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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:建筑設(shè)計(jì)時(shí)間:瀏覽:次
摘要:本文結(jié)合筆者的工作經(jīng)驗(yàn),主要探討了在建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的常見問題,并針對(duì)這些問題提出一些切實(shí)可行的解決對(duì)策,以不斷提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性和時(shí)效性,滿足人們對(duì)建筑設(shè)計(jì)形態(tài)的要求。
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),原則,問題,解決方法
1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則
1.1適用性
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)適用性原則是指未來的建筑結(jié)構(gòu)在正常使用過程中,應(yīng)具有良好的工作性能。任何一個(gè)建筑物,都有一定的建造目的,該原則說明,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段要充分考慮到未來建筑物的建筑功用,即要滿足建筑物的功能要求:如蓄水池能夠蓄水,如果底部有裂縫,則蓄水池就失去了蓄水功能。當(dāng)然,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段,考慮建筑物適用性的同時(shí),還要綜合考慮到我國現(xiàn)階段的施工技術(shù)水平、建筑材料、地理環(huán)境、用戶對(duì)建筑物的外觀要求等因素。
1.2 安全性
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性原則是指建筑物在正常施工和正常使用的條件下,應(yīng)該能夠承受苦難出現(xiàn)的各種荷載和變形作用而不發(fā)生破壞,在偶然事件發(fā)生條件下,這里的偶然事件多指自然災(zāi)害如強(qiáng)震、劇烈爆炸、強(qiáng)風(fēng)等,結(jié)構(gòu)仍能保持必要的整體穩(wěn)定性。如在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中用到的桿件,對(duì)其安全性要求就要考慮桿件的材料、壓桿的截面形狀與大小、壓桿的長度和壓桿的支撐情況等內(nèi)容。作為一個(gè)建筑物在保證適用性的同時(shí),也要保證安全性。
1.3 耐久性
耐久性是指建筑結(jié)構(gòu)具有一定的壽命,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到結(jié)構(gòu)和所用材料保證建筑物有一定延續(xù)時(shí)間。
1.4經(jīng)濟(jì)性
經(jīng)濟(jì)性原則指的是在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中要考慮到經(jīng)濟(jì)因素。這里有兩個(gè)層面的經(jīng)濟(jì)性,一方面是說建筑物在滿足適用性和安全性的條件下,造價(jià)經(jīng)濟(jì)、劃算,另一方面說的是在耗費(fèi)造價(jià)一定的條件下,產(chǎn)生收益最大化,這里的收益也就是效用最大化。
1.5美觀
對(duì)于建筑美觀的追求沒有止境,它會(huì)隨著時(shí)代的前進(jìn)而不斷的發(fā)生變化,因此,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師應(yīng)考慮美學(xué)因素。就是要求建筑設(shè)計(jì)師在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)既要做到保證建筑物的安全性、適用性、耐久性的前提,還要融入時(shí)代的美觀因素,才能使得設(shè)計(jì)的建筑物在滿足使用要求的同時(shí),也滿足了人們對(duì)建筑物在美觀方面的要求,滿足了建筑物所賦予人們?cè)诰裆系母惺堋?/p>
1.6施工方便
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)施工難度影響很大,優(yōu)秀的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師要時(shí)刻想到自己的設(shè)計(jì)是否便于施工,施工者不滿意的設(shè)計(jì)就是一個(gè)失敗的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中這些經(jīng)驗(yàn)是可以汲取的:設(shè)計(jì)過程中盡量減少截面種類,免得制模麻煩;各結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)能統(tǒng)一盡量統(tǒng)一;要充分了解使用功能,把握業(yè)主的要求,可避免后來業(yè)主要求的變更;必要時(shí)可實(shí)地踏勘,對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)很有必要;鋼筋排放不宜過密,太密搗砼的振動(dòng)棒不好操作、梁柱節(jié)點(diǎn)處施工難度大,特別是頂層與邊柱或角柱相連的梁負(fù)筋不宜配雙層,因?yàn)殇摻疃家^入柱內(nèi),配雙層對(duì)澆筑砼影響很大;梁、柱、基礎(chǔ)編號(hào)時(shí),盡量歸并;配置板鋼筋時(shí),板鋼筋間距不要太多;注意有些結(jié)構(gòu)做法,在施工圖上看起來可行,覺得沒什么不妥,但不一定能在現(xiàn)場施工,或很難進(jìn)行施工;對(duì)一些復(fù)雜的建筑,應(yīng)考慮它周邊的建筑環(huán)境,還有和其他建筑物的關(guān)系以及施工隊(duì)的裝備情況。
2、 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
2.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)方法
建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中,我們應(yīng)該注意我們所要選擇的混凝土的標(biāo)號(hào)必須要和建筑結(jié)構(gòu)的耐久性相互符合,建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)所配的內(nèi)筋必須要適合最小的配筋率,在條基交叉的部位基底的面積不能夠進(jìn)行重復(fù)的使用,并且要注意不斷的對(duì)基礎(chǔ)寬度進(jìn)行調(diào)整,此外,當(dāng)我們?cè)诨A(chǔ)圖中所繪制構(gòu)造柱的定位不明確的時(shí)候,我們必須要對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。
2.2建筑大樣詳圖設(shè)計(jì)
想要保證建筑大樣詳圖設(shè)計(jì)的質(zhì)量,就必須要建立在建筑詳圖繪制準(zhǔn)確這一基礎(chǔ)之上,建筑大樣詳圖繪制的工作不僅僅能夠在這一基礎(chǔ)上面直接進(jìn)行,同樣能夠在對(duì)那些已經(jīng)完成了的詳圖修改這一基礎(chǔ)上面來進(jìn)行繪制。在這一過程中,需要我們注意的就是我們必須要對(duì)建筑外形進(jìn)行保證,并且在這一前提下盡自己最大努力使建筑結(jié)構(gòu)受力更加合理化,使建筑施工方便簡單,在建筑外形以及標(biāo)志高度規(guī)格方面,必須要和建筑專業(yè)相互一致。
2.3建筑屋頂結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)
當(dāng)我們所設(shè)計(jì)的建筑是坡面時(shí),我們所進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該使用兩種方法,這兩種方法主要包括折板式和梁板式。在通常情況下,折板式往往在梁板式相反建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用,而梁板式往往被用在建筑面不規(guī)整,板跨度也比較大的坡屋面。折板式和梁板式這兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的板往往都是偏心受拉構(gòu)件,這就要求板厚度不能夠小于一百二十毫米,此外,進(jìn)行梁板式鋼筋設(shè)置時(shí),我們必須要繪制出大樣示意圖,設(shè)計(jì)和繪圖過程中,最為重要的就是設(shè)計(jì)人員必須要把建筑結(jié)構(gòu)十分熟悉,同樣要具備一定的空間感,這樣能夠保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑圖紙進(jìn)行正確的理解。
2.4建筑平面結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)
當(dāng)建筑的地點(diǎn)在六度抗震設(shè)防烈度區(qū)時(shí),我們必須要根據(jù)相關(guān)建筑抗震設(shè)計(jì)的規(guī)范來進(jìn)行設(shè)計(jì),我們?cè)谶M(jìn)行建模時(shí),可以不使用建模軟件,但是,我們所進(jìn)行的建模必須要符合有關(guān)抗震措施最為基本的要求。對(duì)于那些砌體結(jié)構(gòu)建筑物,并不需要進(jìn)行軟件建模,我們可以對(duì)其進(jìn)行直接的設(shè)計(jì),但是,我們?cè)趯?duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),必須要對(duì)建筑物局部受壓和整體受壓問題進(jìn)行充分的注意。在其時(shí)問比較充分這一情況下,我們還是應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行軟件建模,在這里,需要我們注意的是,如果我們所進(jìn)行的建筑物地點(diǎn)在抗震設(shè)防烈度七度以上,包括七度時(shí),我們就必須要利用軟件來進(jìn)行準(zhǔn)確的建模計(jì)算工作。
3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在問題與解決措施
3.1低含鋼的追求
近些年來,建筑商工程的數(shù)量與日俱增,因此,建筑商就對(duì)建筑材料低含鋼率進(jìn)行盲目的追求,有些建筑商把含鋼率標(biāo)示在了設(shè)計(jì)合同上面,這種情況為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員施加了很大壓力,所以,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須要采用一切辦法,在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),將含鋼率降低,有些建筑設(shè)計(jì)人員在建筑工程的計(jì)算書上面做了很多文章,這樣也就對(duì)建筑結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生過程中的安全性產(chǎn)生了影響。單純的看建筑結(jié)構(gòu)含鋼率這一問題,我們可以在不影響建筑質(zhì)量這一背景下盡自己最大可能做到節(jié)約、經(jīng)濟(jì)。因此,我們必須要根據(jù)不同建筑地區(qū)和不同建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況來進(jìn)行含鋼率的確定。
3.2建筑懸挑梁梁高度選用小
有一些建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員經(jīng)常對(duì)梁饒度計(jì)算這一環(huán)節(jié)進(jìn)行忽略,在對(duì)建筑物進(jìn)行正常使用這一狀態(tài)下,梁高的選用往往都比較小,這也就造成了建筑物梁截面受壓區(qū)應(yīng)力過高,梁截面受壓區(qū)也就產(chǎn)生了非線性的徐變。伴隨著進(jìn)行建筑物使用時(shí)間的不斷推移,梁饒度也就不斷加大,建筑物挑梁變形也就導(dǎo)致了建筑物梁板出現(xiàn)了裂縫,因?yàn)榻ㄖ锾袅鹤冃吻闆r不斷加大,裂縫的寬度也就伴隨著挑梁的變形不斷的變寬,這也就對(duì)建筑物正常使用產(chǎn)生了影響。如果我們進(jìn)一步發(fā)展挑梁變形,梁支座的截面上部的受拉區(qū)也就經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些豎向裂縫,這些豎向裂縫的跨度也就比較大。受到了支座附近剪彎作用影響,豎向裂縫也就不斷的向下延伸,進(jìn)而成為了斜裂縫,這時(shí),建筑物的梁也就已經(jīng)接近了毀壞的程度,建筑物裂縫在梁支座位置的斜向延伸,那些靠近上部的縫寬度也就越大。
3.3 獨(dú)立基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中荷載取值不合理
那些鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)多層框架的房屋往往都采用柱下獨(dú)立的基礎(chǔ),如果在地基主要的受力范圍里面,沒有粘性的涂層,那些高度在二十五米以下的建筑物就不需要對(duì)基礎(chǔ)和地基驗(yàn)算其抗震承載力。這一情況也就說明了,在八度地震區(qū),很多鋼筋混凝土框架房屋完全可以不對(duì)其基礎(chǔ)和地基驗(yàn)算其抗震承載力,但是,就這些特地區(qū)域內(nèi)的建筑物而言,我們?cè)谶M(jìn)行建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該對(duì)其風(fēng)荷載力影響進(jìn)行充分的考慮。以上的種種情況,往往會(huì)導(dǎo)致建筑物設(shè)計(jì)過程中基礎(chǔ)設(shè)計(jì)尺寸比較小,配筋的數(shù)量也比較少,從而會(huì)影響到建筑物基礎(chǔ)本向和上部結(jié)構(gòu)的安全。
4、結(jié)語
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就實(shí)質(zhì)而言,分為兩個(gè)層面,一方面是建筑設(shè)計(jì),另一方面是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)側(cè)重于建筑物的功能方面的設(shè)計(jì),如建筑物的外觀形態(tài)、建筑風(fēng)格等等;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)側(cè)重于建筑物的結(jié)構(gòu)安全性能方面的設(shè)計(jì),如建筑物的抗震能力、建筑物防風(fēng)能力等等。就我們經(jīng)常說的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言,其實(shí)側(cè)重于第二個(gè)側(cè)面,即建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。就是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師用結(jié)構(gòu)語言把自己所要表達(dá)內(nèi)容完整無誤的表達(dá)出來。其中設(shè)計(jì)用到的結(jié)構(gòu)語言就是協(xié)助建筑結(jié)構(gòu)師把自己的建筑結(jié)構(gòu)思想表達(dá)出來所用到的語言符號(hào),或者是設(shè)計(jì)專業(yè)圖紙中所用到的結(jié)構(gòu)元素。故此,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師用特定的結(jié)構(gòu)語言符號(hào)或者結(jié)構(gòu)元素把建筑的結(jié)構(gòu)體系表達(dá)出來。