陳嘉城
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無論是建筑工程的穩定性,還是安全性,都受設計過程及方法影響。隨著建筑結構設計要求的提高,設計單位需要兼顧的專業要素和內容越來越多。建筑工程的性質決定了其在具體工程實施過程中存在諸多安全隱患,設計過程稍有差池,便會對整體項目產生干擾。因而,設計師和項目領導都要注重建筑結構設計控制,以規避質量問題。
建筑工程設計涵蓋的范疇比較廣,包括基礎設計、結構設計、電氣設計、給排水設計和暖通設計等。這一系列設計里,結構設計尤其關鍵。設計單位要立足于工程實際,兼顧建筑工程功能性和美觀性的前提下,嚴格遵循結構設計流程和方法,以科學的結構設計,使建筑物充分發揮其使用功能,為后續各工序的開展奠定良好基礎。
建筑結構設計過程中要遵循合理性原則、經濟性原則、安全性原則、便利性原則和美觀性原則。設計單位要結合建筑工程實際,從原有的設計方法和理念中跳脫出來,強調建筑工程的實用性,并兼顧質量控制,確保工程安全性。嚴格遵循設計方案執行各項操作,融入相應的美學概念,使結構設計更加合理的同時,提高建筑物的舒適性。同時,還要立足于建筑工程實際,對結構設計的可行性進行評估,最大程度降低施工難度,壓縮成本[1]。
但凡有經驗的建筑設計師都了解建筑結構設計圖中必須體現結構設計過程中的各個細節,并予以詳細的文字說明。但目前很多設計師提供的圖紙過于簡單,既沒有標明建筑結構將用到的材料、裂縫控制等級、抗震等級,也沒有相應的建筑結構體系和基礎類型等。設計圖過于簡單使建筑結構設計缺乏規范性,或者設計師沒有及時更新圖紙,也沒有在圖紙中明確標出標高、梁柱編號等工程信息,甚至結構圖紙與建筑圖紙存在沖突,從而導致建筑施工現場作業不達標,施工場地混亂,施工過程隨意等,難以保障整體工程質量。
建筑結構設計是否安全、科學、實用與建筑基礎選型有關。一些高層建筑基礎選型不合理,地基承載力無法滿足建筑變形要求,以至于出現地基不均勻沉降等情況。該問題造成的直接后果是建筑工程的安全性難以保障,面臨諸多安全風險,稍有差池便會使整體工程質量受擾,甚至縮短建筑工程的使用壽命,也為建筑工程各利益主體造成了嚴重的經濟損失,不利于企業樹立良好口碑。
社會的快速發展和生活水平的提高,使居住者對建筑工程結構提出了越來越多的要求。但仍有一些施工單位為追求經濟效益,盲目追求建筑工程低含鋼率。前期設計建筑結構時,不考量實際情況,壓縮鋼材用量,導致建筑工程質量及穩定性難以保障,甚至面臨嚴重的安全隱患,不利于整體工程效益的實現[2]。
任一建筑結構設計都離不開施工設計圖,其是建筑工程實施的先決條件。倘若建筑設計圖中存在問題,將會導致整體工程質量不達標,乃至產生嚴重后果。建筑施工前期,設計單位應深入到施工現場,結合工程實際開展實地調研,在全面把控工程信息的前提下,對建筑結構設計圖進行不斷調整和優化,保障建筑工程的安全性及經濟價值。設計師要嚴格參照相關規范執行設計工作,前期做好建筑工程信息的收集、整理、歸納工作,以此為背景,使設計工作更加準確和嚴謹。與此同時,在設計圖紙中對建筑工程中涉及到的細節性內容和關鍵要素標注清楚,禁止出現信息缺失或遺漏情況。完成設計圖之后,邀請資深專家和土木、水電等各專業設計人員進行技術論證,力求各環節合理,并多次調整、優化設計圖,繼而送審交付使用。設計人員也要時刻與一線施工人員溝通,隨時對建筑結構設計圖進行微調,以免設計與實踐出現較大落差。
建筑結構選型是一項復雜的工作,考驗的是設計人員的專業能力。開展建筑基礎選型初期,要全面了解建筑所在地的外部環境、地質情況及建筑外形等。得出設計圖之后,要通過建模計算,分析設計圖中的建筑外形設計情況及項目所在地地質狀況等。建筑基礎選型工作應有設計單位、技術人員、專家等同步執行,在論證、協調的基礎上開展這項工作,從而使其既有理論層面的合理性,又有實踐層面的可行性。
建筑結構設計工作中不應忽略建材作用。項目負責人要基于建筑結構實際要求,進行建材選購,同時還要綜合考量建筑材料的工作環境和受力特征等,優選鋼性強、韌性好的建筑材料。以墻、柱為例,其屬于豎向壓彎構件,應將混凝土強度等級確定為C30以上,梁構件為水平向受彎構件。優選強度高、性能好的鋼筋應用到梁、墻、柱設計中,計算確定最小配筋率,并在工程實踐中留出一定的安全儲備。除了考量性能,也要考慮建筑材料的外觀特征,以凸顯建筑工程整體價值。建筑材料的使用要秉承不浪費的原則,并優化使用效果。設計師在選擇建筑材料時,要多番對比其性能和經濟性能,以保障建筑結構整體質量,實現預期工程設計目標[3]。
綜上所述,建筑結構設計過程復雜,專業性強,該工作執行過程中需要考量的相關內容和要素比較多。項目領導和設計單位要結合具體工程實際,了解建筑結構設計程序和原則,認識到建筑結構設計過程中存在的圖紙、基礎結構選型、材料等方面的問題,并提出針對性的防控和解決策略,實現預期工程設計目標,優化建筑工程整體結構,延長建筑工程的使用壽命,將其效益發揮到最大。