建筑结构设计的常见问题以及对策
2014-09-24吴涛苏光学
吴涛 苏光学
【摘要】随着我国社会主义市场经济融入世界经济体系当中,人们的生活水平迅速提高,在这样的背景下,人们已经不再是简单地要求住房明亮和宽敞,而是开始将注意力集中到建筑工程的稳定性和安全性上,而建筑工程结构设计是一种融合了多种专业知识和丰富经验的综合性工作,因此在日常的工程结构设计中常常出现一些容易被设计师忽略的问题,而这些看似不太重要的问题恰恰就是影响建筑结构稳定和安全的因素,本着对人民财产和生命安全着想的负责态度,文章对建筑结构设计中常见的问题以及相应的对策进行简单的阐述,希望对建筑结构设计行业起到一些借鉴性的意义。
【关键词】建筑工程;结构设计;对策
中图分类号:TB482.2 文献标识码:A
0.引言
随着科学技术的高速发展和社会的不断进步,先进的结构设计理念和高科技普及的施工技术在很大程度上推动了建筑行业向更高层次发展,建筑工程的质量直接关系到人民的生命财产问题,本文主要是针对结构设计方面存在的问题进行探讨。建筑行业在发展的过程中又会出现很多问题,其中最为突出的就是在建筑结构中存在的不合理不完善的设计,这些问题往往会从根本上影响建筑的稳定与安全。建筑结构设计的复杂性和综合性是世界公认的,它需要十分扎实的建筑结构设计知识作为基础,再加上丰富的建筑经验才能及时的发现在结构设计过程中出现的问题,并制定出相应的有效的解决方案,提高建筑的安全水平和稳定。
1.建筑结构设计中比较突出的问题
第一、屋面主梁设计钢筋数量不足。在设计行业都有建模分析的重要步骤,而建筑结构设计行业更是如此,但是为了加快建筑结构设计的步伐和减短工程设计的周期,一些设计工作人员在对模型研究分析的时候,将屋顶主梁设计的钢筋有关参数采取完全复制的方法进行上下层屋面的结构设计,这样的设计方法虽然在表面上看不出什么问题,但是与原先设计的结构参数相比配备的钢筋数量有所减少,这久从根本上减低了屋面主梁的强度。如果一旦按照这样部署钢筋的参数实施在实际建筑中就会埋下巨大的安全隐患,混凝土铸造的主梁经过风干会出现相应的收缩,也会因为受热不均产生裂缝[1],当屋面受到强大的冲击时因为钢金数量的不足直接导致主梁断裂,严重威胁人民的生命财产安全。
第二、建筑安全等级较低。2008的汶川大地震为我国建筑行业提出了严峻的挑战,如何在结构设计中为今后的建筑增强安全性和稳定性是摆在所有建筑结构设计师面前的一道难题。有学者进行了相关的研究指出我国现阶段的建筑安全标准处于世界较低水平,由于近几年国内自然环境急剧恶化,应该马上提高我国建筑安全要求等级,这一要求主要沿着建筑抗震方向研究[4]。
第三、建筑纵向结构设计被忽略。有些设计人员在构建结构框架时往往只注重对建筑的横向结构设计,将建筑的纵向结构框架抛之脑后,而在我国对建筑结构设计的规范中明确提出要对横纵两个方向同时进行结构框架设计和参数计算。
第四、对楼板变形程度计算不准确。有调查指出,有一些建筑设计公司用刚工作不久的人员参与建筑的结构设计,他们没有对建筑完整的设计概念也没有相关的工作经验,对结构布置不能够做到完全合理,对楼板的变形考虑也不够全面,因此他们的设计结果虽然满足了理论上的验证却不符合实际情况。
第五、对建筑节能和采暖方面不重视。我国许多建筑结构设计师在工作时考虑的方面和注重的方向比较单一,他们将建筑是否可以完全承受来自某一方向的载荷作为结构设计的唯一目标,一旦满足了这一要求就算是基本完成了该项建筑的结构设计,很少去考虑建筑的节能低耗。建筑节能这一概念其实在我国建筑行业很早就已经流传开来,但是很少有建筑结构设计师将它作为一项设计标准,久而久之也就不在设计考虑的范畴之内了[2]。建筑节能的意义就是在满足居民对舒适度和安全度要求之外尽最大可能的节省建筑材料,而且可以将建筑周围的自然资源在以后的生活中加以利用[3]。建筑结构可以根据该地域的常年风向进行通风设计,当然也要考虑到采集阳光的程度和方向,建筑的墙体可以优先考虑具有保温效果和隔热效果的绿色材料进行建筑施工,但是就目前的现状而言,这些只是作为一些建筑理念在被人们熟知和了解,真正用在实际建筑中的却很少。
2.针对建筑结构设计中突出问题的策略研究
第一、精确屋面梁板的参数计算。在建筑结构设计中经常会出现非常规的梁板设计,比如宽扁梁的设计。结构设计中相关的跨度概念已经不能用于对该类非常规板梁的设计中了,常规的设计标准和参数已经不能满足它在实际中的使用。梁板结构对建筑的整体而言其本质可以看成是在结构的中线上设置了一个刚性支座,这样可以将屋面梁的结构与板的结构视为一个变化的截面板结构,我们知道梁的高度和板厚的数值范围相近,所以在有关扁梁结构参数的计算中可以选取梁高度的中线作为梁的弯矩值。
第二、提高建筑抗震水平的相关标准。我们知道近几年来我国自然灾害与日俱增,而地震造成的灾害最危险中,不但剥夺了人们的财产资源,也对剥夺了许许多多鲜活的生命,因此提高建筑的安全性好稳定性就显得十分重要了。有资料显示现在地球已经进入活跃期,因此对于防范地震的安全意识一刻也不能松懈,在我国那些地震高发的区域要对建筑的安全等级要求更进一步提高,尤其是要加强建筑结构对侧向力冲击的抵抗强度。近几年我国诸多学者对国外的许多建筑结构设计公司进行了长时间的跟踪调查,然后把相关数据带回国内,最后再将我国目前建筑结构设计安全要求的相关参数与世界先进国家进行对比之后发现,国外的要求国内的要求高出很多,因此我们不仅要提高建筑结构安全设计的等级还要对相关规范的参数做一些适当的调整和修改。
第三、加强建筑结构抵抗侧向位移的性能。要保证建筑可以在一定程度上抵抗侧向位移最直接的做法就是适当的增大抵抗弯矩结构的宽度,而且根据建筑结构设计的有关公式可以得出在其他条件不变的情况下,建筑的侧向位移与结构宽度增大三次方成反比关系,但是结构加宽的部分不能处于独立的结构,一定要与建筑的整体结构向融合。
结束语
根据本文提出的在建筑结构设计中出现的问题和相应的策略,我们发现在国内的建筑结构设计中,往往会因为一些小的因素和问题导致结构设计不合理,在本质上就已经影响了建筑的稳定性和安全性,因此为了国民的生命和财产安全,有关职能部门要做到尽职尽责,切实以人民的利益为中心,应该加强也必须加强建筑结构设计行业的相关参数、抗震等级、抗侧向位移的能力,不能再按照传统的建筑观念一味的追求舒适和美观和简约,住房安全关系到社会的稳定与繁荣,要提高全民的建筑安全意识,这对我国建设和谐社会有着非常重要的意义。
【参考文献】
[1]张秋荣,宋佳.建筑结构设计的常见问题浅析[J].科技与技术,2013.
[2]刘兆生.浅析建筑结构设计中存在的常见问题与解决措施[J].魅力中国,2009,(09):141-142
[3]郑猛,黄菲菲.高层建筑结构设计特点及问题分析[J].科技致富向导,2012,(24):355+424.