试分析建筑结构设计常见的问题及措施

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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试分析建筑结构设计常见的问题及措施

梅波勇1肖文2

梅波勇1肖文2

1.湖北省工程设计研究院有限公司湖北省武汉市430000;2.泛华建设集团有限公司湖北设计分公司湖北省武汉市430000

摘要:随着我国经济的飞速发展,人民生活的越来越优越,城市化发展的进程也越来越迅速,这直接影响了建筑工程的发展。现如今,我国百姓对建筑的质量要求大大提升,因此建筑结构设计在建筑工程中所占的地位逐渐增加,其设计的好坏对建筑的质量有着最直接的影响。文章首先列举了目前建筑结构设计所存在的问题,最后针对这些问题提出了一些合理的改善建议。

关键词:建筑结构设计;常见问题;改善措施

建筑工程的设计以建筑结构设计为基础,因此建筑工程的质量与建筑结构设计是相关联的。伴随着我国经济的飞速发展,人民生活的越来越好了,自然而然的提高了对房屋的质量要求。如何更好的做好设计工作,确保其正确性、合理性、经济性已经成为今天我国所有建筑结构设计工作者要考虑的首要问题。许多建筑结构设计仍然存在着许多这样那样的问题,只要找到其本质原因,便可以改善目前所存在的现象,优化设计提高质量,以满足百姓需求。

1建筑结构设计中的常见问题研究

1.1地基与基础设计常见的问题

在设计阶段中,由于工程进度的要求,建设单位常常要求设计方在仅有初勘、中间勘或参考周边建筑地勘的条件下进行基础设计,在这种情况下,地基与基础设计的合理性、可靠性就会有所缺失。待正式地勘报告出来之后,又因为赶设计进度或其他原因,往往忽视对基础的复核,从而对建筑物质量产生不利的影响。导致基础设计存在不合理问题的另一原因则是对土层性质以及施工条件缺乏综合性考虑。如只注重持力层承载力,而忽视持力层下可能存在的软弱下卧层;忽视施工扰动土层对其承载力的影响;忽视周边建筑对基础施工的影响等。

1.2结构设计常见的问题

结构设计过程中,所存在的不合理之处具体表现为以下几方面:第一,过分重视水平构件而忽视竖向构件设计。需要注意的是,结构设计应按概念设计宗旨,强柱弱梁的原则需要得到贯彻,竖向构件是关乎整个结构安全的,所以需要首先保证的,而且在具体施工图配筋时,还要确认柱截面是否可以排下钢筋,以免造成施工现场钢筋过密混凝土无法振捣密实的情况。第二,整体计算模式的不合理。如对于少墙框架结构,设计人员往往仅按框架结构或框剪结构去进行计算,导致框架柱的设计不合理。实际上对于此类结构,由于剪力墙的刚度大,其中的柱本应承担的地震力由混凝土墙分担了,如果仅按单一结构模型计算,柱配筋偏于不安全,应按框架及框剪分别计算包络设计。第三,构件边界条件选取不合理。如主楼地下室顶板与大地下室顶板高差处、楼层降板处板边仍按固端支承;剪力墙周边楼板开大洞而仍按有楼板支撑等;边界条件选取不合理,往往造成设计的不合理,从而对建筑的安全使用带来了严重的影响。

1.3地梁在框架结构中的设计问题

对于不设置地下室的多层框架结构,地梁的设计往往容易被忽视,设计人员往往想当然的认为地梁下填土能支撑地梁,地梁不受力从而不通过计算而仅按构造配筋来设计地梁。笔者曾见过某一两层商铺按此种方法设计,地梁上砌体还没砌筑,地梁侧面已出现竖向及斜向裂纹的案例。实际上,地梁的设计与基础的形式密切相关,不同的基础形式,地梁所起的作用不一样。有时需要考虑地梁平衡柱底弯矩,有时地梁仅作为基础拉梁,有时地梁还需要承受上部隔墙荷载,不同的情况应作不同的考虑甚至需要包络设计。

2建筑结构设计的改善措施

2.1确保建筑基础选型的合理性

在建筑结构设计中,合理的基础设计很大程度上决定了建筑基础的安全性及建筑单体的综合造价。在地勘资料不全时,对基础设计可仅做初步选型,待地勘资料齐全后,另行复核。出具设计施工蓝图时,必须确保地勘资料的完整性及相关地勘土层参数的准确性,结合当地施工技术条件及地勘单位建议,合理的选择基础型式及施工方案,确保基础设计的安全性。

2.2地梁在结构框架中的设计措施

根据不同的基础型式,确定不同的地梁计算模型,必要时进行包络设计。如:需要考虑地梁平衡柱底弯矩或考虑地梁承受上部隔墙荷载时,可将地梁单独作为一层标准层来进行计算,楼板开洞,隔墙按梁上线荷载输入,忽略地基土的有利影响,通过楼层整体组装来综合计算;地梁仅为基础拉结作用时,按基础拉梁设计,取所拉结的柱子中轴力较大者的1/10,作为地梁轴心受拉的拉力或轴心受压的压力,进行承载力计算,可以把地梁排除在对整体框架结构的计算之外,单独设计。

2.3构件设计的优化措施

合理的确定构件的边界条件、支承条件,确保构件尤其是结构关键构件的设计安全合理,必要时需对构件进行单独分析设计。如;与剪力墙相连的楼板开大洞口时,按楼层处该剪力墙无水平支撑,单独调整该剪力墙计算长度,复核墙体稳定性;剪力墙结构或框剪结构中较为常见的连梁超筋,设计人员应充分理解连梁的受力模式、破坏模式,运用结构设计的概念以达到优化结构的目的,如设置多道连梁、对连梁刚度折减等。在建筑结构设计过程中,要首先做到满足技术上的要求后再考虑其经济上的问题。

2.4优化设计图纸,提高设计人员设计水平的措施

提高设计人员的专业知识水平,加强设计人员的现场处理能力。设计人员在设计阶段,一定要严格按照设计规范进行设计工作,详细标注相应的实施方案和数据参数。图纸的内容要详细,不漏项,文字说明不能模棱两可。图纸完成后,应由有丰富设计经验及现场经验的人员对图纸进行校对审核工作,充分考虑设计的合理性及现场的可操作性。

2.5高度重视基础的配筋设计

基础设计过程中,除了合理的基础选型外,也要高度重视基础的配筋设计,不仅要确保基础的安全性、合理性,同时还应兼具经济性。设计人员必须要对多个方面的因素进行系统化地考虑,读懂读透地质勘察资料,将其作为设计依据进行基础设计。在基础配筋计算时,工作人员一定要始终遵循规范要求,选择合理的计算模型,并结合实际经验设计并展开校核工作。如筏板下的满布桩,近年来较为主流的是运用变刚度调平方法,在受力集中的建筑物的外轮廓桩布置间距密,相对应在建筑物的内部范围,桩有针对性地布置稀疏,从而与有限元分析的结果对应起来,做到有的放矢。在对诸多方法结合对比和验算的基础上,能够有效地缩小误差,确保建筑结构的结构基础设计更加安全且经济。

结语

根据以上内容所述,建筑结构设计的工作综合性较强且非常繁琐。设计人员应能针对不同的情况,采取不同的措施,作出全面且细致的分析,并严格根据规范进行设计。设计人员需要不断的提高专业知识水平,增强现场经验,以应对、处理不同的设计问题及现场问题,能不断优化设计方案,以保障建筑的安全、科学、合理以及可行性,减少问题的出现,保证建筑的稳定性,将建筑质量不断提高。

参考文献:

[1]郎世杰.建筑结构设计中的常见问题及应对措施[J].民营科技,2014,10:167.

[2]滑林.房屋建筑结构设计常见问题及措施研究[J].门窗,2014,01:59.