徐輝華
(桂林理工大學博文管理學院 廣西桂林市 541006)
在建筑工程中,建筑結構設計工作至關重要,對建筑居住的舒適性、建筑整體的安全穩(wěn)定性影響很大,所以,建筑結構設計技術人員必須加強對此項工作的重視。隨著科學技術的發(fā)展和進步,建筑技術也發(fā)生了很大的變化,建筑結構功能和建筑類型等也開始向復雜化的方向發(fā)展,這些新的變化給建筑結構設計工作帶來了全新的挑戰(zhàn)。在全球科技化水平不斷提升的背景下,建筑結構設計師們需要針對建筑結構的設計要點、布置高度和剛度等細節(jié)進行嚴格把控,采取先進的設計方法,確保搭建起的高層建筑結構的質量,為建筑工程的順利施工打下堅實的基礎。
所謂設計原則,是指在建筑結構設計中,必須遵循的重要準則和標準,建筑結構的設計原則是保證高質量建筑的前提條件。只有嚴格地依照建筑結構設計的原則進行設計,才能設計出美觀、功能完善、安全的建筑,延長建筑的使用壽命。
在建筑結構設計過程中,必須注意的一條基本原則是結構措施完善。在建筑工程施工時,通常要應用到很多的建筑材料和建筑設備,這些材料、設備的結構及性質對建筑物的日后使用影響重大。所以,為了使建筑更加完善,達到居民的要求,在進行建筑基礎結構設計時,必須采取相應的措施,完善建筑結構的設計。比如,建筑結構設計過程中,必須要充分考慮溫度對建筑物的影響及建筑結構組件的延展性,以此來完善建筑結構的設計。除此之外,建筑結構設計技術人員在進行建筑結構設計時,必須著重關注建筑工程中的薄弱環(huán)節(jié),依據(jù)施工的實際情況,采取相應的科學措施,完善建筑結構的設計。當然,這個過程中采取的措施必須遵守相關的原則,即必須遵守強柱弱梁、強剪弱彎的基本原則,進一步的完善建筑結構,保證建筑結構的功能可以正常發(fā)揮,保證建筑工程的安全。
在建筑結構設計中,計算簡圖設計是非常重要的內容。技術員在設計建筑結構時,必須對調查的各種數(shù)據(jù)進行分析和計量,只有在計算簡圖的基礎上,計算結果才更加準確,設計出來的建筑才會更加牢固和安全。所以,必須控制好計算簡圖的設計質量。在計算簡圖中,建筑結構節(jié)點是一個技術難點,相關設計人員必須深入的研究建筑結構節(jié)點,以此來控制計算簡圖的誤差、提高計算簡圖的精確性,促進建筑結構設計質量的提高。
在進行建筑結構設計時,必須先制定建筑方案,建筑方案的合理性與建筑結構的質量息息相關。在建筑方案制定的具體過程中,必須綜合考慮多種制約因素,比如氣候條件、建筑周圍的環(huán)境及地質條件等,根據(jù)實際需求來制定基礎方案。在制定建筑結構的基礎方案前,必須完善建筑施工地質調查報告,以地質調查報告的結果作為依據(jù),最大限度發(fā)揮地基的作用。在建筑物的使用過程中,地基起著至關重要的作用,地基會隨著建筑物的使用而發(fā)生一定程度的變形,所以在制定基礎方案時,必須充分的考慮這些因素。除此之外,設計方必須對建筑進行綜合性的分析,尤其是建筑物的上部結構及負荷,依據(jù)分析的結果對基礎方案進行改良,以提高基礎方案的合理性,保證建筑物設計質量以及整體經(jīng)濟效益。
通常情況下,設計師在設計建筑結構時,往往比較注意水平荷載的控制作用,在設計階段,要更多的關注側向位移。尤其是基于當前建筑物高度不斷的增加,對井筒、柱和墻有很高的要求,因此在建筑結構設計時,必須重點控制豎向結構體系。在建筑物高度逐漸增加的情形下,側向力所產(chǎn)生的傾覆力矩和剪切變形也會相應的提升,這些問題都是建筑結構設計師必須考慮的問題。
建筑的安全性和樓板設計、地下室的設計有著直接的關系。在建筑結構設計中,對外墻的設計要求非常嚴格,混凝土強度、墻的厚度等具有非常明確的標準,然而在實際過程中,很多施工人員并未注意到上述設計內容的重要性,他們往往會忽視施工場地的地上負載、環(huán)境條件和地下水位高低等相關內容,只是單純的砌墻,給建筑的安全帶來威脅。除此之外,混凝土樓板質量不過關是表現(xiàn)得非常明顯的一個環(huán)節(jié),建筑經(jīng)常出現(xiàn)支座負鋼筋倒伏、混凝土干縮開裂等現(xiàn)象。因為建筑使用的混凝土是廠家直接提供的,生產(chǎn)廠家為了提升經(jīng)濟效益和可泵性,加入了大量的水,降低了混凝土的特性,導致樓板開裂。
隨著建筑行業(yè)的飛速發(fā)展,建筑企業(yè)越來越多,很多建筑商為了追求更高的利潤,常常采取降低成本的方法來提高經(jīng)濟效益。所以,在建筑結構設計選材時,一味地追求建筑材料的低含鋼率而在結構設計中大做文章。在建筑施工過程中,建筑材料的選擇方面出現(xiàn)的問題會使建筑施工的安全性大大降低,嚴重影響各方的效益。
建筑項目正常施工的基本保障是具有完善的設計圖紙,設計人員為了完成一份合理的建筑設計圖紙,必須對建筑中的每一個環(huán)節(jié)進行細致的設計,比如,建筑材料選擇、結構類型選擇和抗震設計等。然而在現(xiàn)階段的建筑設計中,很多建筑的設計不是很規(guī)范,致使建筑項目在實際施工過程中,出現(xiàn)現(xiàn)場混亂的情況,甚至會產(chǎn)生一些嚴重的現(xiàn)場事故,給居民的生命財產(chǎn)安全造成威脅。建筑圖紙的設計應該科學合理,在重點的結構上,應該有細致地標注或者分析,例如抗震指數(shù)、墻體的材料、支撐架剛度等,這些與建筑的功能以及質量相關的數(shù)據(jù)和信息都要特別說明,為施工人員的施工提供便利。
建筑的質量和建筑的選材息息相關,所以,必須充分的考慮建筑環(huán)境對材料的影響及建筑材料的受力特征等,與此同時,還要綜合考慮材料的性能。建筑設計方在選取建筑材料時,必須綜合考慮建筑項目的實際情況,多設計幾種備選方案,并且深入市場進行調查,對各種材料進行綜合比較,選擇性價比最高的材料確保建筑項目的安全和整體經(jīng)濟效益。除此之外,在建筑結構設計中,剛度設計是非常重要的環(huán)節(jié),因為建筑結構抗震性受到抗側移剛度影響,因此,在地基穩(wěn)定性較好的地帶,剛度設計的標準值可以稍微降低一些,提高抗震性的同時減少共振,保證建筑的質量。
在設計地下室的外墻時,建筑設計方必須綜合考慮建筑物的整體質量,例如建筑地的水位情況和地上負載等情況,并且結合實際的使用功能,設計規(guī)范的混凝土強度和墻體厚度,確保地下室的外墻尺寸的合理性,與此同時,也可以避免因為混凝土的強度不符合相關的規(guī)定要求而發(fā)生開裂的現(xiàn)象,影響建筑物的質量。除此之外,針對澆混凝土樓板的質量,必須適當?shù)奶岣咚冶?,或者和供應商協(xié)商好需要的水灰比,并且重點關注溫度差異對樓板質量的影響,在溫度變化較大時,必須做好保溫措施。而對于一些已經(jīng)產(chǎn)生裂縫的墻體,可以通過表面封閉法、樹脂灌注法等方式來進行補救,提高樓板的質量。
在工作人員展開建筑結構設計工作的過程當中,對于各類建筑材料的選取同樣是關鍵的工作內容之一。對于建筑材料的選擇需要充分考慮的指標包括:建筑材料的受力特征;建筑材料的工作環(huán)境。同時,所選擇的建筑材料應當在保障材料使用性能的基礎之上,最大限度的降低建筑材料的損失與浪費問題。此過程當中需要特別注意的是:建筑結構設計人員需要結合項目設計的實際情況,設計多種建筑材料的選取方案,通過綜合對比的方式,選擇經(jīng)濟優(yōu)勢以及性能優(yōu)勢最為突出的建筑材料設計方案。
建筑設計圖紙可以說是建筑結構的重要表現(xiàn)載體之一,同時也是建筑項目在施工過程中的基礎所在。換句話來說,建筑設計圖紙中所出現(xiàn)的任何問題都會在建筑施工中反應出來,造成不可逆的后果。因此,在開展建筑結構設計工作的過程當中,需要嚴格按照設計規(guī)范展開工作,設計師決不能貪圖方便而省略對關鍵信息的標準與標識。同時,對于較為復雜以及細微的結構區(qū)域而言,需要在結構設計中加以重點關注??偠灾ㄖY構設計工作人員需要始終保持嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,在結構設計圖紙完成之后,需要重視對圖紙的自我審核,及時發(fā)現(xiàn)存在于建筑結構設計圖紙中的問題,結合實際情況加以修正,以此種方式來保障建筑結構設計圖紙的完善性與科學性。
綜上所述,通過對我國建筑結構設計的現(xiàn)狀和存在的問題進行分析,并針對性提出解決措施。其中我國建筑結構設計存在的主要問題有:地下室、樓板等設計不合理、過分關注結構設計中的低含鋼率、設計圖紙不夠完善等。針對我國建筑結構設計中存在的主要問題,提出針對性的解決措施,分別為:合理選材,加強剛度設計、合理設計地下室外墻、提高澆混凝土樓板質量、對建筑材料加以統(tǒng)籌安排與利用、對建筑設計圖紙進行完善等。為了充分的發(fā)揮建筑結構設計的價值,提升建筑結構的穩(wěn)定,各方工作人員必須通力合作。
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