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摘要:随着民用建筑的不断增多,结构设计的一些常见问题也不时地涌现出来。民用建筑结构设计的好坏,直接关系着建筑物的安全性、经济性、适用性和耐久性。因此,本文主要分析了民用建筑结构设计中的常见问题,提出了相应的改进措施。以此供广大的设计人员借鉴,以便使结构设计工作做的更安全、更合理
关键词:民用建筑;结构设计;常见问题;解决措施
中图分类号: TU8 文献标识码: A
民用建筑的结构设计是建筑工程重要的环节之一,也是建筑工程顺利竣工和安全使用的根本保障。设计人员从最基础的构件开始,按照各类设计的要求,结合其他的相关专业,针对存在的问题和以往设计工作中的经验教训,经过认真分析,找到解决这些问题的有效对策,从而真正的做好民用建筑的结构设计工作,保证建筑项目的整体质量。
一、民用建筑结构设计的原则
适用、安全、经济、美观、便于施工是建筑结构设计的原则。设计师必须严守这五个基本原则,力求找到五个层面最完美的结合点,只有这样,设计出来的建筑物才是最优秀的。首先,应该改变过时的设计理念,力求做到建筑物符合用户的实际需求;其次,建筑设计应该严把安全关,确保业主的基本人身和财产安全;再次,通过科学的设计方案,节省投资方的资金投入,节约成本;第四,应该适当融合国内外的美学原理,使建筑物具有一定的观赏性;最后,建筑物的设计应该从实际出发,具有可行性,降低施工难度。
在我国近些年的民用建筑多以高层和超高层建筑为主,那么对于工程师的选材、结构体系的建立,要求就更加严格。我国对于超高层建筑有明确的要求,超高层建筑尽量选用钢骨混凝土结构或者是钢管混凝土结构,这样一来竖向构件断面的尺寸就会有效的减小,并提高建筑结构的抗震能力。如果建筑物超过一定的高度,为了更好的抵挡风振,我们一般使用钢骨混凝土作为建筑材料。根据我国现行的抗震设计要求,应该按照两个主轴的方向来进行分别的计算。当不进行抗震设计时,一些设计人员将纵向框架按照普通的连续梁来进行设计,这也是不符合相关的构造要求的。对于材料、结构体系的问题,在建筑物的建造时适合的建筑材料和合理的结构体系对于工程技术员来说是要面对的主要问题。
二、民用建筑结构设计中的常见问题
1、地基设计规划不合理
无论是何种建筑,在建造的时候都是从地基开始的,地基的稳固性直接关系到建筑物的稳定性,但是地基的重要性总是被建筑人员忽略。在民用建筑结构设计中更是如此,设计人员谈到建筑结构设计,往往只重视民用建筑的整体的形状以及建筑的具体功能,在建筑结构设计时,总是忽略了民用建筑建造过程中地基基础设计的环节,这样就使得建筑的地基稳固性出现问题,给民用建筑带来严重的安全隐患。由此可以看出,设计人员在地基基础设计时,需要严格遵守国家规范或地方标准,特别是建筑地基设计深度与宽度的规定,才能保证民用建筑地基的稳固性。
2、材料使用方案不合理
材料使用方案在民用建筑建造中是非常重要的,因为施工的原材料对于工程建设而言,特别是工程建设中主要材料的质量直接关系到工程建设的成本和质量,所以在材料使用方案中,设计人员必须端正自己的工作态度。在设计材料方案时应该重视细节位置,特别是施工材料采购和使用方面。如果材料使用方案在设计的时候出现了遗漏,则可能会对民用建筑建造工程带来致命的打击。如在建筑施工中需要大量的消耗混凝土,因而在设计方案中需要对混凝土的选用有一个详细的标准,这样才能够保证混凝土质量是合格的,强度达到设计要求。如果设计方案中忽略了这部分内容,导致了工程建造中使用劣质的混凝土,则直接会造成严重的工程质量问题,如废桩、剪力墙体开裂等。
3、構造设计不合理
构造设计的问题中主要存在于地基基础设计以及框架结构设计中。前者是设计中经常出现的问题。高层建筑基础在有效的埋置深度上经常出现不满足规范要求的情况。如果对于基础的类型选择不当的话对于其施工上的操作可行性、完工的质量以及施工环境都可能造成严重影响,因此基础的类型的选择应结合当地的地形和地质情况综合起来确定。例如桩基础,当桩的间距很近,不符合相关的规定的时候,尤其是锚桩和试桩的间距经常被设计者忽略,这都会对试桩结果的正确性造成较大影响。此外,当桩身的钢筋笼不够长时,其在挤土灌注桩的时候就可能无法穿越软弱土层的深度,不符合相关的桩基规范,这也是建筑设计中常常出现的问题。对于框架结构设计,一般设计者很容易忽视纵向框架而只重视横向框架。根据我国现行的抗震设计要求,应该按照两个主轴的方向来进行分别的计算。当不进行抗震设计时,一些设计人员将纵向框架按照普通的连续梁来进行设计,这也是不符合相关的构造要求的。
三、民用建筑结构设计常见问题的改进措施
1、推广预应力大板结构的应用
所谓预应力大板结构就是在柱基之间布置一些明梁。这种大板的使用不仅在建筑整体的稳定上有很大程度的提高,而且更大限度的提升了楼层的净高,使楼层获得更大的利用空间,这民用建筑中可以说是一个质的提高,随着预应力技术的成熟,不断被应用到建筑工程中,现在已得到广泛重视。
2、使用混凝土结构设计
设计人员进行结构设计时,应根据混凝土结构构件的重要性,充分考虑到混凝土结构构件的受力特性、设计部位、使用年限以及构件所处的环境类别等因素。例如要防止混凝土遭受冻融破坏,应合理降低其水灰比,尽可能的减少混凝土中多余的水分。特别是在冬季施工时,应掺入一定剂量的防冻剂,加强养护,防止受冻。要确保混凝土的耐久性与钢筋的粘结力,就要做好建筑结构对环境要求规范下的最小混凝土保护层厚度。当对结构设计工作寿命有更高要求时,混凝土保护层厚度设计应结合钢筋表面防护进行,并做好养护等措施。另外,通过减小水灰比和保证水泥用量提高混凝土的密实性,从而延缓混凝土的碳化和钢筋锈蚀现象的发生。再次,裂缝出现加速了混凝土碳化也使得钢筋产生锈蚀,为了确保混凝土结构的耐久性,必须对结构构件所处环境类别、钢筋对腐蚀的敏感性以及荷载作用、时间等进行严格的控制,从而达到对裂缝发生和控制的目的。进行钢筋选用时,要衡量钢筋的强度价格比,而不应简单只对钢筋价格进行对比。强度高的钢筋经济性能更佳优越,不仅大大减少配筋量以及减少了钢筋在加工、运输以及施工各环节的附加费用,达到国家提倡的节能减排的效果。
3、抗震设计的改进措施
对框架结构进行抗震设计时,除需布置一定量的剪力墙时,结构整体计算时,除了按纯框架计算外,还要充分考虑到按剪力墙与框架的协同效应,并对其抗震等级设计和计算,进行抗震等级计算时,既要确保剪力墙的承载能力,又要满足结构整体位移的要求,还要保证纯框架结构计算下的承载能力以及弹塑性层间位移是否符合规范和要求。另外,在对结构设计时,凡平面不规则的多层建筑,亦应考虑偶然偏心的影响。特别是在地震区,在对结构进行整体计算时,还应考虑和输入相应的风荷载。
结束语
总而言之,民用建筑结构设计的安全性已成为了设计工作的重中之重,在进行建筑设计的时候,设计人员不能只追求美感,更要满足建筑物的使用功能,特别是满足群众对建筑物的安全需求。只有提高结构设计人员的抗震设计意识和设计水平,强化企业的社会责任感,才能够使建筑设计更加科学合理,进而提高建筑物的适用性、安全0参考文献
[1]熊煜.建筑结构设计中若干问题分析[J].山西建筑,2012,(35).
[2]袁轶敏.试论建筑结构设计中要注意的一些问题[J].中华民居,2011,(11).
[3]冯键良.民用建筑结构设计过程中存在问题浅析[J].中国新技术新产品,2012,(12):115-119.
关键词:民用建筑;结构设计;常见问题;解决措施
中图分类号: TU8 文献标识码: A
民用建筑的结构设计是建筑工程重要的环节之一,也是建筑工程顺利竣工和安全使用的根本保障。设计人员从最基础的构件开始,按照各类设计的要求,结合其他的相关专业,针对存在的问题和以往设计工作中的经验教训,经过认真分析,找到解决这些问题的有效对策,从而真正的做好民用建筑的结构设计工作,保证建筑项目的整体质量。
一、民用建筑结构设计的原则
适用、安全、经济、美观、便于施工是建筑结构设计的原则。设计师必须严守这五个基本原则,力求找到五个层面最完美的结合点,只有这样,设计出来的建筑物才是最优秀的。首先,应该改变过时的设计理念,力求做到建筑物符合用户的实际需求;其次,建筑设计应该严把安全关,确保业主的基本人身和财产安全;再次,通过科学的设计方案,节省投资方的资金投入,节约成本;第四,应该适当融合国内外的美学原理,使建筑物具有一定的观赏性;最后,建筑物的设计应该从实际出发,具有可行性,降低施工难度。
在我国近些年的民用建筑多以高层和超高层建筑为主,那么对于工程师的选材、结构体系的建立,要求就更加严格。我国对于超高层建筑有明确的要求,超高层建筑尽量选用钢骨混凝土结构或者是钢管混凝土结构,这样一来竖向构件断面的尺寸就会有效的减小,并提高建筑结构的抗震能力。如果建筑物超过一定的高度,为了更好的抵挡风振,我们一般使用钢骨混凝土作为建筑材料。根据我国现行的抗震设计要求,应该按照两个主轴的方向来进行分别的计算。当不进行抗震设计时,一些设计人员将纵向框架按照普通的连续梁来进行设计,这也是不符合相关的构造要求的。对于材料、结构体系的问题,在建筑物的建造时适合的建筑材料和合理的结构体系对于工程技术员来说是要面对的主要问题。
二、民用建筑结构设计中的常见问题
1、地基设计规划不合理
无论是何种建筑,在建造的时候都是从地基开始的,地基的稳固性直接关系到建筑物的稳定性,但是地基的重要性总是被建筑人员忽略。在民用建筑结构设计中更是如此,设计人员谈到建筑结构设计,往往只重视民用建筑的整体的形状以及建筑的具体功能,在建筑结构设计时,总是忽略了民用建筑建造过程中地基基础设计的环节,这样就使得建筑的地基稳固性出现问题,给民用建筑带来严重的安全隐患。由此可以看出,设计人员在地基基础设计时,需要严格遵守国家规范或地方标准,特别是建筑地基设计深度与宽度的规定,才能保证民用建筑地基的稳固性。
2、材料使用方案不合理
材料使用方案在民用建筑建造中是非常重要的,因为施工的原材料对于工程建设而言,特别是工程建设中主要材料的质量直接关系到工程建设的成本和质量,所以在材料使用方案中,设计人员必须端正自己的工作态度。在设计材料方案时应该重视细节位置,特别是施工材料采购和使用方面。如果材料使用方案在设计的时候出现了遗漏,则可能会对民用建筑建造工程带来致命的打击。如在建筑施工中需要大量的消耗混凝土,因而在设计方案中需要对混凝土的选用有一个详细的标准,这样才能够保证混凝土质量是合格的,强度达到设计要求。如果设计方案中忽略了这部分内容,导致了工程建造中使用劣质的混凝土,则直接会造成严重的工程质量问题,如废桩、剪力墙体开裂等。
3、構造设计不合理
构造设计的问题中主要存在于地基基础设计以及框架结构设计中。前者是设计中经常出现的问题。高层建筑基础在有效的埋置深度上经常出现不满足规范要求的情况。如果对于基础的类型选择不当的话对于其施工上的操作可行性、完工的质量以及施工环境都可能造成严重影响,因此基础的类型的选择应结合当地的地形和地质情况综合起来确定。例如桩基础,当桩的间距很近,不符合相关的规定的时候,尤其是锚桩和试桩的间距经常被设计者忽略,这都会对试桩结果的正确性造成较大影响。此外,当桩身的钢筋笼不够长时,其在挤土灌注桩的时候就可能无法穿越软弱土层的深度,不符合相关的桩基规范,这也是建筑设计中常常出现的问题。对于框架结构设计,一般设计者很容易忽视纵向框架而只重视横向框架。根据我国现行的抗震设计要求,应该按照两个主轴的方向来进行分别的计算。当不进行抗震设计时,一些设计人员将纵向框架按照普通的连续梁来进行设计,这也是不符合相关的构造要求的。
三、民用建筑结构设计常见问题的改进措施
1、推广预应力大板结构的应用
所谓预应力大板结构就是在柱基之间布置一些明梁。这种大板的使用不仅在建筑整体的稳定上有很大程度的提高,而且更大限度的提升了楼层的净高,使楼层获得更大的利用空间,这民用建筑中可以说是一个质的提高,随着预应力技术的成熟,不断被应用到建筑工程中,现在已得到广泛重视。
2、使用混凝土结构设计
设计人员进行结构设计时,应根据混凝土结构构件的重要性,充分考虑到混凝土结构构件的受力特性、设计部位、使用年限以及构件所处的环境类别等因素。例如要防止混凝土遭受冻融破坏,应合理降低其水灰比,尽可能的减少混凝土中多余的水分。特别是在冬季施工时,应掺入一定剂量的防冻剂,加强养护,防止受冻。要确保混凝土的耐久性与钢筋的粘结力,就要做好建筑结构对环境要求规范下的最小混凝土保护层厚度。当对结构设计工作寿命有更高要求时,混凝土保护层厚度设计应结合钢筋表面防护进行,并做好养护等措施。另外,通过减小水灰比和保证水泥用量提高混凝土的密实性,从而延缓混凝土的碳化和钢筋锈蚀现象的发生。再次,裂缝出现加速了混凝土碳化也使得钢筋产生锈蚀,为了确保混凝土结构的耐久性,必须对结构构件所处环境类别、钢筋对腐蚀的敏感性以及荷载作用、时间等进行严格的控制,从而达到对裂缝发生和控制的目的。进行钢筋选用时,要衡量钢筋的强度价格比,而不应简单只对钢筋价格进行对比。强度高的钢筋经济性能更佳优越,不仅大大减少配筋量以及减少了钢筋在加工、运输以及施工各环节的附加费用,达到国家提倡的节能减排的效果。
3、抗震设计的改进措施
对框架结构进行抗震设计时,除需布置一定量的剪力墙时,结构整体计算时,除了按纯框架计算外,还要充分考虑到按剪力墙与框架的协同效应,并对其抗震等级设计和计算,进行抗震等级计算时,既要确保剪力墙的承载能力,又要满足结构整体位移的要求,还要保证纯框架结构计算下的承载能力以及弹塑性层间位移是否符合规范和要求。另外,在对结构设计时,凡平面不规则的多层建筑,亦应考虑偶然偏心的影响。特别是在地震区,在对结构进行整体计算时,还应考虑和输入相应的风荷载。
结束语
总而言之,民用建筑结构设计的安全性已成为了设计工作的重中之重,在进行建筑设计的时候,设计人员不能只追求美感,更要满足建筑物的使用功能,特别是满足群众对建筑物的安全需求。只有提高结构设计人员的抗震设计意识和设计水平,强化企业的社会责任感,才能够使建筑设计更加科学合理,进而提高建筑物的适用性、安全0参考文献
[1]熊煜.建筑结构设计中若干问题分析[J].山西建筑,2012,(35).
[2]袁轶敏.试论建筑结构设计中要注意的一些问题[J].中华民居,2011,(11).
[3]冯键良.民用建筑结构设计过程中存在问题浅析[J].中国新技术新产品,2012,(12):115-119.