摘要:我国经济的快速发展,让人们的生活水平得到了很大的提高的同时,也对建筑物的使用功能和舒适度的要求越来越高,为了满足现代居民的高要求,设计人员就需要不断的对结构设计方面进行完善,这样才能更好的保证建筑的牢固性和安全性。随着建筑行业的不断发展,让建筑结构也在不断的进行变化,而且复杂程度越来越高,在很大程度上会加大建筑结构设计工作的难度,因此需要针对建筑结构进行设计方案的制定,同时设计人员的技术水平也要满足现代建筑结构的设计要求,把结构设计作为工作中的主要内容,这样才能更好的保证建筑质量符合使用者的要求。
关键词:建筑结构设计;问题;对策
一、建筑结构设计的基本要求
(一)具有耐用性和安全性
建筑的耐用性和安全性是高层住宅结构最基本的要求。建筑在实行商品化后,逐渐成为人民的耐用消费品,其长久的使用寿命是与其他消费品不同之处,因此,建筑结构耐久性和安全性是住宅设计的最基本要求,在选择建筑材料时,要选择使用寿命长、防水、抗腐蚀、抗风抗震的建筑材料,从根本上保证建筑耐久性与安全性。
(二)具有舒适性
建筑设计目的是为用户提供舒适性居住环境,在建筑設计中可以将室内居住空间灵活分割,对人居住环境严格要求,采用剪力墙结构,大量开采空间的布置,充分考虑住户入住后对建筑进项改装的可能性,给居住人员创造一个舒适环境。
(三)具有经济性
建筑要根据建筑实际特点、建筑层数多少、平面效果,在满足耐用性、安全性、舒适性基础上对经济性严格要求。严格遵循建筑要求,避免建筑浪费,设计经济可行的方案,在进行建筑结构设计时使用少量钢铁,在一定程度上降低了建筑成本。一方面对于开发投资商来说,高层建筑投资少、资金周转方便,回报高等特点,相对于传统楼房,开发投资商更愿意选择高层建筑进项施工;另一方面对于购房者来说,高层建筑满足了购房者居住和生活上的基本需求,为购房者提供了更舒适的生活空间。因此,高层建筑具有经济性,是开发商和房屋购买者都更青睐高层建筑。
二、建筑结构设计中的问题与思考
(一)拘泥于建筑表象,结构体系效率低
由于不同结构形式具有不同的适用性,通常建筑方案确定后,结构工程师能根据建筑的功能和布局,直接判断出合适的结构体系。比如商场多为框架结构,高层住宅采用剪力墙结构,工业厂房则采用钢结构门式刚架。但是有时如果打破常规思维,创新性运用结构体系也能取得更好的效果。
(二)概念不清晰,过度依赖计算机
结构分析软件为结构设计提供了极大便利,但是软件有其局限性,对一些特殊情况无法识别,计算含糊不清。而实际工程中,我们经常会遇到软件无法处理或者处理不当的情况,如果自身概念不清晰,对计算结果无法进行判断和把握,按计算结果设计出图,很可能由于模型与实际不符,造成设计结果安全度不够。
单层地下室外墙设计,通常简化为上端简支、下端固定的单向受力板计算模型,但是在设计过程中,需要根据实际情况判别是否符合这一计算假定。比如在顶板处存在较大开洞时,墙顶虽然设有框架梁,但是在水平力作用下,框架梁无法对墙顶水平位移形成足够约束,墙体更接近悬臂状态。这种情况下,如果还按照上述计算假定,则造成墙底弯矩计算值偏小,地下室回填后,很可能造成墙体开裂甚至破坏。
(三)基础选型草率,缺乏方案比选
结构基础施工图是整套设计图纸付诸实践的第一步,基础设计又必须在上部结构布置、荷载确定后才能进行,很多工程中甚至采取边施工基础边进行地上结构设计的方式赶工期。因此存在设计人员来不及仔细考虑,便根据地勘选取最直接的建议方案进行基础设计的情况,一方面容易因考虑不当造成安全隐患,另一方面由于未进行有效的方案比选较大的增加了工程成本。
笔者最近接触的一个案例,设计师在进行地下室和基础设计时,采取梁板式筏板+抗拔桩基础,采取筏板降标高、基础梁和承台上翻至底部与筏板平、回填土至建筑标高的方式辅助抗浮。单从抗浮这一方面来比较,减少了一定量的抗拔桩,看似是节省了造价。然而设计师没有考虑到的是,这种上翻梁需要大量的吊模,模板和人工消耗巨大。更为麻烦的是,上返梁将底板划分成8.4mx8.4m的棋盘网格,回填工作难度极大,且回填土压实质量很难得到保证。业主的工期要求,底板施工完成后,正好赶上建设所在地区禁止土方作业,必须先施工上层楼板,待土方作业禁令接触后再回填土,上翻梁的存在又限制了机械运土的净空要求。最后根据笔者提出的取消上翻梁,底板采用倒无梁楼盖的优化方案,赶在工期节点前出具优化施工图,既节省了人工、材料费用,又保证了工期。
(四)设计调研不充分,不能因地制宜
我国幅员辽阔、资源丰富,但是资源分布不均衡,经济发展也存在巨大差距。同一个建筑方案,在不同地区可能就得采取不同的建筑材料或施工工艺,如果设计阶段不进行充分的调研和资料搜集,就可能因设计原因,给建设单位的采购、施工等带来较大风险和困难。
比如西南部分地区,砌体填充墙多采用的是页岩多孔砖,如果设计采用加气混凝土砌块,而设计荷载又未放大,就可能后期由于必须改页岩多孔砖造成墙体设计荷载不够。再比如某个偏远山区县城的学校,局部大跨度,设计采用预应力混凝土梁,而当地周边地区都没有具备预应力施工能力和经验的公司,最后不得不为一两根梁从外地聘请预应力施工单位。
三、结束语
我国经济的快速发展,让人们的生活水平得到了很大的提高的同时,也对建筑物的使用功能和舒适度的要求越来越高,为了满足现代居民的高要求,设计人员就需要不断的对结构设计方面进行完善,这样才能更好的保证建筑的牢固性和安全性。随着建筑行业的不断发展,让建筑结构也在不断的进行变化,而且复杂程度越来越高,在很大程度上会加大建筑结构设计工作的难度,因此需要针对建筑结构进行设计方案的制定,同时设计人员的技术水平也要满足现代建筑结构的设计要求,把结构设计作为工作中的主要内容,这样才能更好的保证建筑质量符合使用者的要求。
参考文献:
[1]张军花.浅析房建结构设计的研究和发展趋势[J].建材与装饰,2017(51).
[2]熊航.当前高层建筑结构设计中的问题及其优化措施分析[J].四川水泥,2017(10).
[3]赵琪琳.房屋结构设计中的建筑结构设计优化[J].中华民居(下旬刊),2016(11).
作者简介:
范绍杰,河南省鸿天运建设工程有限公司。
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