金昭
北京冠亞偉業民用建筑設計有限公司 北京 100010
房屋的建筑結構設計在建筑物的使用效果中起著重要作用,合理的建筑結構設計可以提高建筑物的質量。因此在建筑結構的設計中,可以從改善建筑結構的設計出發,著重考慮細節,對建筑物進行全面分析,了解建筑結構的基本特征,闡明設計要求,并最終處理好細節問題,從而保證設計質量。科學合理的房建結構設計可以提高建筑物的整體效果,為建筑物的后續施工提供良好的基礎,并有效地提高建筑物的整體質量水平。
為了提高房建結構的安全性,耐久性和經濟性,新技術和新材料的創新和應用給房建結構設計帶來了巨大的挑戰,因此必須在安全和舒適的基礎上,提高房建結構設計的經濟性和實用性。房建結構設計是一項重要的全生命周期工作,在實際操作中要考慮設計的合理性,施工的可行性,使用時的安全性,耐久性和經濟性,因此,房建結構設計的最終目的是在指定時期內,使房屋符合人們的不同需求[1]。
(1)布置存在的問題。在房建結構設計中,建筑布置越規則化,結構才能規矩,這樣體系才會合理,這也是房建結構設計的重中之重。一方面,有必要合理地調整建筑物的平面和尺寸以及抗側力構件的布置,以滿足各種要求,例如側向剛度或樓層承載力等。另一方面,由于各種因素的影響導致結構不規則這一情況較為普遍,尤其是當建筑結構比較復雜時,使用一些簡化的量化指標來直接判斷結構的不規則程度會更難實現,解決其結構不規則的代價和成本也相應增大。因此應考慮綜合利益進行結構布置的選取。
(2)地基基礎存在的問題。當一些不成熟的地勘工作人員對多層建筑物基礎進行數據調研時,僅依靠附近建筑物的設計數據或經驗進行參考。為保證地基和基礎設計合理,安全和適用,結構設計人員應根據地勘工作人員提供的地質數據來設計地基類型和上層結構布置,數據應統一調查并結合各種因素來考慮,僅此一項數據并不全面且并不安全。另外,當使用換土墊層等進行地基處理時,設計人員如果對基礎的危險性沒有足夠的認知,沒有按規范要求進行換土墊層設計,計算出墊層的寬度和厚度,而僅依靠使用沙墊的經驗來加強處理,這樣既不經濟,又不安全。
(3)結構設計計算存在的問題。在結構設計計算中,由于對計算機的結果過于依賴,可能會導致不合理的結果,比如:①對于復雜情況,設計中只考慮了整體計算,而忽略了結構單榀計算復核的重要性。②由于人員分工問題,不同人進行梁、柱截面配筋,可能會導致梁柱實際配筋不符合“墻柱弱梁”這一結構概念,在地震工況下對房屋的整體結構構成安全風險。
(1)按照綜合利益進行房建設計。首要考慮的應該是綜合利益,這種綜合利益包括住戶利益,建筑公司利益,社會利益和環境利益等。因此在進行房屋建筑設計的過程中,應綜合考慮整體利益,在房屋建造前應首先考慮利益分配的比例,避免分配不當的情況。還應注意與土地資源利用和可再生資源利用有關的節能問題,應盡可能使用綠色染料和可再生能源,根據不同地區的不同氣候條件合理設計房屋結構,并注重節能環保,更應該做好防水防震的設計,以實現最終的綜合效益。
(2)準確完整的勘察報告。從地質勘查開始,在完成初步勘查和詳細勘查之后,勘察工程師必須分析獲取當前的地質勘查數據,對現有缺陷進行補充勘查,并創建準確完整的地質勘察報告。這為結構設計人員選擇建筑基礎提供了充分的保障,提高了建筑結構設計的可行性和合理性,并進一步優化了建筑結構的設計。
(3)嚴謹分析勘察報告進行基礎選型。在房建結構設計中,建筑物的基礎選型一直是重要的任務。在開始進行房建結構設計之前,設計人員必須首先進行現場勘測,徹底了解施工項目的地質條件和地理環境,仔細分析勘察報告,并獲得對施工環境的全面詳細了解。只有充分了解建筑條件后,才能合理地進行基礎選型,設計上部結構。根據實際情況,在考慮可能存在的問題的前提下,提前制定相應的解決方案,并及時進行處理。一些設計人員不嚴謹分析資料,僅根據以往工作經驗進行,這種方法會忽略掉一些重要細節,可能會導致不合理的基礎選型,最終帶來沉降或者開裂等問題。這些問題不僅增加了企業的管理成本,而且降低了經濟效益,會影響建筑物最終的整體效果,帶來嚴重的安全隱患。為避免此類問題,設計人員根據房建項目的相關要求,嚴謹分析勘察報告選擇建筑基礎,以確保其合理性和科學性。
(4)重視沉降計算。通常情況下,在施工過程中,工作人員會清理基坑的回彈部分,但這不能完全避免沉降問題的發生。因此設計人員應重視沉降,對地基處理進行計算復核,對施工現場提出壓實系數等技術要求和沉降觀測要求,以保證后續工作的有效進行,為保證建筑物的整體質量奠定良好的基礎。
(5)從結構概念出發做結構設計。計算機是設計人員的工具,而結構概念是結構設計人員的核心。前文已經舉例,沒有結構概念,盲目按照軟件計算的結果進行設計會帶來一系列問題,解決這種被軟件控制的方式,就是改變設計思路。設計新人在設計時更多是按照程序進行,以程序結果來判斷對錯,修改結果重復計算以判斷正誤并得到最終解。但有可能前提假設就是錯誤的,錯誤的思路能夠通過程序得到一個結果,但這個結果不一定就是最優解,甚至不是正確的。成熟的工程師應該在計算前進行概念設計和分析,用計算結果來復核自己的驗證和假設,用不同的軟件和建模方式確認自己的結構概念是否實現,實現的方式是否準確。
不斷提高房建結構設計的質量是增強房屋安全性的基礎和關鍵。在設計過程中,結構設計人員應培養自身的結構概念,特別注意平面布置、地基基礎等容易疏忽的問題,在增強結構計算分析準確性的基礎上,優化施工圖的設計質量,來保證房建工程的品質。