韦海军
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摘要:在我国社会经济不断发展的过程中,建筑行业也获得了良好的发展,具体在其施工技术、设计水平和管理方面都有很大进步。但其中仍然存在一些影响因素,会危害到建筑工程的质量。其中土木工程建筑结构具有很强的专业性、系统性,其设计水平决定着工程施工的顺利进行。实现其合理设计,可以保证建筑质量和使用价值。因此,当前要不断提升其设计水平,保证建筑质量和安全。本文主要分析研究土木工程建筑结构设计中的问题与策略,了解其设计中常见的问题,并掌握其实际设计原则,提出合理的应对策略,保证其设计水准。
关键词:土木工程;建筑结构设计;存在问题;设计原则;策略
在土木工程建筑设计中,建筑结构设计是重要的组成部分,其中包含了地基、墙体、楼板层和门窗等各部分内容。要保证建筑工程质量安全,就要综合做好其结构设计工作。对当前建筑结构设计中存在问题加以分析研究,并提高设计水平,对不同的建筑结构特点针对性提出解决方案,保证其设计方案的科学性和合理性,发挥设计在施工中的重要作用,使工程施工得以顺利进行。
1.土木工程建筑结构设计作用
在建筑结构设计中,需要应用到建筑力学、建筑材料、建筑结构学等多方面专业知识,其设计目的就是提高建筑整体结构的功能、安全性和质量。具体在施工中,结构设计可以发挥全面参考依据作用,一般其设计的施工图纸、构造图都是比较细致、详细的,根据其构造选择最优施工方案。一是在当前建筑结构设计中,非常重视其组合功能,设计中会尽量提升其表现效果,保证方案的安全性。二是在建筑结构中,其所有节点与内部处理涉及的因素较多,在设计中需充分考虑这些因素,选择合适的材料、技术和产品,保证建筑结构组合功能。
2.土木工程建筑结构设计中存在问题
2.1整体性较差
在土木工程建筑结构设计中,比较突出的一项问题就是结构方案的整体性较差,难以全方位对土木工程建筑进行整体分析。具体在结构设计过程中,会出现一些零散问题,一些区域设计规划中存在各为其主现象,而降低了工程整体性,导致完工后建筑本身存在缺陷。如果其整体性不强,结构各个部分就会存在缺陷,建筑整体与周边也会不协调,而影响到实际居住体验,难以保证土木工程建筑的长期发展。并且,相关问题也会引发环境污染,造成人文损坏、能源浪费等后果。
2.2细节处理不严谨
在土木工程建筑结构设计中,需要关注其中一些细节问题。而这些问题虽然微小,但会威胁到最终的设计成效,导致后续施工中存在一些不适应的问题,或者与其它施工系统出现冲突,不利于整个建筑工程的进行。
(1)承重柱截面高速设计过小,在建筑结构设计中后,在抗震设防区会将承重柱截面高度设计过小,其受力分析会相对简单。并且梁柱线刚度会变大,可按照柱轴心承受压力来计算其压力。这种设计下,简化了计算,但却忽略了柱约束弯矩,会导致建筑存在安全隐患。在受力后,梁柱结构柱子抗弯强度达不到规定要求,梁底与柱子间的结合处容易出现裂纹的。在长期发展过程中,就会形成塑性铰,这样一来不仅降低了建筑耐久性,且会影响到业主居住体验,特别是在地震下房屋更易坍塌造成严重损失。
(2)短柱问题。短柱指的是在框架结构中,其剪跨比在2以内,或者柱的净高和截面高度比例等于4的柱子,发生地震时短柱容易产生破坏危险。短柱如果缺乏变形能力、受剪承载能力,就会损坏建筑物。短柱形成原因主要有两个:第一是对填充墙的设置不合理,会导致某层一边有填充墙,而另一边则没有,其框架柱的两侧平衡性不足,没有填充墙的一侧,其柱子的净高、截面之比为4或4以内,然后就形成了短柱;第二是设计中楼梯间半休息平台、结构局部错层,而使得框架梁之间框架柱净高小,需改善其抗剪承载力、变形能力,以对短柱问题加以解决。一般可选择JH复合箍筋,保证每侧纵向钢筋配筋率合理,实现短柱纵向钢筋的对称布置。
(3)基础底板的挑板问题。从建筑角度来看,将挑板取消,可以使柔性防水更加简单。但在结构方面,出挑板可以使边跨底板钢筋调节更均匀,在底板钢筋通长布置时,由于边跨钢筋使用不会加大底板通长筋,因此可节约使用的钢筋量。在加设挑板时,可以在天然地基、人工地基等坎上采用天然地基当基础形式,在出挑板后,整体沉降会降低,并且可使基地附加应力降低。在中心偏离的情况下,将挑板设置在特殊部位,有利于解决建筑结构整体倾斜、沉降差等问题。
(4)结构布置不合理。在土木工程建筑结构设计中,对结构的布置是关键性因素,实际实施中,一些因素会导致结构不规则,因此在设计中要规则布置结构。对于复杂的建筑体型,对其不规则程度、限制范围的划分,是难以使用一个简单定量标准进行的。设计人员在缺乏规范依据、不了解抗震设计理念的情况下,难以科学把握结构性原则,一些情况下为了美观会按照业务要求进行不合理设计,降低了建筑结构的抗震性能。
3.土木工程建筑结构设计原则
3.1合理性
在土木工程建筑结构设计中,其设计的合理性。决定着建筑工程施工安全性、施工质量等。在设计过程中,要根据项目施工现场地质条件、实际施工条件等,通过科学分析,来合理设计其建筑结构,保证其满足设计和使用要求。
3.2完整性
土木工程建筑结构设计中,设计人员要对其完整性设计要求充分考虑,避免其中出现一些问题。要保证设计的完整性,避免设计存在缺陷而引发问题。具体在设计方案编制中,要对结构中各个部分进行分析,加强相关细节处理,使设计方案更具适用性。要重视结构中比较薄弱的部位,根据规范来完善设计方案,使其更加可靠、安全。
3.3高效性
建筑结构设计中,要明确其设计图表,这也是其中的主要任务。具体要对详细的数据进行分析研究,尤其是其中的连接节点问题,全面了解工程具体情况,通过细致研究提炼和整理结构,使设计资源得以高效应用,可减少核算中的误差,设计方案也更加准确、图表设计会更加高效。
4.土木工程建筑结构设计策略
4.1提高建筑结构整体性
在设计工作开展前,设计人员要掌握工程相关资料,对其进行实地勘察,全面设想和设计方案,使建筑结构保持良好协调。设计初级阶段,要全面分析结构受力情况、各部分功能等,对其功能的应用加以开拓。然后合理设计相应结构,使各部分与整体的功能可以实现良好协调。比如在采光系统、供暖系统等设计中,既要确保其自身功能充分发挥,且要与整体实现良好协调,保证建筑使用性能。
4.2重点关注核心细节
要落实好建筑结构设计工作,保证建筑结构后续使用成效,就要对建筑结构中各个核心细节完善处理,使其更具协调性、合理性,防止产生更大缺陷。在优化处理细节的过程中,需要把握好一些关键节点。不仅要保证其整体协调性,且要保证各个系统安装处理规范可靠,按照相关要求做好匹配性处理,减少细节矛盾的形成,保证建筑结构应用价值。但要注意细节处理难度较大,且要求比较高,需要设计人员具备较高水平,不断学习新知识和新规范,促进整体设计水平的提升。
4.3合理应用结构设计软件
信息时代的来临,计算机技术、网络技术迅速发展,在建筑结构设计中,也可应用专业软件来优化和检测设计图纸,及时发现设计中存在问题加以改进,设计可更加准确,其设计精度和速度都可实现有效提高。
结束语:
在土木工程建筑施工中,结构设计是重要组成部分,关系着建筑质量安全和使用性能。对于其中存在问题,要制定合理的解决措施,提高结构设计水平和效率,保证建筑建设品质,使其应用价值得以充分发挥。
参考文献:
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