楊占鴻
遼寧德龍工程設計咨詢有限責任公司 遼寧 123000
摘要:隨著國家建筑行業的急速發展,以及人們對于建筑功能的越多需求,在進行建筑設計時需要考慮的因素也越來越多。為了更好的進行建筑結構的設計,本文對我國的建筑結構設計的現狀進行了分析,并介紹了建筑結構設計的種類以及建筑結構設計的主要內容,包括建筑結構的設計程序及其基本要求。然后闡述了建筑結構的設計原則,分析了設計中應該注意的問題。
關鍵詞:建筑結構;設計;問題;分析
一、前言
隨著國民經濟的迅速發展以及人們對于建筑的需求增多,我國的建筑行業的發展也越來越迅速。但是,在進行建筑結構設計時出現的問題也越來越多。這些問題都對建筑行業的發展帶來了阻礙,而建筑行業的發展對于我國民生經濟的發展有著非常重要的影響。因此,人們對于建筑行業的要求也越來越高。其中,建筑結構的設計對建筑的整體質量又有著非常重要的影響。
二、我國的建筑結構設計的現狀分析
我國的建筑結構設計過程中,首要的問題那就是計算機技術給建筑結構設計帶來的影響。隨著我國的建筑業的高速發展,我國的建筑結構的設計者的設計經驗也開始不斷的豐富積累,這也使得越來越多的高質量的建筑結構設計呈現在我們的面前面前。不僅如此,由于現代計算機技術和計算方法的發展,計算機設計建筑結構程序也開始在我國的建筑結構工程占據重要的地位,這也使得我國的建筑設計單位都在為徹底脫離圖板而做努力。這樣導致的后果就是使得建筑結構工程師造覺得建筑的結構設計簡單,而過于的依賴使用計算機完成建筑結構的設計,這樣一來就讓建筑設計人員覺得自己只是一個東拼西湊的計算機畫圖匠而已。這帶來的影響就是難以充分的發揮和運用設計人員擁有的建筑結構的知識以及自己本身的精力和時間。
另外,這容易使建筑設計人員在對建筑結構的設計交流中產生分歧與矛盾。其次就是現在我國的建筑結構設計具有局限性。所謂的局限性就是說我國的建筑設計人員在空間的結構體系研究上存在一定的局限,也就是在設計的過程中都是極其盲目的雷同,而結構的實際操作者也就是結構的工程師也就是沒有去做到對設計方案的真正的研究探索。最后的問題那就是結構的工程師對建筑結構的整體體系和基本分體系的力學關系的真正認識。
三、建筑結構設計的種類
因為建筑物具有各種不同的使用功能及其要求,因此也有許多建筑結構的類型和種類。根據建筑物的用途來劃分的話,可以分為工業建筑與民用建筑兩類;根據建筑物的層數劃分的話,可以分為單層、多層、高層和超高層建筑;根據使用材料的結構來劃分的話,可以分為木結構、砌體結構、混凝土結構、鋼結構和混合結構等;根據其結構形式來劃分的話,可以分為排架結構、框架結構、剪力墻結構、簡體結構和大路結構等。這些就是現在建筑工程中經常提到的大部分結構的種類。
四、建筑結構設計的主要內容
1.建筑結構的設計程序
建筑物的設計大概包括建筑設計、結構設計、給排水設計、暖通風設計和電氣裝備設計等。雖然各個設計類型不同,但是對于每一部分的設計都必須圍繞設計的四個基本要求,即功能要求、美觀要求、經濟要求和環保要求。建筑物的結構是一個建筑物發揮其使用功能的基礎,而建筑結構設計是建筑物設計的一個重要的組成部分,它具體主要包括以下四個過程:方案設計一結構分析一構件設計—繪制施工圖。
2.建筑結構設計的基本要求
為保證建筑結構的可靠度符合設計的要求,所以在設計中,必須遵循以下幾個方面的要求:第一,計算的內容。建筑結構的所有構件都應進行承載能力極限狀態的計算和正常使用狀態的計算,直接承受動力荷載的構件還要進行疲勞強度的計算;第二,結構的分析。如果結構上多種作用效應同時發生,應通過結構分析分別求出在每一種作用下的效用,考慮其可能的最不利的組合狀態笫三,抗震設計。我國建筑的抗震設防烈度要求為6至9度,具體的建筑結構應根據所在地區的烈度、結構類型以及房屋高度來采用不同的抗震等級。而對應不同的抗震等級,也有不同的計算方法和構造要求。
五、建筑結構設計的基本原則
建筑本身就是為了人類而建造,所以,建筑結構設計需要盡可能的迎合人類的需求,充分考慮其適用性、經濟性、美觀性、安全性以及便于施工這五個方面。建筑結構的設計不同于一般的設計,其原則相對復雜,優秀的建筑設計需要綜合考慮以上五個方面,尋求它們的最佳結合。結構設計是建筑設計的重要組成部分,在建筑設計完成之后,就開始進行結構設計。在結構設計的實際過程中,想要獲得適用、經濟、美觀、安全以及便于施工的有效統一,需要注意以下幾點:
1.處理好整體與部分的關系
當結構構件之間的原則發生沖突時,不能實現適用、經濟、美觀、安全以及便于施工之間的有效統一時,設計師需要把握好整體利益,做出必要的取舍,以達到整體效益的最大化。
2.盡可能設置多道防線
設置多道防線可以根據不同種類和同種類不同級別的危害,提高建筑結構抗災系數,這樣一來,不僅節約了大量的人力、物力和財力,免去了不必要的返修,還切實保障人民群眾的生命安全。
3.合理選用原材料
建筑結構的主要原材料是鋼筋和混凝土,而鋼筋本身的剛柔程度根據型號的不同可以分為多種,剛度過高的鋼筋容易破損,柔度過高的鋼筋極易變形。所以,在鋼筋的選用上,應根據建筑結構的實際需要,選擇始終的鋼筋度。混凝土型號的科學合理與否直接決定了建筑物的抗震系數,必須根據抗震的實際需要進行混凝土的選型設計,以提高建筑物的抗震系數。
4.合理打通結構之間的關節
在建筑結構設計的過程中,我們所追求的理論上的完美結構基本是不存在關節的,有利于迅速傳遞和削減外力,以增加建筑結構的耐用性。但是在實際的建筑結構的施工過程中,構件之間是存在關節的,這會在一定程度上破壞構件之間的平衡狀態,造成結構發生變化,所以,必須合理打通構件之間的關節,以保證構件之間的平衡。
六、建筑結構設計中存在的問題
建筑結構設計圖紙過于簡單:實踐研究結果證實,完善且合理的建筑結構設計圖紙需要將建筑結構設計過程中的每一個細節問題充分且詳盡的闡述出來。但在現階段的建筑結構設計過程當中,大量設計環節還是不夠規范,所采取的圖集不夠標準,設計圖紙當中對于地上、地下結構標高、層高、梁柱編號等關鍵信息未能夠明確標識出來,最終使得整個建筑施工現場作業隨意與混亂,影響項目質量。
1.建筑基礎選型不夠合理
建筑基礎選型是關系到建筑安全性、實用性、科學性、合理性的關鍵工作之一。在當前,部分建筑項目,特別是高層建筑項目在基礎選型方面不夠科學,地基承載力存在一定的缺失,無法與建筑項目的變形要求相契合。同時,不合理的建筑基礎選型會導致建筑項目所選地質對于不均勻沉降能力的調節不夠有效,嚴重時導致建筑項目的安全系數較低,質量水平較低,甚至會導致建筑項目的使用壽命受到極為不良的影響。
2.地下室外墻設計不夠科學
地下室外墻設計在建筑結構設計中占據著極為關鍵的地位。同時,地下室外墻設計也是最容易出現問題的部分。由于地下室外墻設計質量直接關系到地下室外墻對建筑項目的承載能力,因此在設計方面有著極為嚴格的要求。然而,這一問題并沒有充分引起工作人員的關注,施工過程當中對于地下水位的高低、地下層數、以及地上負載因素的考量不夠充分,不但降低了建筑項目的安全系數,同時也使得建筑質量大打折扣。
3.過分關注結構設計中的低含鋼率
建筑行業的持續發展使得從事建筑材料的相關企業越來越多。部分建筑商為了自身經濟效益的提升,而往往通過降低成本的方式來提高收益。因此,在建筑結構設計對建筑材料進行選取的過程中,盲目的追求建筑材料的低含鋼量特征,而在結構設計中大做文章。在建筑結構設計材料選擇方面存在的問題最終會導致施工安全性顯著降低,最終影響各方利益。
4.缺乏科學合理的認識
一名優秀的建筑結構設計師應當對地基的設計有著科學合理的認識,能充分認識到地基設計的重要性。但是在現實的設計過程中,多數設計人員雖然認識到了地基設計的重要性,但不能科學合理的認識地基的土質問題,難以根據低級的土質采取必要的調整措施,在很大程度上增加了地基的安全隱患。
七、結語
隨著城鎮化的不斷向前推進,各種各樣的建筑被廣泛的建設,人們對于建筑結構的設計要求也隨之增高。在進行建筑工程的過程中,對建筑結構進行結構設計是極其重要的一個環節。因此,我們應當加強對建筑結構設計質量的重視,對于建筑結構設計中經常遇到的問題進行分析,以便更好地提高建筑的結構設計水平,從而能夠進一步的提高全國的建筑質量。
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