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摘要:城镇化的发展,有效推动建筑的发展。而建筑的发展就需要在各方面保证建筑结构的稳定性与安全性。建筑结构设计作为建筑建设不可缺少的重要组成部分,高质量的结构设计可有效保证建筑的质量,减少建筑建设过程中成本的产生。基于此,在房屋建设的过程中,应当高度重视建筑结构设计,从安全性与稳定性等多方面来保证建筑结构设计质量,推动建筑行业的发展,促进国民经济的进一步提升。
关键词:建筑结构;设计;解决措施
建筑结构设计工作是建筑工程施工的基础环节,因此建筑结构设计的质量问题也将会直接影响到后期整个工程项目的建设情况,同时由于社会经济的发展,人们的需求也在随之发生着变化,为人们日益增长的生活需要,建筑结构的设计也逐渐呈现出多元化的特点,但是也正是因为如此,建筑结构设计的问题也日益凸显,目前,对于整个建筑行业,企业如若是想要得到更好、更加长远的发展,此类问题的解决早已迫在眉睫,积极应对建筑结构设计过程中产生的矛盾问题,才能有效保障整个建筑工程的质量与水平。
1房屋建筑结构设计需明确的内容及其原则探究
结合上述分析认识到,我国房屋建筑结构设计中存在的问题有比较多,但是整体上来说都是与建筑公司对该模块的重视程度、设计人员的专业性以及施工人员的专业度有关,要想提高建筑质量,就必须重视起结构的设计,加大投资力度,提高对建筑结构的实施工作的重视,加强结构设计图纸的审核,并且确保施工人员严格按照设计图完成建设工作。此外,还有必要明确房屋建筑结构设计的内容以及原则。涉及的具体内容及其原则如下。
1.1房屋建筑结构设计的基本内容
在房屋建筑的结构设计环节,一般设计师需要提供不同的结构设计图,包括:
1.1.1结构平面图,这是最基本的图纸,近年来地震频发,在不同地区房屋的抗震性要求是不一样的,房屋结构的设计必须符合当地建筑的设计要求,对于地震频发地带,设计师需要进行截面抗震验算。设计师在结构设计时,需要充分考虑不同组成构件的受力,设计完后应用专业的软件进行建模,找出设计图中存在的问题,反复修改验证,直到符合建筑的设计要求;
1.1.2屋顶结构图,这种设计图一般是建筑是坡屋面时需要用到,通常包含梁板式和折板式两种结构,二者应用的条件截然相反,梁板式适用于板跨度较大,且屋面坡度及屋脊线转折相对复杂的坡屋面,而折板式适用于一些建筑平面较为规整,且屋面坡地较小,屋脊转折较为简单的坡屋面,具体是用剖面示意图以及大样详图的方式来表现,让施工人员能够明白其空间结构设想;
1.1.3大样详图,一般是在准确的建筑详图上直接绘制出来的,需要确保建筑外形不变,保证标高和外形尺寸的准确,尽可能地提高建筑结构的合理性,并且直观形象,能够让施工人员看懂,且实际可行.
1.2建筑结构设计原则
在房屋建筑结构设计的过程中,为满足建筑结构各方面的要求,就需要在设计的时候遵循相应的原则。首先,依据建筑结构构件分类,建筑结构构件不同,在其中所起到的作用也不相同。因此,可根据建筑功能需要选择合适的建筑结构构件材料。其次,层层设计原则。房屋建筑结构设计的时候,普遍需要遵循层层设计的原则。遵循该原则可明显提高房屋建筑的安全系数。最后,优劣互补的设计原则。在房屋建筑结构设计的时候,设计人员应充分考虑建筑实际情况,从而确定合适的结构刚度。若是建筑结构刚度较小,一旦受到外力就很容易变形,但是结构刚度过大,就难以达到理想的弹性效果,受到外力就会发生破损且较不经济。
1.3建筑结构设计的重要性
国民经济的持续上升,人们开始重视建筑行业。在建筑行业发展速度逐步加快的过程中,越来越多的新技术与新方法逐渐融入于该行业中。其中计算机技术的发展,促使建筑设计取得较为明显的进步。在新技术的引导下,可有效整合各项资源,促使有效空间内的有限资源利用率达到最大化。建筑结构设计的时候,合理配置建筑结构之间构件的空间。通过空间的合理配置,可了解设计人员的设计水平。
2保证建筑结构设计质量的意义
2.1施工质量和效率是施工技术、材料、进度等的多重因素综合作用的结果,但是处在基础作用位置的仍是建筑结构设计的质量。因为结构设计不合理将导致后续工程出现不合理施工现象而可能导致返工,这对人力、物力和财力都是极大的浪费,加之造成了工程延误因此不利于实现建筑工程的经济效益。因此,提高建筑结构设计质量能够有效减少不合理施工,进而确保建筑工程的顺利进行,并提高施工质量,实现建筑工程经济效益的最大化;
2.2在市场经济体制下,各个行业发展都应以市场需求为导向,建筑结构设计是设计单位形象和信誉的代表,设计不合理就意味着设计单位难以提供市场满意的产品,即难以适应市场经济发展的需要。所以提高建筑结构设计质量即是提供消费者满意的设计作品,能够有效提高市场竞争力,树立良好信誉和形象,实现自身可持续发展。
3建筑工程设计常见问题分析
3.1对于建筑工程所处区域了解不彻底。建筑工程有效设计需要结合施工现场的实际状况进行,尤其是对于建筑结构的承载力设计来说,更是需要考虑当地的地质特点,但是在现阶段的具体设计过程中,很少有设计人员会详细勘察施工现场的基本状况,对于各项数据参数的选取和应用仅仅是根据周围建筑物的相关内容进行计算,如此也就很可能造成其设计工作出现明显的偏差,甚至会出现明显的安全隐患,比如当前比较常见的建筑工程项目沉降问题就是由于相应的基础了解不详细造成的。
3.2对于承重柱的设计不当。在建筑工程设计工作中,结构的设计无疑是最为核心的一个方面,而在建筑工程结构设计工作中,承重柱的设计又是重中之重。相对于建筑物结构中柱结构的应用来说,其一般分为承重柱和构造柱两种基本类型,其中承重柱在建筑结构中发挥着力学荷载的承受能力,进而也就关系到整个建筑工程结构的稳定性效果。这一方面的设计工作在当前表现出来的问题一方面是混淆了承重柱和构造柱,对于两者的区分没有做好,最终也就必然会影响到相应的结构设计效果;另外,具体到承重柱的设计过程中,其在截面积的设计方面存在不科学现象的话,也会造成其结构设计缺陷产生,带来一些安全隐患。
3.3框架比例设计存在问题。建筑工程结构中框架结构的应用是比较常见的,这种框架结构的有效设计中同样也存在着较为明显的设计缺陷和问题。框架结构的设计包括纵向和横向两个方面的具体设计工作,而在具体的设计过程中虽然人们对于横向设计工作比较关注,但是却很容易忽视对于纵向框架结构的设计,最终也就会影响其整体的承载力效果,导致结构体系失稳,形成安全隐患问题。
3.4外界环境因素的考虑不全面。在建筑工程设计中,外界环境方面存在的影响是多方面的,不仅仅包括地质方面的影响,外界自然环境、风向以及日照等都是影响后续建筑物应用的重要条件,进而也就都需要在建筑工程设计中进行重点参考,而这也恰恰是当前最为容易忽视的一个问题,对于外界个影响因素的考虑不够全面,相应的设计工作也就会呈现出一些不准确问题,甚至会产生应用安全事故。
3.5建筑工程设计的协调性不足。对于当前建筑工程项目的具体设计工作来说,因为其规模不断扩大,相应的设计目标和对象也就越来越多,进而也就需要确保这些设计内容之间存在理想的协调性效果,而这一点在当前做的并不是特别理想。现阶段很多建筑工程项目设计工作都是分割进行的,各个设计对象之间存在着明显的协调性不足现象,设计人员之间的沟通和交流也不足,最终都会影响到设计的应用价值。
4建筑工程设计常见问题的应对措施
4.1加强基础步骤的设计关注力度。在具体的设计工作开始之前,必须要做好相应的前期准备工作,这种准备工作主要就是为后续的相关设计工作提供全面有效的各种素材和数据信息,尤其是对于地质方面的勘察必须要落实到位,杜绝直接采用相邻建筑物的数据信息,需要采用实际勘察获取的数据资料进行设计参考,如此才能够保障设计的有效性,并且还需要针对这些数据资料进行汇总分析,提升其应用价值。
4.2做好承重柱设计工作。在建筑工程设计工作中,必须要重点加强对于承重柱的关注,结合建筑工程项目结构的具体需求进行分析,合理区别承重柱和构造柱,并且在设计过程中较好分析荷载效果,针对整个建筑工程结构的力学体系进行全面调查了解,促使其能够在整个建筑物结构中形成直观可分析的图表形式,如此也就能够了解其对于承重柱的基本需求,并且在此基础上设置合理的承重柱间距以及自身的截面积。在承重柱结构设计完成后,还需要重点把握好这些承重柱的验算处理工作,分析其是否能够在建筑工程中得到有效运用,结合人们对于建筑物应用的需求进行预判,确保其避免和实际应用需求产生冲突。
4.3做好框架结构设计工作。针对建筑工程结构的设计还需要关注于框架结构的合理设计和分析,这种框架结构的合理设计主要就是分析其各个方面的结构需求,比如对于基础结构在主体结构中的影响,框架结构自身的承载力需求,框架结构在后续建筑物应用中的具体表现,都需要进行全面探讨,进而才能够有效提升其框架结构的设计应用效果。
4.4全面考虑外界因素的影响。建筑工程项目的构建最终目的就是为人服务,因此,相应的建筑工程设计工作也就需要充分考虑到外界各个方面的影响因素,这种外界影响因素的全面思考不仅仅需要针对结构设计的稳定性进行分析,还需要重点考虑到建筑物后续应用的各方面需求。比如对于建筑工程设计如何达到最为理想的采光效果进行分析也就是合理适应外界环境影响的重要手段,相应的风向等也需要进行恰当设计。
4.5加强设计工作的协调性。在具体的建筑工程设计工作中,参与到建筑工程设计工作中来的所有设计人员必须要进行有效地协调沟通,促使其能够在一个统一的平台上进行自身的建筑工程设计,最终也就可以依托这一平台来进行各个设计内容的协调和匹配,针对可能存在的各个方面问题也能够进行有效处理,提升其设计的整体性效果。
5建筑结构设计中其他需要注意的问题
5.1加强各专业的相互配合、沟通
在建筑结构方面,有资料图不应当盲目的计算和绘图,首先需要进行全面的分析,加强与建筑及其他相关专业设计人员的沟通,从而可了解建筑工程的各种情况,了解工程各项功能与选型。在充分理解建筑图意图的情况下,还需要协调各方面的关系,在有必要的情况下,可组织不同专业人员通过协调会议就可明确指出不同专业需要注意和配合的地方,统一并规范各项标准,在原则性施工方案的基础上,促使不同专业的条件图成为真正的条件图,从而可预防调整方案引起不必要的重复工作,节约各项资源。
5.2收集各项资料
在计算建筑结构设计各项参数的时候,应当充分考虑所处环境受到的地理位置影响。对于所处的地理位置参数,一些必要的参数还会具有一定的特殊性,如地震强度、场地土类别等,可根据相关的地质勘查报告来确定。在不同的地区,墙体维护主材料之间会有较大的差异。基于此,就应当根据实际情况来计算填充墙墙体的荷载。针对部分具有一定特殊性的建筑,在有必要的情况下,可通过实验、工程经验等来确定参数的取值。设计人员在设计前,应当收集所需资料,根据具体地域条件与工程类型来确定所需参数。通过这项措施可保证设计的准确性,还可预防不合理设计产生的浪费与返工。
5.3明确各项设计参数含义
在建筑结构设计的时候,应当熟知建筑结构设计辅助软件的使用条件。在建模建筑结构的时候,应当掌握各项参数的含义,不要盲目更改任何参数。在确实需要更改设计参数的时候,需要具备一定的根据,考虑参数的适用范围。设计人员应了解,同一参数应当有不同的适用范围。建筑结构设计的各项参数,是保证设计合理性与安全性的前提。因此,设计人员需要明确各项设计参数的含义。
6提高建筑结构设计质量的有效措施
6.1对建筑设计图纸进行完善
在开展建筑结构设计工作的过程当中,需要严格按照设计规范展开工作,设计师决不能贪图方便而省略对关键信息的标准与标识。同时,对于较为复杂、以及细微的结构区域而言,需要在结构设计中加以重点关注。总而言之,建筑结构设计工作人员需要始终保持严谨的工作态度,在结构设计图纸完成之后,需要重视对图纸的自我审核,及时发现存在于建筑结构设计图纸中的问题,结合实际情况加以修正,以此种方式来保障建筑结构设计图纸的完善性与科学性。
6.2细化建筑屋顶梁的加筋设计
在进行屋顶梁的加筋设计过程中,应采用添加箍筋的方法来提高建筑物的稳定性。简言之,是在主梁存在次梁的情况下,在此量的边界内的箍筋不足时在次梁的两边添加箍筋,这也从侧面要求建筑施工中附加筋的必要性。同时,相关的设计标准中也强调以附加筋承载梁下部位的集中荷载以及其界面高度范围内的荷载;当主梁的次梁出现开裂现象但次梁的受压区顶部到主梁的底部之间的混凝土中已经加入附加筋,能保证完全承受住次梁的剪力,则不必再添加箍筋.
6.3提高地下室外墙设计科学性
现代高层建筑中,地下室外墙体提供了至关重要的承载作用。为提高地下室外墙设计质量,设计人员应综合考虑建筑物整体质量和建筑地点的特殊地质条件等因素,具体问题具体分析,进行多方案对比。一般情况下墙体厚度应大于250mm,而且不可将混凝土设计为过高强度以免产生墙体裂缝,通常以高于C30为宜。再者,建筑材料的选取应以其使用环境、成本和受力特征为参考标准,在确保建筑安全性的基础上减少浪费。
6.4建筑结构基础选型合理化
在进行建筑结构基础选型时,应综合考虑建筑物的外观和地质条件,不能盲目进行建模计算,同时应听取有关专业人事的建议,有效提高设计方案的科学合理性以及可实践性。
6.5楼板变形及其计算问题
针对楼板变形计算的问题,设计人员应尽量设计为刚性楼面以使计算程序最大程度符合建筑结构的真实受力情况。因此,应避免将楼面设计为平面的形式,而且应保证建筑结构布置方式好配筋设计等。当刚性楼面的要求无法满足时,应通过斜向配筋、增多梁板以及双层配筋的方法弥补非刚性楼面造成的计算误差。
6.6对建筑材料含钢率的要求
建筑结构设计中的材料选取不能仅从经济性角度考虑而盲目追求低含钢率的材料,而是应在保证建筑施工质量的基础上尽可能实现经济效益,设计人员应结合建筑结构和地质条件等选取含钢率符合要求的建筑材料。建筑结构设计中存在较多问题,以上仅对几种常见问题进行分析并提出解决措施,设计人员在具体工作中需要注意和克服的问题还很多,从最小的材料、构件的选取至大的整体结构的选型,都需要综合多种因素认真考虑,鉴于结构设计对整个建筑工程的重要性,设计人员应在掌握理论知识的基础上,熟悉设计规范和准则,将实践经验与理论相结合,提高建筑结构设计的科学合理性,进而提高建筑工程的质量.
结束语:
相对于建筑的其他工作,建构设计应当是一项系统性而又全面的工作。设计人员唯有掌握扎实的理论知识,具备灵活思维和严谨的工作态度。了解建筑结构每一构件情况,注意各方面因素,就可达到理想的设计效果。
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