1、浅谈建筑结构设计中常见问题及对策分析 【摘要】建筑设计与结构设计相互约束,结构设计决定建筑设计能否实现,在这个意义上,结构设计就显得尤为重要。本文阐述了建筑结构中存在的问题,提出了建筑结构设计的要点。 【关键词】建筑,结构设计,存在问题,特点,分析 随着我国社会主义市场经济的飞速发展,人民生活水平不断提高, 智能建筑开始兴起, 对建筑的研究和规划设计也不断完善。建筑指的是将居住作为主要目标的建筑,在结构设计的过程中具有复杂的环节和重大的责任,会对人民的日常生活产生很大的影响,随着我国城市化水平的不断增加,对结构设计的需求也不断增加,建筑和其它的建筑不同,将居住作为主要的目的,因此,对厨卫面积、
2、采光和通风等有很高的需求。随着社会对环境保护和绿色建筑的日益重视,在设计建筑结构的过程中,应该增加环境保护的理念,将环境适用和经济安全作为设计的指导性理念, 对整体的概念设计进行把握。 一、建筑结构设计特点 1、科学性。建筑结构设计是以数学、力学为理论基础,借助现代计算机技术进行的一种应用性技术。一个结构工程师应该善于抽象建筑结构的理论模型,善于用数学和力学只是分析建筑结构的工作机理,只有这样才能具有较强的认识能力和适应能力。 2、应用性。建筑结构设计必须讲究经济效益, 一个成功的建筑结构设计,技术上先进合理,经济上效益显著。 3、实践性。建筑结构设计是一种工程实践活动,没有一个工程师是直接从
3、大学毕业生马上变成一个成熟的工 程师,而是必须经过一个较长时间的工程设计锻炼。 4、复杂性。建筑结构设计的复杂性首先表现在设计中各种因素的不确定性, 建筑结构设计是一个具有多解而没有标准答案的问题,作为一名结构工程师,我们需要找到一个相对最优的方案。 5、创新性。建筑结构设计作为一种技术服务行业,在设计市场竞争激烈形势下,要想获得开发商的项目,必须提供比别人更加合理经济的结构方案,这就需要工程师的创新能力。 二、建筑结构设计中存在的问题 在我国建筑结构设计中存在着设计不合理的现象: 1、一 些设计将底层设计为很大的空间,没有抗震墙,最终使结构体系不完善,有很大的安全隐患,没有明确的传力,在一些
4、抗震分类当中,选择了不合适的抗震场地,最终导致了整个设计结构的错误,在一些混凝土配件之中,存在着配筋率不合格的现象,计算书和结构设计不一致,使结构强度降低,存在着安全隐患。在设计的过程中,一些设计人员偷工减料,设计的十分粗糙和简单,在施工图之中应该使用的大样图、系统图存在着漏洞,不能对工程的整体面貌进行反映,在设计之中没有对消防、耐火等级、安全等级、工程类别和设计依据等进行明确的交代和标明。 2、悬挑梁的梁高度选用过小。一部分建筑结构设计者经常忽略对梁挠度的计算。梁高选用大都比较小,造成梁截面的受压区的应力过高,在正常的使用状态之下,梁截面的受压区产生非线性徐变。伴随着时间的推移,梁挠度逐渐加
5、大。挑梁的变形导致梁板出现裂缝,由于挑梁变形的不断扩大,裂缝的宽度也随之不断加宽,这样就影响了建筑物的正常使用。如果挑梁变形进一步发展,梁支座截面上部受拉区经常会出现跨比较大的竖向裂缝。受支座附近的剪弯作用影响,竖向的裂缝不断向下延伸成为斜裂缝,这个时候梁已经接近毁坏。裂缝在梁支的座位置斜向延伸,缝越靠上宽度越大。挑梁截面过于窄小对建筑结构的抗震效果影响很大。悬挑结构对非水平地震的作用极为敏感。 3、连续梁按单梁进行设计。在阳台边梁的设计中,如果较小荷重边梁长度较长时,问题将会变得很严重。因为较小荷重的边梁一般直接暴露在室外,这样就会受到很大的环境温度影响。梁的伸缩也会随着环境温度变化而变化,
6、这时梁的伸缩就会受到梁端柱或挑梁的约束,在梁的内部就会产生收缩应力,这种收缩应力作用于原已因为边梁上的荷重较小,而没得到设计者的重视,导致梁在支座附近上部受拉区出现竖向裂痕现象,所引起梁的支座附近沿整个梁截面四周 裂缝贯通,梁承载力降低,严重的影响了使用安全。 三、建筑结构设计中的设计要点 随着建筑智能化和经济区域化水平的不断提升,建筑的结构设计对城市的发展起着重要的作用,在设计的过程中,应该使用新材料和新技术。 1、重视对局部的结构设计,因为相对于整体的结构设计来说,每一个局部的空间设计都会对整体的规划产生影响,如果没有科学的区域设计和空间划分,在很大程度上对用户的生活产生影响,在借助的厅堂
7、设计、厨卫设计和材料选用等方面,会对建筑结构设计产生重要的影响。 2、应该重视突出建筑 的个性化设计,我国的国土面积辽阔,在不同的城市之中想要突显建筑的个性十分困难,在西部和东部、南方和北方、沿海和内陆城市之中,都存在着很大的差异,应该针对地域的自然环境特征和人民群众的基本需求,对区域的差异进行反映,在施工的过程中重视个性化选择。 3、在建筑之中,加强钢结构的使用,钢结构和传统的混凝土和砖结构相比,具有经济效益高、施工时间短、抗地震强度高、质量轻和强度大的特征,因此,在结构设计的过程中应该加大对钢结构的使用。在设计建筑的过程中,使用钢结构能够进行大开间的布置,减少了工程的施工成本,剪 力墙结构
8、指的是使用结构墙作为承重构件的结构,墙体在建筑中如果处于合适的位置,能够形成对水平作用有效抵抗的作用,同时,能够对空间进行分割。由于结构墙和房间的高度相一致,从基础到屋顶,可以达到几十米到一百米的距离,结构墙的宽度应该针对建筑的平面布置确定,钢结构的厚度较小,因此,在结构墙中具有很强的抗移刚度,在国外的一些文献之中,已经把剪切墙称为结构墙。由于在我国的建筑中还广泛的使用了相关的技术,能够对建筑进行灵活的平面布置,提高结构设计的现代化水平,在研究建筑结构设计的过程中,应该针对我国社会的实际情况,进行合 理的、务实的安排,随着我国信息化、环保化、安全化、智能化水平的不断提高,结构设计的深度、广度和进度都有所提高, 应该针对人民群众的工作和基础生活,建立相关的建筑。 四、结束语 总之,结构设计是一个系统的、 全面的工作,需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。千里之行,始于足下,设计人员要从一个个基本的构件算起,做到知其所以然,深刻理解规范和规程的含义,并密切配合其它专业来进行设计。在工作中应事无巨细,善于反思和总结工作中的经验和教训。 参考文献: 侯力更主编 .砌体结构设计 M.中国计划出版社 .2006.8 张吉人 .建筑结构设计施工质量控制 M.中国建筑工业出版社 .2006.9 沈蒲生 .楼盖结构设计原理 M.科学出版社 .2003.12