李昌亮
摘要:建筑結構設計是一項系統(tǒng)全面的工作,本文對建筑結構設計中存在的問題進行了全方位的分析,首先簡要概述了廣東省徐聞縣金源華庭A幢的建筑結構設計與基本過程,其次深入詳細剖析了當前我國建筑結構設計中存在的問題與注意事項,接著筆者在結合自身多年專業(yè)理論知識與實踐操作經(jīng)驗的基礎上提出了幾點建設性的有效策略,希望本文可以在一定程度上為相關的專業(yè)學者提供參考與借鑒。
關鍵詞:建筑結構設計;存在問題;探究分析
1、廣東省徐聞縣金源華庭A幢建筑結構設計分析
廣東省徐聞縣金源華庭A幢樓總共有20多層,總的建筑面積達到了3.9萬平方米,該建筑結構的安全等級為二級,設計基本地震加速度值為0.1克,塔樓采用剪力墻混凝土結構,設有人防地下室與汽車庫及設備用房,主要使用荷載標準值,該建筑優(yōu)先采用國產鋼材,混凝土強度等級為C25-C30,地下室中超出上部主樓范圍的部分其抗震等級達到了四級。廣東省徐聞縣金源華庭A幢建筑設計中的短肢剪力墻是截面高度與厚度比為7的剪力墻,結構平面布置力求對稱規(guī)則,避免樓電梯間位置扭曲,當?shù)叵率易鳛樯喜拷Y構的嵌固端時,剪力墻及框架抗震等級為三級,有利于從根本上確保建筑的安全穩(wěn)固性。
2、建筑結構設計的基本過程
一是結構計算,這需要依據(jù)計算出的荷載值和各種計算手冊上的試算方法來對構件的截面進行初步確定,荷載包括裝修荷載、結構的自重荷載等內部荷載與人防荷載、地下水荷載、地震荷載、風雪荷載等外部荷載;二是設計方案,必須要依據(jù)不同結構形式的特點與要求來布置建筑結構的承重體系,根據(jù)計算出的結構內力及規(guī)范對構件的要求和限制來復核結構試算的構件;三是施工圖設計,它是指調整構件的截面或布置,主要涵蓋剪力、扭矩、軸心壓力、拉力等,根據(jù)建筑所在地的層數(shù)高度、抗震設防烈度來進行客觀精準的施工圖設計,盡可能的滿足要求。
3、當前我國建筑結構設計中存在的問題
3.1結構電算存在問題
首先,抗震概念設計不足,許多建筑結構會出現(xiàn)豎向承載力和剛度突變且結構不具備良好的吸能與耗能能力,一般結構設計的彈性計算是以多余地震方面為出發(fā)點的,這些工程只注重計算結果,忽視了概念設計的要求。其次,實際施工圖紙和電算的計算簡圖不符合,建筑結構專業(yè)的計算沒有及時反饋給結構專業(yè),致使施工圖紙進入校審的階段還存在脫節(jié)等不良狀況,例如:框架計算高度、門窗洞口位置與剪力墻開洞的大小等與施工圖紙背道而馳,這會直接導致某些建筑構件的配筋失真,為施工人員埋下了嚴重的安全隱患,希望相關的專業(yè)負責人對上述問題引起廣泛的關注與重視。
3.2地基設計與框架設計存在問題
一方面,當前我國的許多結構設計者并沒有將框架結構中的橫向框架與縱向框架放在同等重要的位置,這種設計不僅會造成建筑結構不夠安全穩(wěn)定,還會出現(xiàn)梁的跨中箍筋與縱筋配置不合理,難以實現(xiàn)地震作用的分散,各個構件的抗側力沒有承擔起抗震作用。另一方面,有的設計者單純的憑借經(jīng)驗采用砂墊層來加強承載力,完全忽略了墊層厚度與寬度的計算,設計單位在設計房屋建筑結構時對科學技術的應用還比較片面,例如:某些房屋建筑甚至缺少地質勘測報告,這對后續(xù)的建筑結構工程施工造成了嚴重的阻礙,單單參考地耐力是不全面的。
3.3現(xiàn)澆砼樓板的干縮開縫
一是柱體、墻體連接混亂,許多建筑把每根柱與周圍各柱都用框架梁連接起來,這無疑制約了接點區(qū)的鋼筋錨固施工,支座負鋼筋倒伏的問題是指受力狀態(tài)逐漸趨向間支,直接造成支座板面出現(xiàn)裂縫,施工方不注重對支座負鋼筋的維護保養(yǎng),引起板配筋偏于不安全。二是商品砼為了達到良好的流動性會盲目加大水的配比,但是這會使混凝土的水灰比過大,之所以有的混凝土樓板在澆筑后出現(xiàn)龜裂,主要是因為整個建筑結構的耐久性與安全性都明顯降低,結構的撓度與建筑結構的剛度呈現(xiàn)反比關系,上述現(xiàn)象大多見于溫差較大的季節(jié),還望予以及時的改善解決。
4、建筑結構設計中應注意的事項
4.1主梁有次梁處加附加筋
首先,當主次梁截面相差不大的情況下,主次深梁及次梁相對主梁的荷載較小,但梁截面高度范圍內的集中荷載可根據(jù)實際情況而定,主梁箍筋在次梁截面范圍難以加箍筋時可以不必加附加筋;其次,如果建筑大多數(shù)房間較小的情況可以少數(shù)大房間內部墊聚苯卸載,建筑結構中的懸挑梁最好做成等截面,變截面梁的撓度也不能小于等截面梁;再者,在基坑開挖時,被坑邊土約束的部分當做安全儲備,坑中心的地基土反彈要被人工清除,這也是計算沉降大于實際沉降的原因之一,陽角面積在整個基礎底面積中可以靈活的砍成斜角,進而實現(xiàn)建筑結構設計的更加科學合理。
4.2關于箱、筏基礎底板的挑板問題
一般情況下,如果有數(shù)層地下室或者窗井橫隔墻排列較為密集時,窗井部位不應該再出長挑板,當基礎形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時,可以根據(jù)實際情況靈活的調整沉降差以避免出現(xiàn)荷載偏心,尤其是當?shù)装邃摻钔ㄩL布置時,在計算時并不應按挑板計算。再者,通常凈跨的2倍在具體的寬扁梁中是不科學合理的,應該把計算長度平衡至選梁中心處的梁厚與彎距之間,假若底板鋼筋雙向雙排,陽角是沒有必要加輻射筋的,經(jīng)過科學的調查研究資料顯示,建筑結構設計應該增大抗震縫的間距,同時設計人員要密切配合其他專業(yè)來進行設計。
5、提升建筑結構設計質量水平的有效策略
5.1優(yōu)化建筑結構構件的設計方法
對于水位較高的地下室與短肢剪力墻,必須要對彎矩作用下的承臺底部邊樁反力進行驗算,承臺底部樁基要驗算其是否存在向上的抗拔力,同時要沿著剪力墻全廠布樁,樁的承臺要具有足夠的剛度,從事設計的人員還要具備能進行有效統(tǒng)籌規(guī)劃與合理進行配置的能力。結構體系選型的設計方案也要不斷的改革創(chuàng)新與優(yōu)化升級,尤其是建筑物的層高、柱網(wǎng)尺寸、體形與抗側力構件的位置,通常還會使用增大結構剛度與重力荷載間的比來權衡重力的二階效應,同時建筑結構的設計人員在設計過程中還要綜合考慮剪重比與剛重比的合理取值。
5.2加強樓板設計
要想從根本上切實保證建筑工程的安全穩(wěn)定性,必須要避免樓板由于承受力不足而出現(xiàn)裂縫,把雙向板和單向板分開設計,對于樓板的高度取值應盡量偏大,同時還要兼顧建筑周圍構件的承載力,旨在確保板的實際承受能力符合計算數(shù)值,進而才能有效提高建筑施工的質量與效率。另外,設計單位應當對建筑物當?shù)氐乃牡刭|條件進行深入的分析和研究,保證將對建筑結構設計的不利影響降到最低,還要綜合考慮框架設計,把建筑框架的縱向設計與橫向設計放在同等重要的位置,進而提高房屋建筑工程的抗震能力,還要確保梁高設計符合施工要求,有效提高梁的設計與周圍結構設計的協(xié)調性。
結束語:
綜上所述,本文對建筑結構設計中存在的問題進行探究分析具有重要的現(xiàn)實性意義,建筑結構設計是用樓梯、梁板、墻柱與基礎等大樣細部結構元素來構成的建筑物結構體系,本文以廣東省徐聞縣金源華庭A幢為案例展開對建筑結構設計的分析,隨著廣東省社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展與城市化工業(yè)化進程的顯著加快,人口數(shù)量的驟增加劇了土地資源的緊張,這就使得建筑物的高度不斷增加,而且建筑工程與人們的日常生活息息相關,關乎著社會的安定與可持續(xù)發(fā)展,而建筑結構設計是建筑工程施工的依據(jù),因此必須要不斷的改革創(chuàng)新與優(yōu)化升級建筑結構設計模式,提高工程施工的安全質量與效率,進而為廣大人民群眾營造舒適的居住空間。
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