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建筑结构设计存在的常见问题及对策

2018-02-14刘鹏

建材与装饰 2018年49期
关键词:楼板抗震受力

刘鹏

(陕西建工第六建设集团有限公司 陕西省咸阳市 712000)

引言

目前,我国的经济水平不断提升,人们对居住环境的要求也逐渐提高,在无形之中加大了建筑结构设计的难度。因此,建筑的相关设计者就务必要对每一个细小的问题加大重视程度,因为任何一个小的失误都可能会导致建筑的安全性受到极大的影响。因此,建筑结构的设计人员要从严格要求自身做起,及时发现实际设计中存在的问题,并作出有效的解决措施,进而有效的保证建筑的质量及安全性。

1 建筑结构设计基本概念

1.1 结构方案设计阶段

建筑结构的设计工作的开展不是靠空想,而是要有效的结合建筑物的实际情况,从建筑物所处的地理环境、周边环境及建设的重要性,建筑物设计的抗震情况及当地文化的民俗风俗等等进行分析,只有负责建筑结构设计的工作人员将这些因素进行充分的考虑,才能进一步保证建筑物的安全性及可行性,只有建筑方案具备了大方向的可行性后,结构设计人员才能对建筑物的结构形式进行初步布局;考虑结构整体受力布局并及时调整结构方案,做出合理化的结构方案以满足经济性、安全性及合理性要求。

1.2 抗震方案设计阶段

抗震设计主要就是抗震概念布局设计,合理化的受力布局会使结构的抗震性能大大突出。我国抗震设计遵循的是三水准两阶段设计原则,结构抗震设计应把握好结构的规则性问题,选择合适的结构体系,正确运用分析计算程序,使结构具有明确的计算简图,合理的地震传递途径。

1.3 计算设计阶段

主要分为结构主体受力分析及受力构件的局部分析两个重要部分;进行主体受力分析时的主要工作是荷载的简化问题和主要受力构件的合理化布置,荷载的简化工作是概念设计中的重要步骤,只有合理选择简化形式才能保证结构受力计算和实际受力相符,从而保证结构使用的安全性。而结构受力构件的局部分析就是指对主要受力构件的概念布局及受力构件大小的相对调整以保证强柱弱梁的概念布置;从而依据建筑的构造要求与荷载值进行计算,有效的结合实际情况,选择最合理的计算方式[1]。

2 建筑结构设计存在的常见问题

2.1 受力构件的尺寸、配筋问题

通常情况下来讲,建筑结构的设计问题主要表现在受力构件尺寸和配筋两个方面,由于建筑结构设计工作普遍具有工作量庞大且复杂的特性,大部分的结构设计人员在进行设计工作的时候,往往会忽略与其它专业设计人员的配合与沟通,不遵循相关的规定要求,仅仅凭借自身的设计经验来进行开展设计工作。与此同时,在构件配筋时只凭计算结果进行数据化配筋,而没有考虑实际施工时是否能实现,又或者在配筋时没有考虑实际受力情况,从而造成配筋布置不合理或者配筋偏大问题,导致结构存在安全隐患。

2.2 楼板受力计算问题

在实际的结构设计过程中,有些设计师存在对结构的相关理念与受力变形不够了解,只是将楼板作为非抗震构件进行受力分析,没有合理考虑楼板的弹塑性影响,没有考虑单双向板的影响,没有考虑支座约束的影响,仅仅只从数据计算的角度出发,虽然计算方式没有错误,但没有结合实际的受力情况,导致设计结果存在较大的误差,对建筑物的安全性造成了一定的影响。

3 建筑结构设计中常见问题的有效对策

3.1 对受力构件尺寸的合理化布置及对配筋量的严格把控

在结构设计工作中,应加强与其它专业进行交流沟通,保证构件尺寸的合理布置。例如:结构外围的框架梁尺寸问题;由于建筑外立面布置中,外围墙体一般都存在大窗户的布置,结构设计中必须要严格计算窗顶标高与框架梁的梁底标高,如果框架梁底与窗顶之间距离较小,使得过梁和框架梁重叠,亦或过梁做完后砖墙砌筑量较少,此时就需要增大框架梁高度,使框架梁底与窗顶相平,保证合理布置。在实际的设计计算中必须合理理解构件受力状态,从而对计算结果进行合理优化,保证配筋的合适性,例如:合理理解框架梁支座负筋的受力状态,在对框架梁进行配筋时抓住重点,何时适筋布置,何时少筋布置;从而让构件受力更加明确。

3.2 楼板受力计算分析

楼板的受力分析一定要抓住一个原则就是整体牢固性。结构设计人员应该严格按照《混凝土规范》要求对单向板和双向板正确区分,考虑力的正确传递方向,从而在配筋时合理布置构造连接,既方便施工,又节约经济;另外在楼板计算时,合理考虑什么时候采用刚性楼板计算,什么时候考虑弹性楼板计算;例如:我们在计算结构位移比、楼层刚度比、结构周期比时,要假定楼板为刚性,不按楼板的实际受力考虑,从而使得结构整体受力分析明确,而当计算结构内力、配筋时需要按楼板实际受力考虑,这时就要按弹性受力进行分析,从而保证构件局部受力的合理性。

3.3 提高建筑结构设计的抗震能力

在实际的结构设计过程中,主要通过以下两个方面来加强防震设计的工作:①要将当地的实际状况与建筑物的框架设计结构相融合,设计者要做到对当地的地理情况有足够的了解。同时还要加大对成本控制的管理力度,既要考虑建筑企业的成本,还要有效的保证建筑物的质量及安全性。②在实际的结构设计过程中,要严格遵照国家对于建筑物抗震能力的基本要求,进行钢筋配置的工作,对结构的安全度要做到有效的提高,利用最小的配筋率,轴压比,借鉴国外的建筑物抗震结构设计的优点,在设计中将结构的抗震计算方式进行改进,有效的提高结构设计的抗震能力。

3.4 进一步规范化建筑结构设计

相关的管理人员要进一步规范化建筑结构设计工作的开展,在设计过程中要有效的结合施工现场的实际情况,进一步提高建筑结构的稳定性与科学性,利用规范化设计流程,规避不科学设计结构的发生,提高建筑物的质量。结构设计人员要根据当地的环境条件与施工进度,在设计方案与实际情况存在一定差异时,如何有效的调整结构设计,采取科学的解决方案也是至关重要的,针对不同的问题要做出具体的分析,进一步规范化建筑结构设计,及时发现实际建筑结构设计中存在的问题,并作出有效的解决措施,进而有效的保证建筑的质量及安全性[4]。

3.5 设计图纸表达明确

一份好的图纸对于建筑结构设计来说尤为重要,利用图纸设计能够将设计者的设计理念进行具体的表现,作为建筑施工工程的基本依据。但与此同时,若图纸的设计出现问题,则会对日后的工作造成一定的影响,进而影响到建筑物的施工质量。负责结构设计的工作人员务必要严格遵守相关的规定进行图纸的规划,利用标准图集对建筑结构进行设计。图纸的设计应当将建筑结构的重点一目了然的展现出来,对于重要部分加以标注,避免设计不合理的现象出现。加强对结构设计图纸的管理力度,规范相关的管理制度,使结构的图纸设计更加科学化,进而从根本上保证建筑结构的安全性,有效的达到减少工期、缩减成本的基础目标。

4 结束语

综上所述,建筑结构设计的合理性是整个建筑工程的重中之重,合理的建筑结构设计能够作为整个施工现场的重要依据。因此,相关的设计人员在实际的建筑结构设计过程中,务必要保证设计与验算工作的严谨性,与专业知识进行有效的结合,严格遵照设计的规范流程开展工作,对实际设计中存在的问题进行深入分析与总结,汲取经验与教训,进一步完善建筑结构设计的工作。

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