建筑结构设计中应注意的问题浅析
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随着我国建筑行业的发展,房屋的建筑水平也在不断提高,综合性建筑的发展使平面布置变得日益复杂。但由于各种因素的影响,实际建筑结构的设计中还存在着许多问题,解决这些问题对于提高房屋质量,保证房屋安全具有重要作用。本文从建筑结构设计应遵循的原则入手,分析建筑结构设计中应注意的问题。
关键词:建筑结构;设计;问题
一、建筑结构的类型
建筑物有不同的使用功能,因此有许多不同的类型和不同的分类方法。
1、根据建筑物的用途,可以分为工业建筑、民用建筑等。
2、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。
3、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。
4、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、建筑结构设计中应遵循的原则
(一)坚持抓大放小。
虽然建筑的整体结构体系是由不同的构件共同组成的整体,但是各个构件在建筑结构中所担任的角色却不尽相同,强剪弱弯和强柱弱梁等都是建筑结构设计中非常重要的概念。
(二)巧用刚柔并济。
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。
(三)建筑多道防线。
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。例如,与单片墙相比,多肢墙具有更强的抵抗能力。
(四)打通重要关节。
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,当力量不能畅通时,各个构件之间的静态平衡就会被破坏,建筑的结构就会发生变化。
三、建筑结构设计中应注意的问题
(一)楼板设计过程中存在的问题。
楼板是建筑工程中主要的承重构件,它将楼面、屋面的荷载传递到其周围的墙或梁上,因此,楼板的设计问题必将关系到梁、墙、柱等构件的安全。如果设计人员对整个的设计考虑不周,就很容易出现设计质量的问题。楼板设计中常见的问题有:
1、设计时,为了计算方便,或因为对板的受力状态认识不清而简单地将双向板当做单向板来进行计算。导致计算假定与实际的受力状态不符,导致一个方向配筋过大,而另一个方向仅按照构造配筋,造成配筋严重不足,导致板出现裂缝。
2、板承受线荷载时弯矩计算问题,在民用建筑中,常常在楼板上布置一些非承重隔墙,所以在大楼板的设计中,设计人员常将这部分的线荷载换算成等效的均布荷载后,再进行板的配筋计算。但是,有些设计人员错误地将隔墙的总荷载除以板的总面积,这是不应该的。
(二)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。另外,还有一些设计人员在设计多层民用建筑时,计算梁、柱和基础负荷时,未能按照现行的设计规范将荷载乘以折减系数来计算其荷载值,导致采用荷载值偏大。
(三)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。要实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的“三水准”设计。
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。
结语:
建筑结构的设计是一项重要的工作,只有找准设计中存在的问题,并认真研究加以解决,才能设计出安全、正确的建筑物。
参考文献:
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