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        建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見問題解析

        2016-08-10 03:08:05張大偉
        大科技 2016年28期
        關(guān)鍵詞:圖紙結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)

        張大偉

        (甘肅土木工程科學(xué)研究院甘肅省蘭州市730000)

        建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見問題解析

        張大偉

        (甘肅土木工程科學(xué)研究院甘肅省蘭州市730000)

        當(dāng)前的建筑物不僅要存在使用價值,而且應(yīng)擁有美觀性。為此,要求建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)從可行性、安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性等方面進(jìn)行思量,還應(yīng)考慮美觀性。每一個設(shè)計人員應(yīng)結(jié)合時代發(fā)展,充分利用空間資源,增加結(jié)構(gòu)的可靠性與合理性,全面提升整體生活水平。本文將結(jié)合工程實例,研究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計這一問題,希望可推動實踐活動的開展。

        建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;常見問題;解析

        經(jīng)濟(jì)社會的前進(jìn)推動了建筑業(yè),為其帶來更寬廣的空間,實現(xiàn)了全面發(fā)展,并對建筑業(yè)提出全新標(biāo)準(zhǔn),既要達(dá)到實用性標(biāo)準(zhǔn),還應(yīng)具有安全性與美觀性。為達(dá)到上述要求,我們應(yīng)密切留心建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。其好壞關(guān)乎著造價成本,影響著空間利用情況,決定著美觀性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計至關(guān)重要,屬于一項繁瑣的工程,涵蓋的內(nèi)容多,具有一定的專業(yè)性。

        1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計遵循的原則

        建筑設(shè)計即遵循美觀性和實用性等要求,結(jié)合建筑地區(qū)的具體情況實施有效利用,借助建筑學(xué)設(shè)計知識開展設(shè)計活動。從設(shè)計理論層面來說,一般體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計這兩方面。在實踐活動中應(yīng)遵循下述原則:

        1.1 選擇科學(xué)的計算簡圖

        計算簡圖在結(jié)構(gòu)設(shè)計活動中占據(jù)著主要位置,其實際上為簡化形式,關(guān)乎著建筑結(jié)構(gòu)的整體安全性。由此可知,開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計活動時應(yīng)選擇科學(xué)的計算簡圖,以免因計算簡圖問題帶來安全事故。

        1.2 選擇適宜的基礎(chǔ)方案

        基礎(chǔ)設(shè)計同樣十分重要,開展基礎(chǔ)設(shè)計時應(yīng)全面考量周邊地質(zhì)和施工條件等因素。綜合來說,應(yīng)從具體情況切入,參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),選擇適宜的基礎(chǔ)方案。

        1.3 選擇有效的結(jié)構(gòu)方案

        有效的結(jié)構(gòu)方案可為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作提供有利保障。由此可知,圍繞建筑結(jié)構(gòu)開展設(shè)計活動時應(yīng)需選擇有效的結(jié)構(gòu)方案,無論是建筑結(jié)構(gòu)形式,還是結(jié)構(gòu)體系都較為合理。

        1.4 采取可行的構(gòu)造措施

        為增加結(jié)構(gòu)設(shè)計的有效性,提升建筑結(jié)構(gòu)的牢固性,開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計活動時應(yīng)采取可行的構(gòu)造措施。明確鋼筋實際錨固長度,留心構(gòu)件的延性,思量溫度應(yīng)力作用。借助上述構(gòu)造措施能夠提升結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

        2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計活動常見問題

        某工程項目一期建筑面積達(dá)到47925.65m2,其占地面積為1561.12m2,共計32層,且地下還有1層,為車庫,其總高度為99.6m。該工程的防火設(shè)計屬于一類,其耐火等級地上和地下都是一級,而地下室防水屬于二級。該工程選擇剪力墻結(jié)構(gòu),它的一般示意圖見圖1。參照地質(zhì)勘察資料本工程選取L樁墩基礎(chǔ),其樁徑為800、1200和1400。在實際施工過程,主要遇到了下述問題:

        圖1 剪力墻結(jié)構(gòu)的一般示意圖

        2.1 建筑基礎(chǔ)選型不科學(xué)

        建筑基礎(chǔ)選型至關(guān)重要,然而,大多數(shù)基礎(chǔ)選型,特別是高層建筑均不科學(xué),對應(yīng)的地基承載力短缺,無法達(dá)到建筑變形標(biāo)準(zhǔn)。同時,選型不科學(xué)將帶來現(xiàn)場地質(zhì)條件無法合理調(diào)節(jié)差異沉降問題,還可能帶來建筑項目自身的安全性低下的問題,影響整體的質(zhì)量,縮短使用壽命。

        2.2 設(shè)計圖紙過于簡單

        設(shè)計圖紙應(yīng)完整、清晰闡明結(jié)構(gòu)設(shè)計中的每一個問題,并對建筑結(jié)構(gòu)類型和抗震設(shè)計等參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明,現(xiàn)階段,結(jié)構(gòu)設(shè)計的大部分環(huán)節(jié)均需要進(jìn)一步完善,所用圖集不具備統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),且設(shè)計圖紙無法明確標(biāo)注結(jié)構(gòu)標(biāo)高等內(nèi)容,使得建筑施工陷入混亂局面,降低了整體質(zhì)量。

        2.3 地下室外墻未進(jìn)行有效的設(shè)計

        地下室外墻設(shè)計最為重要,且在該環(huán)節(jié)極有可能出現(xiàn)各種問題。由于地下室外墻的實際情況決定著建筑承載力,因此,在具體的設(shè)計環(huán)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格要求。然而,該問題并未得到高度重視,未全面思量地下水位和地下標(biāo)高等問題,除會減小安全系數(shù)外,還可降低建筑質(zhì)量。片面關(guān)注含鋼率問題,建筑企業(yè)的壯大促使部分建筑商為提高經(jīng)濟(jì)效益用成本縮減來換取。因而,選擇低鋼率材料,且鋼結(jié)構(gòu)未刷防銹漆,影響了整體安全,降低了各方利益。

        2.4 結(jié)構(gòu)框架配筋不合理

        對建筑結(jié)構(gòu)而言,其框架配筋通常映射在框架柱的配筋與梁的配筋中。某些設(shè)計人員由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計自身的工程量的制約,當(dāng)設(shè)計配筋時,通常憑借主觀經(jīng)驗完成設(shè)計工作,忽略建筑物的實際情況與具體的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。高層建筑由于頂層承擔(dān)著一定的風(fēng)荷載,則在實際設(shè)計過程,頂層便應(yīng)具備優(yōu)良的配筋率。然而,在具體的設(shè)計環(huán)節(jié),設(shè)計人員大多未認(rèn)識到這一問題,進(jìn)而引發(fā)安全隱患。另外,在結(jié)構(gòu)建模環(huán)節(jié),通常未深入剖析和研究屋面梁的實際尺寸,使得最終的配筋量不滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

        2.5 抗震設(shè)計不達(dá)標(biāo)

        近幾年,地震災(zāi)害愈發(fā)頻繁,將會對生命財產(chǎn)造成巨大威脅。本工程以及當(dāng)前的建筑大部分均是高層建筑,進(jìn)而對結(jié)構(gòu)抗震性提出較高的標(biāo)準(zhǔn)。一些設(shè)計者在具體的設(shè)計過程,并未參照建筑物自身的抗震度標(biāo)準(zhǔn),生搬硬抄,最終建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量也不理想。另外,建筑結(jié)構(gòu)抗震性未達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),且設(shè)計人員自身也不夠重視該問題,極有可能引發(fā)質(zhì)量問題。

        3 解決對策

        3.1 保證基礎(chǔ)選型適宜

        在結(jié)構(gòu)選型環(huán)節(jié),高度重視建筑外形設(shè)計問題,密切觀察所處位置周邊的地質(zhì)條件。工作人員獲取相關(guān)圖紙后,禁止隨意開展建模計算這一工作,正式著手前,需深入探究外形設(shè)計特性,明確項目的實際地質(zhì)條件。另外,還應(yīng)考量專業(yè)人員給出的意見,綜合權(quán)衡最終選擇理想的設(shè)計方案。

        3.2 優(yōu)化建筑設(shè)計圖紙

        建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)由建筑設(shè)計圖紙來展現(xiàn),同時,還是開展施工活動的基礎(chǔ)保障。因此,在結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié),需認(rèn)真貫徹設(shè)計規(guī)范,禁止為一己之便省去關(guān)鍵信息。同時,提升在繁瑣和細(xì)微結(jié)構(gòu)方面的重視度。綜合來說,設(shè)計人員需保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,落實圖紙設(shè)計工作后,認(rèn)真審核,第一時間發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的問題,依托實際合理修正,不斷優(yōu)化設(shè)計圖紙。

        3.3 規(guī)范設(shè)計外墻

        設(shè)計外墻時需思量建筑的質(zhì)量,同時,聯(lián)系建筑項目當(dāng)前的地質(zhì)特性,以此來實現(xiàn)基本尺寸設(shè)計任務(wù)。通常將墻面厚度控制在250mm之上,為防范裂縫問題,合理規(guī)劃混凝土強(qiáng)度,至少應(yīng)超過C30等級。

        3.4 科學(xué)計算配筋量

        對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作而言,普遍面臨著配筋量不適宜的問題,基于該問題,為進(jìn)行改進(jìn),則可通過箍筋附加達(dá)到這一目的。一般可面向梁下集中力部位增加附加筋,結(jié)合實際情況確定是否把附加筋調(diào)整在截面高度的范圍。簡單來說,若框架梁柱內(nèi)部混凝土的實際強(qiáng)度等級存在差異,則梁柱節(jié)點核心部位的混凝土可依據(jù)圖2進(jìn)行處理。

        圖2 梁柱節(jié)點布置圖

        3.5 增強(qiáng)抗震能力

        一方面,依照當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況開展框架設(shè)計工作,經(jīng)由系統(tǒng)的檢查明確地質(zhì)條件,除要增強(qiáng)抗震設(shè)計能力外,也應(yīng)深入思量資本投入問題,不僅要保證質(zhì)量,而且應(yīng)做好成本控制。另一方面,應(yīng)依照國家規(guī)范嚴(yán)格開展。以本文中柱的抗震能力為例,首先,應(yīng)確保柱的截面尺寸滿足規(guī)范,若設(shè)計的柱存在顯著的剪應(yīng)力,則將會使柱面臨損壞問題;若軸壓力與平均應(yīng)力對應(yīng)的比例偏大,則柱將會出現(xiàn)混凝土壓碎問題,需將柱截面高與寬調(diào)整在300mm之上,以此來確保延性滿足規(guī)范。

        4 結(jié)語

        結(jié)構(gòu)設(shè)計具有系統(tǒng)性與綜合性。每一個結(jié)構(gòu)設(shè)計人員都應(yīng)具備深厚的理論知識,強(qiáng)烈的責(zé)任性和突出的邏輯思維。同時,明確建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)存問題,深入探究,有效提升設(shè)計水平,不斷優(yōu)化現(xiàn)有作品,打造更多優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、可靠、安全的結(jié)構(gòu)形式。

        [1]邢艷池.論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題及解決方法[J].裝飾裝修天地,2014(3):34.

        [2]孟兆勇.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題淺析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2015(1):103.

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        TU318

        A

        1004-7344(2016)28-0326-02

        2016-9-23

        張大偉(1984-),男,漢族,甘肅寧縣人,工程師,本科,主要研究方向為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。

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