试分析建筑结构设计常见的问题及措施林建刚

试分析建筑结构设计常见的问题及措施林建刚

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摘要:设计是建筑整体建设过程当中一个十分重要的环节,尤其是做好结构的设计对于建筑来说是至关重要的,文章正是以建筑的结构设计作为文章的出发点来进行分析文章首先提出建筑结构设计过程当中存在的一部分问题,随后根据相关问题来探讨怎样提升建筑的结构试计水平,力求能够为建筑的设计人员提供一定的参考依据。

关键词:建筑;结构设计问题;对策探讨

1导言

在建筑工程造价管理的过程中建筑结构造价占有非常大的比例,而建筑工程结构设计能够保证建筑工程经济效益的可靠性。所以,建筑结构设计人员在实际的设计过程中,必须加强相互之间沟通,精心设计结构施工方案,应用先进优化技术,选择合理的结构设计方案,降低工程施工成本。建筑工程中,结构造价占有非常大的比例,通过不断优化建筑结构设计,采用先进的设计方案,提高我国建筑行业的经济效益及社会效益。建筑结构设计是设计人员对建筑工程进行美观设计和结构设计相互结合的结果。建筑结构设计必须保证建筑工程的适用性经济性、美观性,最大程度上利用有限的空间和资源,实现建筑工程的实用度较高、经济性良好的目标。

2建筑结构设计中的常见问题

2.1短肢剪力墙设置问题

建筑结构设计的不合理会对建筑的施工质量产生严重的影响,尤其是损害建筑物的结构。短肢剪力墙增设不合理是其中较为典型的一种。在当前建筑结构设计中,许多设计人员设计过程中增设短肢剪力墙。根据众多建筑结构设计的实例可知,短肢剪力墙的设置会影响建筑结构的稳定性、抗风、抗震和稳固性。为了提升建筑工程质量,在结构设计过程中应尽量减少短肢剪力墙的使用。

2.2超高问题

超高问题主要是指建筑单位不遵守相关的制度规范,过分加高建筑物的高度,以实现自身的盈利的最大化。当前建筑的高度已实现由原来的A级上升到B级,并且相应的建筑设计模式也实现了一定程度的发展。超高问题作为实际建筑结构设计中的常见问题,严重影响建筑物的结构稳定性,如果遇到强风、地震等严重自然灾害,极易发生倒塌、断裂,严重影响了人们的生命和财产安全。

2.3嵌固端设置问题

嵌固端即固定端,在进行位置设置的过程中要严格避免构件在该位置的位移。嵌固端是建筑结构设计中的重要组成部分,在实际位置过程中存在部分不足。①嵌固端位置选择存在问题。现代建筑一般都建设多层地下室,并且将嵌固端修筑在地下室,这种设计存在极大的安全隐患,难以实现预期效果。②嵌固端上下层刚度比例设计不科学。上下层刚度比例设计是判断嵌固端设计是否科学合理的一个重要指标。当前嵌固端设计过程中存在设计问题和计算准确性不高的问题。③嵌固端设计和抗震缝隙处理相互矛盾。嵌固端设计和抗震缝隙的处理难以实现良好的衔接,在实际设计过程中存在平衡性不足的问题,降低了建筑结构的稳定性。

2.4其他部位建筑结构设计问题

由于建筑具有不同于一般建筑的特殊性,在建筑结构设计过程中,会涉及多方面的设计内容,设计中关键位置的作用的实现也是设计过程中需要解决的主要问题。建筑结构设计中的常见问题除了以上三种之外,还包括建筑结构的稳定性、牢固性、抗震性、应力处理不足,这一系列设计的不合理,会直接降低建筑的质量和使用寿命,影响建筑结构的设计的效果。针对建筑结构设计中需要计算的设计部位来讲,计算的准确性直接影响设计的科学性、合理性。而设计资料的完善与否、计算公式选择的合适与否、计算过程中数据精确度处理得当与否都会影响计算结果的准确性,进而影响建筑结构设计的合理性。

3对建筑结构设计的建议

3.1灵活使用多种结构形式

建筑的规模不断扩大、建筑的外型也越来越多样化,是当下建筑发展的主要特点。在这种形式下,以往在设计中使用的单一的结构设计就不能满足建筑的结构布置和受力,例如框架、剪力墙及筒体结构。所以在设计时,一般需要将多种结构形式融合在一起;同时使用多种,或以一种形式为基础并且辅以其他的结构,来使得建筑能达到预期的功能使用和受力情况。前文提到的珠江新城西塔在设置了内筒和外筒之外,还使用支撑框架进行补充;天津津塔在基本的钢管混凝土柱的基础上补充钢板来形成钢板剪力墙,还加设了伸臂桁架和腰桁架。

3.2加强对抗侧力结构的灵活运用

建筑的特点决定了其对于抗侧能力的高要求,所以必须设计出一定的抗侧力结构。近年来在实际的运用过程中,已经有成效良好的前例。广州新城西塔的外筒就辅有钢管混凝土斜交组成的网格筒体。一般筒中筒结构,外筒侧向变形以剪切型为主,内筒侧向变形以弯曲型为主,内外筒通过楼板协同工作抵抗水平作用,其外筒提供的刚度相对较小。广州新城西塔以斜交形成的巨型网格筒体(外筒),主要借助的是构件之间的轴力,而钢管混凝土构件受力合理,可承载巨大轴力,使结构获得更大的侧向刚度,使得整栋建筑具有很好的抗侧能力。另外,天津津塔中使用的各种桁架也是抗侧能力较好的一种结构,且明显地优于框架。在设计桁架时,尽量将它的尺寸设计的较为粗壮,这样可以使抗侧能力进一步提升。

3.3巧妙提高建筑的结构稳定性

短肢剪力墙(图1)是指各肢横截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙,这在普通的建筑中常常被利用,但是在建筑中却不一定适用,有可能对建筑的稳定性造成一定的隐患。所以在建筑的设计过程中,要尽量避免短肢剪力墙的使用。

3.4使用新的结构构件

在结构形式不断变化的过程中,结构构件也要有一定的发展。较为常见的构件为钢管混凝土,由于其具有的强大的抗压能力,一般被用于柱。近年来随着各种建筑新结构的出现,钢管混凝土可被设计应用于新的结构形式,例如与其它结构相结合,作为其他结构的杆件。钢板剪力墙也是一种比较新的构件。这种剪力墙在津塔的设计中被充分运用,主要承担水平的剪力而不承担重力负荷。具有重量轻、占用空间少、抗剪能力优异的优点,但在应用中要配合节点的设计来解决不承担重力负荷的缺陷。此外还可以设计使用各种组合而成的构件,例如压型钢板与混凝土结合、钢梁与混凝土楼板结合。在常见的钢筋混凝土结构中也可以使用钢板来对钢筋进行替换以改善受力比较复杂的部位不便布置钢筋的问题。

4结语

结合建筑结构设计在建筑行业中做重要系,建筑结构能够有效地满足人们生活水平质量,保障人民的生命财产安全,满足社会时代发展的需求,相关监督管理部门应该加强监管审查力度,提出科学合理的评价指标,提高建筑结构设计人员的实际水平,设计人员要时刻提高自身素质,充分结合建筑工程的实际情况要求有力的把控建筑的质量,完善建筑结构设计体系。除了对设计人员的要求之外,还要加强创新意识,开发出新的软件,配合建筑设计程序完成工作,因为在当今社会科学技术是第一生产力,适用于任何行业。

参考文献:

[1]陈波.建筑结构设计的问题及对策探讨[J].建材与装饰,2015,49:115-116.

[2]庄金宏.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].江西建材,2014,17:24.

[3]张芝萍.探讨高层建筑结构设计的问题及对策[J].中国新技术新产品,2015,22:143.

[4]朱小溪,胡进,惠秋景.建筑结构设计的问题及对策探讨[J].住宅与房地产,2015,22:90.

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