关于结构设计中存在的问题与对策

关于结构设计中存在的问题与对策

天津旺辉建筑设计咨询股份有限公司天津市300143

摘要:随着社会经济的快速增长,土地资源特别是城市中的土地资源越来越少,这样就对建筑提出了更多的需求和要求。居住建筑由于其集约性和高度决定了其对质量的要求更高,而人们不断增长的需求也同时对建筑的景观视野的要求也越来越高。因此,在进行建筑设计时,应重视结构设计的合理性和稳固性,确保建筑质量安全的同时,也为人们提供更开阔的视野和舒适度,推动我国城市化建设更快、更好地向前发展。

关键词:结构设计;问题;对策

引言

为满足社会群众对建筑的实际需求,各个设计单位皆加大了对建筑设计的力度,而结构设计又是重中之重。结构设计是一项系统且繁杂的工作,在实际设计中会存在些许问题,为了确保建筑的质量,这便要求结构设计人员有扎实的理论知识、良好的道德素质以及认真的工作态度,从而保证结构设计的水平。本文主要就结构设计存在的常见问题及对策展开阐述,以期为日后建筑施工奠定良好基础。

1结构设计遵循的原则

1.1根据要求确定设计方案

任何一个建筑要想顺利施工,都必须先制定一个合理有效的设计方案。在建筑方案阶段结构工程师就应介入,概念设计在整个设计过程了起着举足轻重的作用,一幢建筑的设计,如果没有事先全盘正确的概念设计,以后的计算模式再准确、计算再精确、配筋再合理,也不可能是一个经济合理的结构设计,设计人员应该从结构概念体系角度出发确保建筑的可行性,综合地理地质、力学、计算机技术等不同领域的知识来实施结构的设计,保证设计方案的可行性和实用性。

1.2精准进行计算结果分析

对计算结果实施精准的分析是实施结构设计的重要工作,只有确保计算结果的准确度,才可以从结果中提取有效的信息,确保建筑工程施工的安全性。为了确保计算结果的准确度和增强工作的效率,设计人员需要从结构形式确定,参数的选择,到科学的计算机软件实施分析,但是不仅仅是完全依赖于计算机,还应该运用自己的力学知识及经验做出科学的判断,确保结构受力合理和计算结果的可靠性。

1.3保证结构设计的完整性

在针对结构实施设计时,设计人员应该确保结构设计的整体性和完整性,不同结构的承载力不一样,造成建筑的整体性能也存在差异。所以,在设计时应该全面考虑到各种结构的性能包括各种构件的承载力情况,以能够使各种构件的组合可以充分发挥其作用,进而能使在结构整体在使用周期内能充分发挥作用。并且还应该注重气候等自然因素对于建筑的影响,合理有效地进行结构设计。

1.4合理进行结构抗震设计

具备良好的抗震性能是现代结构设计的基本要求。建筑抗震设计规范参数是总的指导方向,设计人员还应在实施结构设计时,应该全面考虑到施工地点的地质结构包括板块构造的特点,利用该地的地震频率以及级别等数据分析,有针对性地实施结构设计。确保抗震设计的科学性,确保人民群众的生命和财产安全。

2结构设计的问题

2.1结构设计安全标准过低

结构设计安全标准直接影响工程建设的安全系数,当前我国多数建筑的结构安全系数没有达标,追其原因由于结构设计安全标准过低,无法对质量安全施工进行有效的约束,其次工程结构设计安全标准过低,影响了建筑的整体使用效益,降低了使用年限,因此,有关部门应当重视结构的安全设计标准,进行合理的改善。

2.2结构高度问题

现阶段,建筑的规模正在不断的扩大,而且高度也在逐渐的提升。由于受到地震力作用,会造成结构发生一定程度的形变,因此在设计的时候,必须要对此给予高度的重视。一般情况下,建筑物高度增加会对结构造成严重的影响,尤其是在一些参数超标的情况下,必然会对结构自身的安全性以及稳定性带来不利影响。所以在开展设计的过程中,必须要严格遵守国家的相关标准来对高度进行合理设计,尽量避免发生超高超限的情况。

2.3抗震抗风结构问题

抗震问题通常表现在结构刚度的选择上。倘若不能按照建筑区域地点的地震情况来确定合适的刚度构造,就会造成建筑物抗震结构设计不科学,提高了结构的危险性。此外,“树大招风”,由于建筑较高,非常容易遭受风力的影响,但是很多设计人员在实施结构设计时,比较容易忽略这一点,造成结构在遭遇强风时,容易出现现倒塌情况。

3优化结构设计的策略

3.1基础底板的挑板

基于结构的层面而言,若是可以出挑板,保证底板钢筋的均匀性,在底板钢筋常规布设下,不会受边跨钢筋所影响,导致整个底板通长筋加大,比较节省材料;出挑板以后可减小基底的附加应力,在基础形式处于天然地基的临界时,添加挑板便能应用天然地基,减小整体沉降,在荷载偏离中心时,需在固定的位置设置挑板,这样不仅能够调整整体倾斜与沉降差。尽管在进行计算时,此处结构不能依据挑板进行计算。当然其不是绝对的,在多层地下室中,有较密的窗井横隔墙,并且该墙体与内部墙体相通时,能够灵活利用;在地下水位比较高时,添加基础挑板,能够切实优化抗浮问题;基于建筑层面而言,有利于柔性防水方法。

3.2抗震抗风结构问题控制

为了科学地提升建筑的抗震性能,设计人员在实施结构设计时,应该对施工位置的地质、地震的级别以及频率实施实地勘察,提供依据给结构抗震设计。还应该按照具体情况确定合适的建筑材料,确保建材的质量,并针对施工过程实施监督。对于抗风结构问题,设计人员在实施结构设计时,必须重视风力对于建筑的影响。对施工地的风向和风力进行分析,科学合理的进行结构的抗风设计,为建筑物的建设以及安全使用提供保障。

3.3提高结构设计的合理性

结构不合理是导致建筑物不能发挥作用的主要原因,因此在进行结构设计时,设计单位要充分考虑周边地质情况,考虑地震和自然灾害的情况,避免结构不合理无法承受自然灾害。结构设计要符合国家相关标准,根据实际情况调整建筑材料,制定合理的结构体系,做到结构受力合理,此外施工图阶段图纸要详细,避免由于疏忽而导致安全事故的发生。其次设计人员要加强理论学习,不断提升自身素质,实时掌握结构设计领域最新方案,尽可能确保建筑物方案的可行性。

3.4结构超高问题控制

随着城市核心区域地价越来越高,可谓寸土寸金,开发商不得不提高建筑的层数和高度来获取更大的经济利益,随着建筑高度的提高,我国针对结构的高度作出了明确的规定,在原先实施的规章制度规定的A级高度的限制条件下,又增加了B级高度,也实施了对建筑的高度实施限制的目的。因此,在不断优化调整结构设计方式的过程中,研究崭新的结构设计方法十分重要。比如说在结构设计工作实施时如果忽略了超高问题,那么必然会从最直接的层面上对结构类型的设计产生影响,非常不利于建筑的未来发展。

3.5计算沉降

在对基坑进行挖掘时,坑边的基底土会受到一定制约,不反弹,而出现反弹的是坑中心的基底土,在回弹时主要基于弹性为主,一般情况下,回弹的部分会被人工清理掉。当基础较小时,坑底受到的制约会变大,回弹便能忽略不计,在对沉降进行计算时,需依据基底的附件应力展开计算。当建筑坑底比较大时,所受到的制约变形,比如箱基,在对沉降进行计算时需要依据基底压力展开计算,对于坑边土制约的部分可当作安全储备,这是实际沉降小于计算沉降的主要因素之一。

结语

总而言之,在建筑工程中结构设计占据主体地位,它是确保建筑质量的基础,也是保障群众生命财产安全的关键,只有加大对结构设计重视力度,才能使建筑整体性能得以增强。所以,作为结构设计者需有扎实的力学功底从主要构件着手,确保结构受力合理,熟练应用本专业相关的设计规范,对设计流程应进行全面了解,并同其他专业相配合来展开设计。在实际工作中需不断总结与反思,通过实际工程来优化自身不足,发扬自身优点,来保证结构设计水平。

参考文献

[1]杨静海.工民建结构设计的常见问题及对策分析[J].绿色环保建材,2016(12):32~33.

[2]刘丰.浅谈工民建结构设计的常见问题及对策[J].中华民居(下旬刊),2014(02):106.

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