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摘 要:建筑结构的类型很多,而且不同的建筑结构也有着不同的功能,在设计的建筑结构时,需要遵循的一定的原则,只有把握这些设计原则,才能提高建筑结构设计的质量。建筑结构包含很多内容,在设计的过程中需要根据不同的内容进行区别对待,本文主要对建筑的楼板设计、地基等基础设计以及抗震设计中存在的问题进行分析,笔者针对建筑设计存在的问题,对设计中应注意的问题进行了探讨,希望可以有效的提高建筑设计的质量与水平。
关键词:建筑结构;建筑设计;问题
建筑设计的质量是衡量建筑行业发展水平的重要指标,其影响着建筑的安全与质量,而且体现了建筑的实用性以及功能。我国的人口越来越多,对建筑的需求也越来越大,但是有的建筑企业在提高施工进度后,降低了建筑的质量,建筑安全事故时有发生。建筑结构设计水平的提高,有助于改善我国建筑的质量问题,建筑结构设计包含的内容很多,这也考验了设计人员的水平与能力。本文分析了建筑结构设计中应注意的问题,希望通过对建筑设计存在的问题分析,可以及时找到解决的措施,从而促进我国建筑事业的蓬勃发展。
一、建筑结构的类型
建筑结构的类型多种多样,而且建筑结构设计水平的提高是加强建筑功能的前提,不同结构的建筑物有着不同的功能,而且设计的方法也具有差异性。建筑物的分类方法多种多样,下面笔者对几种常见的建筑结构类型进行了简要的分析。
根据建筑物的用途,可以分为工业建筑、民用建筑等。根据建筑物的层数,可以分为单层、多层、高层和超高层建筑等。根据使用的结构材料,可以分为木结构、混凝土结构、砌体结构、钢结构、混合结构等。根据结构形式,可以分为框架结构、剪力墙结构、排架结构、筒体结构等。
二、建筑结构设计需要遵循的原则
1、建筑结构设计应遵循抓大放小的原则。抓大放小指的是强柱弱梁的概念,建筑结构的体系比较复杂,其是由不同的构件共同组成的,而且不同的构件其功能也不同。在设计时应注重重点构件的设计,这样才能保证重点构件功能的发挥。
2、巧用刚柔并济的原则
合理的建筑结构设计应遵循刚柔并济的原则。建筑的机构刚度太大,会导致变形能力差,如果强大的破坏力瞬间袭来,建筑物需要承受的力量很大,容易造成建筑物局部严重受损。如果结构太柔,虽然能够很好地消解外力,但同时也容易造成建筑物本身变形过大而无法使继续使用。
3、建筑多道防线原则
安全的建筑结构体系采取多道防线来进行设计,当灾难发生时,把生存的希望寄托在单一构件上是十分危险的,生存的机会很小。但是,如果在建筑结构的设计中,能够建筑起多道防线,就能够获得更多的求生机会,保证人身和财产安全。
4、打通重要关节原则
在建筑结构体系中,关节是无处不在的。理想的建筑结构体系应是浑然一体的,不存在任何关节,这样的结构体系使得任何形式的外力都能够迅速传递和消解。但是现实的建筑施工中,没有关节是不可能的,这就需要打通关节。打通关节、保持平衡的目的是使其永远处于原始的静态。
三、建筑结构设计中应注意的问题
1、楼板设计时应注意的问题
楼板是建筑结构中比较重要的构件,其具有承重的作用,楼板可将建筑楼面等处的荷载传到梁柱等处,分散楼面的承重力,增加建筑的安全性。所以,在设计的过程中,一定注意其功能的发挥,还要注意其与梁、柱、墙的位置设计,要将其紧密的结合在一起,组成最有利的承重整体,这样才能保证建筑结构的稳定性。对楼板的设计也考验了设计人员的能力与技术,如果其忽视了楼板的重要功能,设计存在误差,很容易埋下安全隐患。下面笔者介绍几种常见的楼板设计问题:
1.1有的设计人员,由于实践经验比较少,而且对楼板的受力知识掌握不足,其在设计楼板时,错误的将双向板与单向板混淆,使得其计算出现了误差。这种误差应用在建筑结构设计中,也影响了工程的进度,而且楼板的实际受力与设计要求并不符合,这样很容易造成安全事故,单向板与双向板的承重能力是不同的,如果施工人员按错误的设计进行施工,就会使得楼板其中一处配筋较大,而另一处又配筋不足,这种情况下,楼板很容易出现裂缝。
1.2另一个影响楼板设计质量的问题是楼板线荷载时弯矩的问题。很多民用建筑为了实现美观效果,在楼板设计时会增加非承重隔墙,但是设计人员由于专业技能不强,在计算时容易出现错误。有的设计者在计算楼板配筋时,先对非承重隔墙的线荷载进行转换,将其转换为等效的均布荷载后再进行计算,这种情况下很容易出现误差。比如有的设计人员为了图方便,将非承重隔墙承受的总荷载除以其总面积,这会造成一定的误差,应该分步进行。
2、地基与基础设计方面存在的问题
地基与基础设计的问题,一直都是建筑结构程师比较重视的,这不仅因为该阶段设计的好坏将直接影响到后期设计工作的顺利进行,而且因为地基基础是整个建筑工程造价的决定性因素。但是,很多房屋建筑没有地质勘察报告,而仅仅依据与建设单位的口头协议,或者笼统地参照附近建筑物的基础设计资料来进行建筑施工图的设计。还有些设计人员对软弱地基的危害性认识不足,在采用换土垫层对软弱地基进行处理时,并不做换土垫层设计,而只是凭经验进行畸形处置,只是采用砂垫层加强承载力,而没有进行垫层宽度、厚度的计算,这种做法既不符合安全性,也不符合经济性。
3、抗震设计计算方面存在的问题
在有抗震设防的建筑结构设计中,设计人员除了要考虑到正常使用的竖向荷载、风荷载外,还必须使建筑的结构具有良好的抗震能力。建筑结构是否具有抗震能力,是由承载力和变形能力共同决定的。钢筋混凝土是具有弹塑性,它的结构具有塑性变形的能力。当在地震的作用下,结构达到屈服以后,利用结构塑性变形来吸收能量、增加结构的延性,不仅能够减弱地震反应,而且大大提高了结构抗御强烈地震的能力。设计中所谓的强剪弱弯、强柱弱梁、强节点弱构件以及强锚固,强结构底部等等都是保证结构延性的具体有效的手段。
四、结语
综上所述,建筑结构的类型很多,而且不同结构的建筑功能不同,在设计时一定遵循相关的原则。建筑结构是由不同的构件组成,而且这些构件有着不同的作用,设计时要注意对重点构件的设计,比如楼板的设计计算、基础设计等等。楼板的计算考验着设计人员的专业技术与能力,为了保证建筑结构设计的质量,一定要选择专业技术强,并且有相关设计经验的设计者,我国的建筑结构设计工作存在一些漏洞,笔者对此提出了几点在建筑结构设计中应注意的问题,只有解决这些问题与漏洞,才能提升建筑结构设计的水平,才能真正提高我国建筑的质量与安全。■
参考文献
[1]孔雅莎.建筑结构设计杂谈[J].建筑结构,2006(03)
[2]熊煜.建筑结构设计中若干问题分析[J].山西建筑,2009(25)
[3]都凤强.高层建筑结构设计的实践探讨[J].科技创新导报,2009(02)
关键词:建筑结构;建筑设计;问题
建筑设计的质量是衡量建筑行业发展水平的重要指标,其影响着建筑的安全与质量,而且体现了建筑的实用性以及功能。我国的人口越来越多,对建筑的需求也越来越大,但是有的建筑企业在提高施工进度后,降低了建筑的质量,建筑安全事故时有发生。建筑结构设计水平的提高,有助于改善我国建筑的质量问题,建筑结构设计包含的内容很多,这也考验了设计人员的水平与能力。本文分析了建筑结构设计中应注意的问题,希望通过对建筑设计存在的问题分析,可以及时找到解决的措施,从而促进我国建筑事业的蓬勃发展。
一、建筑结构的类型
建筑结构的类型多种多样,而且建筑结构设计水平的提高是加强建筑功能的前提,不同结构的建筑物有着不同的功能,而且设计的方法也具有差异性。建筑物的分类方法多种多样,下面笔者对几种常见的建筑结构类型进行了简要的分析。
根据建筑物的用途,可以分为工业建筑、民用建筑等。根据建筑物的层数,可以分为单层、多层、高层和超高层建筑等。根据使用的结构材料,可以分为木结构、混凝土结构、砌体结构、钢结构、混合结构等。根据结构形式,可以分为框架结构、剪力墙结构、排架结构、筒体结构等。
二、建筑结构设计需要遵循的原则
1、建筑结构设计应遵循抓大放小的原则。抓大放小指的是强柱弱梁的概念,建筑结构的体系比较复杂,其是由不同的构件共同组成的,而且不同的构件其功能也不同。在设计时应注重重点构件的设计,这样才能保证重点构件功能的发挥。
2、巧用刚柔并济的原则
合理的建筑结构设计应遵循刚柔并济的原则。建筑的机构刚度太大,会导致变形能力差,如果强大的破坏力瞬间袭来,建筑物需要承受的力量很大,容易造成建筑物局部严重受损。如果结构太柔,虽然能够很好地消解外力,但同时也容易造成建筑物本身变形过大而无法使继续使用。
3、建筑多道防线原则
安全的建筑结构体系采取多道防线来进行设计,当灾难发生时,把生存的希望寄托在单一构件上是十分危险的,生存的机会很小。但是,如果在建筑结构的设计中,能够建筑起多道防线,就能够获得更多的求生机会,保证人身和财产安全。
4、打通重要关节原则
在建筑结构体系中,关节是无处不在的。理想的建筑结构体系应是浑然一体的,不存在任何关节,这样的结构体系使得任何形式的外力都能够迅速传递和消解。但是现实的建筑施工中,没有关节是不可能的,这就需要打通关节。打通关节、保持平衡的目的是使其永远处于原始的静态。
三、建筑结构设计中应注意的问题
1、楼板设计时应注意的问题
楼板是建筑结构中比较重要的构件,其具有承重的作用,楼板可将建筑楼面等处的荷载传到梁柱等处,分散楼面的承重力,增加建筑的安全性。所以,在设计的过程中,一定注意其功能的发挥,还要注意其与梁、柱、墙的位置设计,要将其紧密的结合在一起,组成最有利的承重整体,这样才能保证建筑结构的稳定性。对楼板的设计也考验了设计人员的能力与技术,如果其忽视了楼板的重要功能,设计存在误差,很容易埋下安全隐患。下面笔者介绍几种常见的楼板设计问题:
1.1有的设计人员,由于实践经验比较少,而且对楼板的受力知识掌握不足,其在设计楼板时,错误的将双向板与单向板混淆,使得其计算出现了误差。这种误差应用在建筑结构设计中,也影响了工程的进度,而且楼板的实际受力与设计要求并不符合,这样很容易造成安全事故,单向板与双向板的承重能力是不同的,如果施工人员按错误的设计进行施工,就会使得楼板其中一处配筋较大,而另一处又配筋不足,这种情况下,楼板很容易出现裂缝。
1.2另一个影响楼板设计质量的问题是楼板线荷载时弯矩的问题。很多民用建筑为了实现美观效果,在楼板设计时会增加非承重隔墙,但是设计人员由于专业技能不强,在计算时容易出现错误。有的设计者在计算楼板配筋时,先对非承重隔墙的线荷载进行转换,将其转换为等效的均布荷载后再进行计算,这种情况下很容易出现误差。比如有的设计人员为了图方便,将非承重隔墙承受的总荷载除以其总面积,这会造成一定的误差,应该分步进行。
2、地基与基础设计方面存在的问题
地基与基础设计的问题,一直都是建筑结构程师比较重视的,这不仅因为该阶段设计的好坏将直接影响到后期设计工作的顺利进行,而且因为地基基础是整个建筑工程造价的决定性因素。但是,很多房屋建筑没有地质勘察报告,而仅仅依据与建设单位的口头协议,或者笼统地参照附近建筑物的基础设计资料来进行建筑施工图的设计。还有些设计人员对软弱地基的危害性认识不足,在采用换土垫层对软弱地基进行处理时,并不做换土垫层设计,而只是凭经验进行畸形处置,只是采用砂垫层加强承载力,而没有进行垫层宽度、厚度的计算,这种做法既不符合安全性,也不符合经济性。
3、抗震设计计算方面存在的问题
在有抗震设防的建筑结构设计中,设计人员除了要考虑到正常使用的竖向荷载、风荷载外,还必须使建筑的结构具有良好的抗震能力。建筑结构是否具有抗震能力,是由承载力和变形能力共同决定的。钢筋混凝土是具有弹塑性,它的结构具有塑性变形的能力。当在地震的作用下,结构达到屈服以后,利用结构塑性变形来吸收能量、增加结构的延性,不仅能够减弱地震反应,而且大大提高了结构抗御强烈地震的能力。设计中所谓的强剪弱弯、强柱弱梁、强节点弱构件以及强锚固,强结构底部等等都是保证结构延性的具体有效的手段。
四、结语
综上所述,建筑结构的类型很多,而且不同结构的建筑功能不同,在设计时一定遵循相关的原则。建筑结构是由不同的构件组成,而且这些构件有着不同的作用,设计时要注意对重点构件的设计,比如楼板的设计计算、基础设计等等。楼板的计算考验着设计人员的专业技术与能力,为了保证建筑结构设计的质量,一定要选择专业技术强,并且有相关设计经验的设计者,我国的建筑结构设计工作存在一些漏洞,笔者对此提出了几点在建筑结构设计中应注意的问题,只有解决这些问题与漏洞,才能提升建筑结构设计的水平,才能真正提高我国建筑的质量与安全。■
参考文献
[1]孔雅莎.建筑结构设计杂谈[J].建筑结构,2006(03)
[2]熊煜.建筑结构设计中若干问题分析[J].山西建筑,2009(25)
[3]都凤强.高层建筑结构设计的实践探讨[J].科技创新导报,2009(02)