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        建筑結構設計中的主要問題分析

        2021-04-01 06:40:27陳大治
        工程建設與設計 2021年14期
        關鍵詞:抗震圖紙結構設計

        陳大治

        (河南省城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究總院股份有限公司,鄭州450053)

        1 引言

        近年來,隨著我國社會經(jīng)濟高速發(fā)展,建筑工程事業(yè)也隨之蓬勃發(fā)展。目前,建筑工程項目數(shù)量逐漸增多,項目規(guī)模也不斷地擴大,人們對建筑工程質量提出了更高的要求。建筑企業(yè)為了在日益激烈的市場競爭中獲取更多的市場份額,就必須加強建筑工程施工質量管理,重視建筑結構設計工作。建筑結構設計是建筑工程施工中的重要組成部分,必須予以高度重視,針對當前建筑結構設計中存在的問題,實施有效措施,優(yōu)化結構設計方案,提高建筑結構穩(wěn)定性,保障建筑工程施工質量。

        2 建筑結構設計的相關內(nèi)容

        在建筑結構設計中,需遵循以下原則:(1)合理性原則。編制結構設計方案時,應先了解建筑工程實際情況,掌握建筑物所在區(qū)域地質環(huán)境,并以此為依據(jù)進行合理設計,以確保結構設計方案的可行性,避免其與實際情況不符,影響后續(xù)施工開展。在設計時,需綜合考慮多方面內(nèi)容,如地震因素、風力因素等。(2)應重視結構設計計算工作,保證計算結果的準確性,如若計算有誤,則會影響其結構質量,導致建筑物存在安全隱患[1]。

        3 現(xiàn)階段建筑結構設計中的主要問題

        3.1 設計圖不全面

        建筑結構設計圖不夠全面,主要體現(xiàn)在以下方面:(1)忽視了對細節(jié)的把控,致使圖中存在一定漏洞,導致部分設計圖不符合相關標準要求;(2)設計人員沒有將抗震設計融入圖紙設計中,部分人員未在設計圖紙中注明所需要使用的建筑結構墻體材料類型,缺乏設計說明;(3)部分結構設計圖中沒有詳細數(shù)據(jù),工藝注釋不清楚,以致無法為后續(xù)施工提供科學指導,導致施工人員無法嚴格按照結構設計圖紙中的要求來執(zhí)行作業(yè),影響施工效率;(4)相關人員未根據(jù)施工實際情況來科學審核結構設計圖紙。

        3.2 缺乏施工現(xiàn)場勘察

        在開展建筑結構設計工作前,設計人員未深入施工現(xiàn)場進行實地勘察,對施工現(xiàn)場實際情況缺乏了解,沒能獲得可靠的設計參考數(shù)據(jù),導致其在設計時出現(xiàn)問題,所設計的建筑結構圖紙與實際情況不符,難以保障建筑工程施工順利開展。缺乏施工現(xiàn)場勘察直接導致設計圖紙中存在一定安全隱患,可操作性不高,不利于提升建筑結構穩(wěn)定性。

        3.3 未進行抗震設計

        在建筑結構設計時,忽視了抗震設計環(huán)節(jié),影響了建筑結構整體安全性:(1)未對建筑物抗震構件進行科學分析和計算,以致建筑物結構抗震性能達不到規(guī)定標準;(2)在設計時沒從整體上綜合考慮,致使建筑結構設計圖紙存在問題,難以保障建筑結構承載力;(3)在設計過程中未選擇合適的施工材料,計算建筑荷載取值時存在誤差,導致最終設計結果不符合相關要求,建筑結構缺乏安全性[2]。

        3.4 缺乏房屋結構縫設計

        在建筑結構設計時,設計人員忽視了房屋結構縫設計,沒有根據(jù)建筑物所在區(qū)域氣候環(huán)境和自然條件來進行科學設計,致使設計缺乏合理性和可行性。此外,在建筑結構縫處理中,僅采用澆灌方法來處理,只能解決建筑物外觀的美觀性問題,無法保障建筑物結構質量。

        3.5 樓板變形程度計算不到位

        在建筑結構設計時,缺乏對樓板變形程度的計算,導致計算數(shù)據(jù)準確性不高。部分人員在設計過程中,沒有對建筑結構進行科學布局,缺乏良好結構設計觀念,僅以力學模型為基礎來進行樓板變形計算,致使計算結果與實際情況不符,導致建筑結構設計方案存在一定安全隱患。

        3.6 地基與基礎方面存在問題

        部分設計人員在進行結構設計前,并未深入現(xiàn)場進行實地勘察,缺乏詳盡的地質勘察報告,對建筑施工區(qū)域周圍環(huán)境缺乏了解,容易導致建筑結構設計圖紙和實際不相符,設計圖紙缺乏合理性。在處理軟弱地基時,并未引起相關人員重視,沒有針對軟弱地基采取有效處理措施,導致建筑物承載力達不到預期要求。

        3.7 屋面梁配筋數(shù)量比較少

        部分設計人員在建模時,為縮短設計時間,在設計屋面梁時,直接按照下層梁尺寸來進行設計,計算出的配筋數(shù)量偏少,很容易使屋面梁因溫度變化而產(chǎn)生開裂問題,部分設計人員沒有根據(jù)建筑物實際情況選擇適宜建筑材料,致使建筑結構不夠穩(wěn)固[3]。

        3.8 建筑結構設計不完善

        在建筑結構設計時,沒有考慮建筑物抗震設計,也沒有檢測建筑物的抗壓能力,缺乏有效的監(jiān)測工作,部分設計人員僅憑個人經(jīng)驗來進行設計,卻未能做到因地制宜,具體問題具體分析。在進行建筑物框架結構設計時,只關注于橫向的框架設計,忽視了縱向框架設計,難以保障建筑結構設計質量。

        4 解決建筑結構設計主要問題的有效措施

        4.1 合理選擇建筑基礎類型

        應保障建筑基礎選型的合理性和科學性。在進行建筑結構設計時,既要關注建筑物內(nèi)部結構及外觀設計,還應實地考察建筑物所在區(qū)域環(huán)境,做好實地考察工作,掌握建筑物建設地址周圍實際情況,并據(jù)此進行相應結構設計工作,以確保所制訂的結構設計方案符合施工區(qū)域環(huán)境特點,避免建筑結構設計不合理,不具備可行性。在建筑結構設計時,為了提高設計人員對建筑物基礎的選型能力,還要重視對設計人員的培訓,強化設計人員的專業(yè)能力,提高其實地勘察意識,使其能夠在實際工作中采集相關信息數(shù)據(jù),提升設計人員數(shù)據(jù)收集能力,確保建筑基礎選型更加合理,為建筑結構設計工作提供可靠的參考依據(jù),優(yōu)化建筑結構設計方案。工作人員在獲取設計圖紙后,需要全面了解建筑物所在地實際情況,充分掌握其水文條件、地質環(huán)境和氣候特點等,并根據(jù)這些信息進行綜合分析調(diào)整結構設計方案,使建筑物結構更加協(xié)調(diào),保障建筑物結構穩(wěn)定性,之后再實施建模計算工作[4]。

        4.2 優(yōu)化建筑設計圖紙

        施工設計圖紙是建筑工程施工中的重要指導依據(jù),如若設計圖紙出現(xiàn)問題,則會直接影響后續(xù)施工工作開展,影響建筑物結構穩(wěn)定性?;诖?,應當明確建筑設計圖紙的重要性,根據(jù)實際情況合理規(guī)劃結構設計圖紙,加強對設計圖紙質量的把控,并保持認真嚴謹態(tài)度,嚴格把控建筑結構設計中的每個細節(jié),不能為了省事而忽略細節(jié)部分。在完成施工圖紙設計后,還應對其進行審核,及時發(fā)現(xiàn)問題,并實施有效措施加以調(diào)整,確保施工設計圖紙與建筑施工現(xiàn)場相符合,以提高設計圖紙的合理性,使之具有可操作性。

        4.3 控制建筑物的樓層高度

        現(xiàn)階段,為了緩解我國土地緊張狀況,建筑工程開始向上尋求空間,高層建筑成為當前建筑工程的主要類型。雖然高層建筑物可以節(jié)省更多的占地空間,但必須將安全放在首位,不可一味地求“高”而忽視了建筑物結構穩(wěn)定性,因此,需要嚴格管控建筑物高度,不可超出規(guī)定范圍。另外,建筑物所設計的抗震性能對其高度也有一定影響,由于建筑施工中所使用的材料也會對建筑物抗震能力產(chǎn)生一定影響,因此,在進行建筑結構設計時,需要從多方面考慮其抗震性,并根據(jù)建筑物結構類型,來選擇適宜高度,強化建筑物結構承載能力,提升其剛度,盡量減小建筑物自身質量,從而使之具有較好的抗震能力,保障建筑物結構穩(wěn)定性。

        4.4 重視細節(jié)處理工作

        在建筑結構設計時,一定要把控好細節(jié)部分,包括混凝土澆筑時間、鋼筋材料規(guī)格的選擇等。每一個環(huán)節(jié)都要進行有效管控,根據(jù)實際情況來不斷地優(yōu)化結構設計方案,提高建筑物結構穩(wěn)定性,延長建筑物使用壽命[5]。

        4.5 科學計算梁、板跨度

        在建筑結構設計時,需要嚴格按照相關規(guī)定進行跨度計算,并根據(jù)建筑物實際情況來做相應調(diào)整。如果建筑物采用常規(guī)結構,那么可按照凈跨度1∶1來進行跨度計算;如果建筑物是寬扁梁結構,則不可采取前種方式來計算跨度。在設計梁板結構時,可將其看作變截面板;在設計扁梁結構時,需要先確定梁高與板厚之間的差異,如若無太大差異,那么在計算長度時,可直接計算梁中心,并根據(jù)相關參數(shù)來合理配筋。

        4.6 重視箱、筏基礎底板跳板的設計

        在設計箱、筏基礎底板跳板時,需要合理優(yōu)化對邊跨底板鋼筋,如果采用通長布置法,則無須增加通長筋,有利于減少材料浪費和損耗。不可使用計算跳板的方式來計算建筑物窗井部位,如若建筑物有地下室,則需要靈活考慮各項問題[6]。

        4.7 做好沉降計算工作

        在基坑開挖時,坑邊地基土不會出現(xiàn)反彈狀況,但坑中心位置的地基土,會受作用力影響,出現(xiàn)反彈情況,這種情況下可用人工方式來消除回彈部分。當建筑基坑較小時,坑底約束力便會增大,回彈可忽略,可根據(jù)基底附加應力來進行沉降計算;當建筑基坑較大時,則需要進行箱基沉降計算,做好安全儲備。

        4.8 做好箍筋工作

        進行建筑結構設計時,需要在其受力部位布設箍筋,尤其是在梁的受力部位,必須附加箍筋,將主梁、次梁的受力擴散于整個梁截面內(nèi),提高主梁抗剪強度,防止梁的實際受力超過其可承受范圍。通過附加箍筋的設計方式,能夠明顯提高主梁的延性,避免發(fā)生變形,次梁穩(wěn)定性也能有所提升,可滿足建筑物施工需求。

        4.9 優(yōu)化設計剛性樓面和承重墻結構

        在設計剛性樓面時,可利用專業(yè)軟件進行計算,充分發(fā)揮現(xiàn)代科學技術的作用,明確其結構真實承受力,防止出現(xiàn)誤差。為使整個樓層設計為剛性樓面,需要做到以下4點:(1)在實際設計過程中,不可選擇存在變形狀況的平面比,如大開洞;(2)布置建筑結構時,需根據(jù)實際情況進行配筋,設計平面要和剛性樓板相關要求保持一致;(3)在設計承重墻結構時,需全面分析地震災害,不斷提升墻體抗剪強度,使之抗震性能得到提升;(4)所使用施工材料強度要達到標準要求,增加橫墻軸壓力。如若建筑物面積較大,在設置縱墻結構時,可利用梁支撐方式來提高其承重力。除此之外,在進行結構設計時,可交替布置橫墻承重和縱墻承重。

        5 結語

        目前,在建筑結構設計中還存在一定問題,需要采取針對性措施來加以解決。為保障建筑結構設計質量,應做好實地勘察工作,實施系統(tǒng)化管理,有效控制各項影響因素。

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