房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨
2021-09-10汪吉运
汪吉运
摘要:随着我国经济的快速发展,建筑行业在我国的经济体系中具有重要的地位,同时在国民经济中具有很大的比例。建筑结构设计的工作是整体建筑工程的重要环节,要想实现施工过程的有条不紊地进行,必须要在施工前制定科学有效的设计,因此完善建筑结构设计至关重要。
关键词:建筑结构;设计问题;解决措施
引言
伴随着我国城市化发展水平的提高,大城市持续新增高层建筑物,此类建筑能够缓解大城市用地紧张的难题。高层建筑物的结构设计一直以来都是本领域关注的焦点问题,如果处理不得当,可能会影响其结构的稳定能力,甚至引发严重的问题。为了促进高层建筑物结构部分的设计更加科学,文章对其设计过程中的共性问题实施了深入研究,并且给出了适当的解决方案,期望能够为提升高层建筑结构设计的品质提供一定的参考价值。
1建筑结构设计的作用及遵循的基本原则
1.1建筑结构设计的重要性
设计人员在进行建筑结构设计之前,需对施工现场的水文情况和地质情况进行详细的科学分析,在建筑结构设计的工作过程中,需要充分发挥自身的专业性,重视设计的质量,根据建筑的功能需求对建筑基础进行科学合理的设计,保障建筑工程的安全性和稳定性。目前,许多大型的建筑物其内部的建筑结构设计比较复杂,所以设计难度相对较高,对此为保障建筑结构设計的质量,相关设计人员必须以施工单位的技术水平和实际现场的地质勘测信息为依据,进行科学的建筑结构设计。确保建筑结构的设计方案科学、可行。
1.2建筑结构设计遵循的基本原则
结构功能要求主要体现在适用性、耐久性以及安全性三方面。适用性在正常使用阶段,科学判断其综合性,无较大的裂缝和变形产生,在不出现震动与变形的情况下可以正常地进行使用;耐久性指在正常情况下对建筑物进行科学有效的维修养护,避免其发生风化和锈蚀,一定程度上延长其使用寿命;安全性是建筑自身所能承受的正常作用,同时对于建筑突然受到一些外力影响时,确保其只发生一些细微部位的损坏,而不会出现整体性的破坏。充分发挥建筑结构的功能是建筑结构设计的基本原则,在此基础之上还要实现安全、经济、施工方便、美观的高标准要求。
2建筑结构设计中出现的常见问题
2.1图纸设计不合理
建筑工程要实现顺利施工离不开设计图纸科学、合理的设计。每一个环节的设计都要经过精密准确的计算,比如在进行结构类型选择、抗震设计和建筑材料选择的时候要科学运用理论知识,结合实际建筑需求进行设计。然而,一些公司建筑设计师在结构设计中还存在设计不规范的现象发生,如平面设计图图集使用不规范,结构数据标识模糊,导致在建筑工程施工的时候中出现混乱,甚至造成施工误差。
2.2设计人员缺乏经验和新思维
建筑结构设计中,还有许多不合理的地方,归根到底是设计人员缺乏相关的实践设计经验,不能灵活运用理论知识进行大胆创新提升建筑结构设计的水准。除此之外,设计人员使用设计工具不够熟练,相关设计软件不能灵活操作,不仅降低了设计效率,还降低建筑结构设计的质量。
2.3建筑主体结构抗震问题
在高层建筑物主体结构设计过程中,结构抗震设计是一个关键点,通常由于工程设计人员职业素养不足及缺少应变能力,忽视了高层建筑主体结构抗震的科学设计。或者,相关工程技术人员在进行高层建筑物主体结构抗震设计校核的过程中,因为计算过程中的错误减少抗震设计的科学性。假如发生地震,高层建筑物抗震设计无法符合建筑结构的抗震规定,就有可能出现严重的损坏,导致严重的人员伤亡及经济损失。
3建筑结构设计的解决措施
3.1科学计算主体承重柱分布
承重柱直接影响建筑结构安全系数,根据详细建筑结构的实际数据,科学地计算出主体承重柱的尺寸,结合建筑物的质量分布情况,制定承重柱的具体分布数量。如:某高层或超高层写字楼,对其进行技术分析,建议用平板式筏形的基础架构,建筑标准层建议设计为普通的框架梁结合现浇的空心板结构体系,结合框架与核心筒,其结构简单,一般采用的是立面和平面相结合的规则,基础结构多是立面和平面相结合的规则。而基础多是天然的桩基。若发现建筑混凝土的折算厚度较大,会影响配筋量,且会加大自重,进而造成主楼板、筏板的基础承载力不足等后果。若梁截面较大或者是板较厚,则没有很好地落实经济效益,不利于墙柱弱梁功能的实现,结构自重也会受到影响,地震力受到加强,竖向构件安全性较低。
3.2完善图纸信息
建筑结构设计图纸包含了建筑施工过程中的主要关键信息,优秀建筑结构设计图可以体现出建筑工程的整个格局和标准。设计人员要设计出一份优秀的结构图纸,首先设计人员要有丰富的理论知识和知识灵活运用能力,在进行设计工作之前,应该从基础建筑设计图纸入手,强化一些细节上的设计知识,然后再抓住设计的核心内容进一步完善设计中出现的问题,保证设计图纸的科学性、合理性、实用性,以此来确保建筑施工项目建设的质量。
3.3基础设计合理取值
基础设计取值不规范是设计人员经常容易忽略的一个问题。建筑结构师在进行基础结构设计时,计算数据应该从多方面角度考虑,不能忽视其中的细节问题,比如在上面提到的房屋风荷载力的验算,就算低层房屋建造是不用进行基础和地基抗震荷载力计算,也要分析它的影响,再进行设计取值。
3.4优化柱箍筋间距和框架梁
针对不同的抗震等级框架梁,柱箍筋的加密区最大和最小之间的距离需明确规定,按照规定标准,建筑工程施工取值上,梁和柱箍筋的加密区的间距是100mm,非加密区的柱箍筋最大间距是其二倍。相比较来说,电算程度规定的梁和柱箍筋的加密区间距是100mm,按照此项数据标准确定柱箍筋的面积。相关设计人员应该按照标准规范来确定肢数和柱箍筋直径。
结语
上文全面深入地分析了建筑结构设计中存在的常见问题,并从合理设置嵌固端、优化地基基础设计、减少短肢剪力墙数量和精确计算楼板形变量入手,提升建筑整体设计水平,保障建筑结构的可靠性,以此推动建筑行业的良好发展。
参考文献:
[1]戴然.框架结构梁柱节点的检测鉴定与加固[J].砖瓦,2019(09):60-62.
[2]徐毅茹.建筑给排水设计中的常见问题分析与解决措施探讨[J].江西建材,2018(02):40+42.
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