高曉玲
(太原王孝雄建筑設計院有限公司, 山西 太原 030012)
近年來建筑行業飛速發展,建筑結構形式也越來越豐富。為了確保建筑結構設計工作的質量,設計人員應充分結合工程現場的具體情況,不斷改進結構設計,編制科學的建筑結構設計方案,從而為工程建設帶來良好的經濟效益。
建筑結構日漸復雜,在建筑結構設計中也出現了更多的問題,為了更加合理地進行建筑結構設計,我們需認真分析建筑結構設計中的常見問題,并正確認識出現問題的主要原因,從而為優化建筑結構設計奠定基礎。
施工單位工程建設不能只滿足施工圖紙的要求,施工單位雖然能夠按照施工圖紙的要求完成基槽開挖工作,但是在開挖到設計深度后無法進入到持力層,或出現深度過大的現象。經調查,產生這一現象主要是由于勘察環節在工程建設的早期進行,雖然在一段時間后,建設方對工程場地進行了整平和處理。但是施工和設計單位無法了解施工現場的變化,且施工場地的土層結構也具有顯著的復雜性,因此,在施工中容易出現較大的變故。基于此,設計人員應在地基基礎設計工作前充分了解工程的實際情況,之后在設計中采取有效措施避免這一問題,并與其他部門形成有效溝通,從而增大工程安全系數。
建筑框架結構設計主要分為兩部分,一部分是橫向框架設計,一部分是縱向框架設計,要求在設計的過程中做好各部門的協調工作,但是橫向框架與縱向框架的功能存在著十分明顯的差異。縱向框架結構主要的作用是抵御地震波縱波所產生的負面影響。而橫向框架結構可有效提高建筑的穩定性和協調性,且縱向框架結構設計的過程中應做好箍筋配筋與跨中縱筋的配置工作。若設計者不能正確認識二者的功能,就會影響設計的科學性與合理性。
某高層住住宅地處市中心地段,地上為20 層,地下1 層,建筑高度為79.1m,建筑面積24.98 萬平方米,工程的長寬比為3.9/7.5,高寬比5.8/10.3,工程所在地區地形平坦,安全等級為二級,丙類抗震預防,抗震烈度為9 度,風壓為0.45kN/m2。
該工程主體結構設計為現澆鋼筋混凝土框架剪力墻結構,結合建筑的用途,在建筑中間部分設置剪力墻,地上部分設計中,為有效降低梁的高度,充分保證凈高度滿足工程設計的要求,主次梁縱向布置,層樓板的厚度為110mm,在建筑嵌固端設計中,嵌固端設置在了地下室頂板當中,同時為了抵御地震的破壞,板厚度設定為180mm,同時還應采用雙層雙向布置的方式,進而增強布置的科學性和合理性。
若要提高建筑地基的施工質量,在結構設計的過程中就需不斷改善基礎設計水平,從而為建筑施工提供準確可靠的依據,以最小的成本獲得最大的收益。且設計者在設計中應準確把握設計的重點,同時還要嚴格控制設計質量的影響因素,在設計前對施工現場的具體情況予以充分地了解和掌握,并收集現場的氣候、地質和水文信息。在荷載計算環節,需注重計算的靈活性和合理性,不可片面套用計算公式,僵硬地套用計算公式,這樣將不能保證承載力計算的準確性,而且也會加大地基沉降的范圍。因此,設計人員要全面考慮地基的寬度、深度以及土質的特點,對地基結構予以適度調整,從而不斷提高計算的準確性。只有這樣,才能提高計算的質量,從而為地基結構設計提供準確的數據支持。
2.3.1 剪力墻設計
在該工程設計中,核心筒設計是十分重要的內容,為了保證設計的質量,落地剪力墻厚度為40cm,其他位置建筑角部剪力墻采用L 型設計形式,其厚度在70-90cm 之間。為保證混凝土的受壓能力,增強結構的延性,在結構設計的過程中應嚴格控制墻肢軸壓比,軸壓比必須在0.5 以內。且墻體水平與垂直分布筋一方面要滿足結構設計的要求,一方面還需使其配筋率在0.3%以內。
2.3.2 框支柱設計
工程設計中,框支柱的抗震等級為2 級,軸壓比為0.6,框支柱設計中,其主要有兩種尺寸,分別為1300×1300 和1300×2300。在設計中經過周密的計算發現,所有框支柱均處于較好的受力狀態,且軸壓比也在設計規定的范圍之中。框支柱變形的控制效果較為理想。框支柱剪力設計環節,應充分結合柱的實際縱向配筋率來計算,與放大系數相乘便得出最終的數值。這里規定剪壓比不得超過0.12%,柱內縱向鋼筋配筋率不得超過1.2%,體積配箍率不得超過1.5%,以保證設計的科學性及合理性。
2.3.3 箱形轉換層樓板的設計
在建筑結構設計中,箱型轉換層也是不容忽視的一部分,設計工作中,規定箱體的高度為245cm,上下層板的厚度均為25cm,并借助專業的有限元軟件計算分析箱體上下層板的內力。結果顯示:在不同的工況下箱體上層板和下層板其應力在1.2-2.0MPa 之間。因此在箱型轉換層設計的過程中,需加大對樓板裂縫的控制力度,裂縫應在0.2mm 以內。
建筑結構設計是建筑施工的基礎,建筑設計是否合理對建筑施工能否順利開展有著決定性的作用,故而建筑結構設計的重要性不言而喻。但是當前,建筑結構越來越復雜,對建筑結構設計也提出了更高的要求。而且現階段,建筑結構設計還存在著諸多問題,這也對建筑設計行業的發展構成了十分不利的影響,對此我們應采取有效措施優化建筑結構設計,提高建筑結構設計的質量,以此促進建筑工程順利竣工。