探析房屋建筑结构设计的基本原则及若干常遇问题
2020-11-26王芳
王 芳
(贵州大学勘察设计研究院,贵州 贵阳 550000)
随着我国基建能力的逐年提高,越来越多大型工程项目在国内兴起。以往大型城市中摩天大厦的情景已经在中小城市普及。由于我国建筑领域起步较晚,缺乏一套理论研究体系,房屋设计在实际操作中往往会遇到一些无法解决的问题,导致部分楼房未达到标准使用年限就已经成为危房,严重危及人民的生命、财产安全,对于施工方也造成诸多不良影响[1]。为了改善这一状况,满足人民大众对于“住”的基本需求。本文总结了房屋建筑结构设计应该遵循的原则,并探讨了常遇到的几个问题加以探讨,为其他学者专家提供便利。
1 设计原则
1.1 安全性原则
房屋工程建设中,消费者最关心的不是建筑的外观以及合理性,其最关心的是使用安全性问题。因此,无论商用还是住宅,建筑结构设计都必须保障安全性,如果设计导致建筑安全不达标,不仅会影响使用者安全,还会造成资源浪费。房屋建筑的安全性需要从房屋承重力、抗震水平、材料使用、整体质量等多个方面衡量[2],设计人员必须全方位进行考虑。
1.2 轻重缓急原则
房屋建筑结构设计体系并非一家独大,多种不同的理论构成了房屋建筑结构设计的基本原则。在房屋建筑设计结构参考时,其中“强柱弱梁”、“强剪弱弯”原则是设计人员要参考的重要理念之一。建筑行业发展至今,建筑结构体系的构建发展出许多分支,这些分支泾渭分明,满足了不同设计情况的需求。设计者要分清各个构件的先后主次,根据不同情况做出相应的选择。在依据轻重缓急的原则下,合理的运用构件,使各个构件之间能够有效运作组合。一些不合理构件的选择给房屋建设安全带来的隐患是巨大的,因此设计人员要在分清轻重缓急的原则上,合理运用各个构件之间的构造。
1.3 优势互补原则
“优势互补”是设计人员设计房屋建筑结构依据的主要原则[3]。一般来说,建筑结构体系容易出现过柔或者过刚两个情况,这也是应当注意的状况。过柔的结构在受力状态变形较大,长周期地震作用下更容易破坏,较刚结构变形小,但在短周期地震作用下更容易破坏,如同钢铁宁折不弯,遇到短周期地震时,建筑很容易出现坍塌的状况,考虑到建筑的长久使用性,这种设计方式也是设计人员要避免的情况。综上所述,建筑结构过柔或者过刚都不是一种完美的设计方案。因此在结构设计时,设计人员要依据不同情况,本着优势互补原则,在提升建筑长久使用的同时保证其安全性。
1.4 层层设置原则
考虑到自然灾害发生的可能性,设计者们在设计房屋结构时,通常会构建房屋的安全结构体系,这些多重安全体系在灾难发生时,能够有效的降低地震、洪水等灾害对建筑的冲击,从而保证居住者的人身安全。
灾害的突然性也决定了房屋安全结构体系要能持续抵御灾害的冲击。有些设计人员认为,花那么大的精力去降低不确定的灾害可能造成的损失不值,在设计过程中也仅仅是象征性地设置一层安全结构保护措施,这对居住者的财产生命安全是一种不负责的表现。因此在房屋安全结构体系的构建中,设计人员要做到层层把关,合理地构建房屋安全结构体系。
2 当前建筑设计存在的问题
2.1 盲目追求利益化
房屋供求关系为我国房屋建筑行业的发展、革新提供了孵化的温巢。科学技术的发展改变了老旧、低效率的建造模式,新技术、新建材以及绿色建筑建设方式的应用,为人民生活提供了诸多便利[4]。然而在欣欣向荣的发展背景下,一些逐渐凸显出的问题也不得不引起行业人士的重视。由于受到金钱的诱惑,一些工程人员对开发商提出的不合理要求唯命是从,丧失了作为设计人员的道德标准。在工程中偷工减料、以次充好,违背可持续发展理论原则,为房屋的后续使用埋下了诸多隐患,这是对人民大众利益极其不负责的一种表现。在工程建设中,要把人民群众生命财产安全放在第一位,杜绝此类事件的发生,设计人员不能只注重眼前利益,要着眼于未来,良好的道德品质是从事建筑行业人员具备的基本需求。
2.2 存在侥幸懒散心理
一些设计人员由于懒散,或出于对经典设计案例的盲目信任。并未对施工场地进行实地检测,而是抱着侥幸的心理将与工程类似的设计图纸运用到施工中,在实际操作中往往会遇到一些意料之外的障碍,这些人为因素直接导致了工程不能如期完成。没有调查就没有发言权,作为一项建设工程的基础,可以说没有建设蓝图就不会有工程的开展,在建造工程前期,设计人员应本着实事求是的原则,排除万难,做好工程的相关绘测工作,提出工程中可能遇到的障碍,并做好相关防护工作。
2.3 建筑安全消防问题
随着人类精神文明需求的不断提高,对房屋的定义已不仅限于为居住之所,采光、交通、周边环境等因素也是购房者重点关注的要素,直接影响着人们的购买意愿。人们日益增多的居住要求,给工程设计也增加了不小的难度;另外,随着城市化进程的不断推进,鳞次节比的大厦在普通中小城市也变得越来越普遍,这给消防安全也带来了巨大的隐患;加之人们对电器设备的过度依赖,复杂的电路设计又为消防问题蒙上一层阴影。俗话说水火无情,一旦发生火灾,高层居民的生命财产安全将受到极大危害,因此在超高层建筑设计之初就要防患于未然,事先考虑一系列突发情况的应对措施。
2.4 结构体系问题
我国南北方气候特点差异较大,为了满足温差、降水、湿度等条件下不同地域的建造要求,不同区域房屋建设秉承着不同的设计理念。这也构成了我国建造领域各具特色的建造体系。随着我国建筑行业的不断发展,在传统老旧的设计体系下又衍生出多种新建造理念。目前建筑领域中大致分为以下几种体系:筒体结构体系、剪力墙结构体系以及常见的钢筋混泥土框架结构。为了达到居住舒适的目的,不同的结构体系满足了不同的设计需求。为了满足人们日益增长的审美需求,在实际工程中设计人员往往把观赏性放在首位,忽视了对安全的考虑,埋下了安全隐患。
3 结语
综上所述,房屋作为基础设施以及人类办公、生活的空间载体,其设计水平是社会发展水平的直接体现,因此,在新的发展阶段,人们对房屋的性能与安全等提出了更高的要求,这就要求在设计过程中,需要不断改进与创新。因此,总结了当前房屋结构设计需要遵循的原则,并总结了常见的结构设计问题,希望可以为广大设计人员提供参考,并实现科学设计,为使用者创造良好的环境。