另外,對(duì)于建筑承載比較多并且沒有地下室的多層建筑結(jié)構(gòu),由于其結(jié)構(gòu)類型屬于內(nèi)框架結(jié)構(gòu),所以應(yīng)當(dāng)采用交叉梁的設(shè)計(jì)形式或者是十字型的地基,來增強(qiáng)地基的強(qiáng)度,有效的避免不均勻沉降情況。在地基設(shè)計(jì)之中,后澆帶的地基設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)樣式可以合理的確保地基避免不均勻沉降現(xiàn)象,由于后澆帶的設(shè)計(jì)形式所使用的建筑材料比原先的建筑構(gòu)件更加具有穩(wěn)定性,并且其混凝土具有微膨脹的特性,所以可以帶來更好的牢固性。。
3、從結(jié)構(gòu)計(jì)算和構(gòu)造上滿足規(guī)范要求
建筑設(shè)計(jì)規(guī)范是建筑設(shè)計(jì)者首要應(yīng)該了解的知識(shí),因此,作為一名優(yōu)秀的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者應(yīng)該在設(shè)計(jì)建筑圖紙的同時(shí)符合建筑設(shè)計(jì)規(guī)范的要求,在這方面存在的幾點(diǎn)問題和避免方法如下、從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度出發(fā),不難看出其在計(jì)算上存在的問題:荷載計(jì)算的錯(cuò)誤,例如:少算或者漏算荷載,建筑物設(shè)計(jì)用料與實(shí)際用料計(jì)算不符,或荷載折減不當(dāng)、沒有計(jì)算到基礎(chǔ)的底板重量;不注意底框砌體結(jié)構(gòu)驗(yàn)算,設(shè)計(jì)者在進(jìn)行底框砌體結(jié)構(gòu)驗(yàn)算時(shí)一般情況下都采用底部剪力法,但是要知道,這種方法只適用于剛度比較均勻的多層結(jié)構(gòu),并不適合具有薄弱層的底層框架混合結(jié)構(gòu),因此,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際過程中要充分考慮到塑性變形的影響,對(duì)底層的地震剪力乘以1.2-1.5 的增大系數(shù);樓板計(jì)算,對(duì)于樓板計(jì)算而言要注意的問題也很多,例如:對(duì)于連續(xù)板的計(jì)算不能簡單的采用單向板計(jì)算方法,要考慮周全,對(duì)于雙向板計(jì)算要注意不能忽視材料泊松比對(duì)計(jì)算總結(jié)果造成的影響;電算結(jié)果的正確性,電算結(jié)果的正確性關(guān)系到設(shè)計(jì)圖紙是否被采納為施工依據(jù),因此對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)定在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是不能忽視的一個(gè)環(huán)節(jié),一定要根據(jù)設(shè)計(jì)者以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)對(duì)最后的電算結(jié)果進(jìn)行判斷,當(dāng)前,我國研發(fā)了很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算程序,并且將其應(yīng)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)計(jì)算之中,還取得了一定的成績。建筑結(jié)構(gòu)方面要注意的問題也很多:構(gòu)件最大配筋率和最小配筋率的限值,在抗震設(shè)計(jì)中顯得尤為重要,建筑設(shè)計(jì)中必不可少的就是建筑的抗震設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)中一定要滿足抗震的要求,還要滿足最大配筋率和最小配筋率的要求,這就要求設(shè)計(jì)者嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)規(guī)范;通風(fēng)散熱措施,為了防止建筑的墻體裂開,通風(fēng)散熱措施是必不可少的,在材料的選擇、鋼筋的使用方面都要有所注意。
綜上所述,本文重點(diǎn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)過程中常見的問題進(jìn)行了分析,在此基礎(chǔ)上相關(guān)的工作人員需要正確的認(rèn)識(shí)建筑設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵控制點(diǎn),結(jié)合工程特點(diǎn)和預(yù)算進(jìn)行設(shè)計(jì)。
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