郝如
摘要:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性對于建筑的安全穩(wěn)定性有著直接影響。不過因為諸多因素的影響,使得建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較多問題。本文將對這些問題進行探討,并提出相應(yīng)的解決建議,希望能夠引起相關(guān)設(shè)計人員的關(guān)注。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;安全穩(wěn)定性;解決對策
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項較為復(fù)雜的工作,其影響因素較多,因此在實際作業(yè)中,為確保工程項目的順利進行,就有必要分析與總結(jié)其中存在的問題,進而提出相應(yīng)的解決對策,為建筑業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展保駕護航。
1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容
1.1結(jié)構(gòu)方案設(shè)計
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性需要結(jié)合現(xiàn)場的實際情況以及建筑物的設(shè)計要求綜合分析,并考量當?shù)氐拿袼琢?xí)性以及抗震等級等內(nèi)容,提高建筑的實用性。因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,設(shè)計人員需要先詳細勘察現(xiàn)場情況,運用合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,對建筑中各結(jié)構(gòu)的受力情況進行準確計算,以此保證結(jié)構(gòu)的承載力在規(guī)定范圍內(nèi)。同時在設(shè)計過程中,還要綜合考量建筑的經(jīng)濟性特征,優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,改善整體建設(shè)質(zhì)量。
1.2抗震方案設(shè)計
由于我國地質(zhì)條件因素的限制,地震災(zāi)害的發(fā)生頻率相對較多,實現(xiàn)抗震等級設(shè)計的合理性,能夠保證建筑物免受地震災(zāi)害的影響。這就要求設(shè)計人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計中嚴格按照現(xiàn)行的規(guī)范標準要求設(shè)計,合理布置結(jié)構(gòu)體系,緩解地震災(zāi)害中荷載增大帶來的影響。
1.3計算設(shè)計
計算設(shè)計中包含兩方面內(nèi)容,一是對主體結(jié)構(gòu)受力情況的有效分析,二是對局部受力構(gòu)件的分析。在主體結(jié)構(gòu)受力情況分析中,主要針對荷載情況以及主體受力構(gòu)件的合理化布置予以研究,并按照標準要求,選擇合適的受力計算模型,增強建筑的安全性。而局部受力構(gòu)件的分析主要是對梁體結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的尺寸、大小、規(guī)格進行合理調(diào)整,增大結(jié)構(gòu)承載力;再者科學(xué)計算結(jié)構(gòu)的荷載值,根據(jù)實際情況,調(diào)整結(jié)構(gòu)的承載能力。
2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的主要問題
2.1受力構(gòu)件尺寸和配筋問題
構(gòu)件尺寸和配筋是影響建筑結(jié)構(gòu)受力情況的主要因素,不過在現(xiàn)今的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,設(shè)計人員往往會忽視構(gòu)件和配筋設(shè)計環(huán)節(jié),再加上設(shè)計工作量較大,使得這兩部分內(nèi)容的設(shè)計存在諸多問題。另外,一些設(shè)計人員還會僅憑自身經(jīng)驗來開展構(gòu)件和配筋的設(shè)計工作,進而導(dǎo)致其與實際要求不符。再者,根據(jù)計算結(jié)果實行的配筋設(shè)計,往往與工程實際情況存在諸多不符,如配筋布置不合理、尺寸偏大等,這都使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在較多的問題。
2.2樓板受力計算問題
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,由于設(shè)計人員自身能力的不足,使得建筑結(jié)構(gòu)理念和變形情況掌握的不充分,設(shè)計缺乏標準性。在樓板受力設(shè)計中,設(shè)計人員往往將其看做是非抗震構(gòu)件受力中的一種,而忽略了樓板存在的彈性變化情況、支座約束情況以及單雙向板的影響情況,僅依靠計算得出的數(shù)據(jù)進行樓板設(shè)計,使得其受力情況與實際受力存在較大差異,影響了建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。
2.3嵌固端設(shè)計問題
對于高層建筑來說,嵌固端位置一般在地下室頂板層,由于位置較為特殊,設(shè)計人員經(jīng)常會忽略這一區(qū)域的設(shè)計問題,嵌固端位置設(shè)計缺乏合理性,導(dǎo)致在后續(xù)工程作業(yè)中,需要對嵌固端進行重新調(diào)整和優(yōu)化,進而影響了相鄰結(jié)構(gòu)之間的連接效果,出現(xiàn)安全問題。所以有必要加強對嵌固端設(shè)計的重視,以免危險的發(fā)生。
2.4結(jié)構(gòu)規(guī)則性設(shè)計不合理
規(guī)則性設(shè)計對于提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性有著重要作用。抗震規(guī)范要求,嚴重不規(guī)則的建筑不應(yīng)采用,特別不規(guī)則的建筑應(yīng)進行專門研究和論證,采取特別的加強措施。不過目前為了突顯建筑的個性化特征,很多不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生,這不僅加大了工程設(shè)計難度,也使得相關(guān)人員無法準確掌握結(jié)構(gòu)受力情況,給結(jié)構(gòu)設(shè)計工作帶來了較大的困難。
3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中問題的解決措施
3.1保證結(jié)構(gòu)構(gòu)建尺寸和配筋設(shè)計的合理性
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,工作人員要加強與專業(yè)人員之間的溝通交流,確保構(gòu)建尺寸設(shè)計的合理性。如在外圍結(jié)構(gòu)框架梁尺寸設(shè)計中,由于其含有窗戶,所以需要準確計算窗頂標高和框架梁梁底標高,并對兩者的計算數(shù)值進行比較,如果發(fā)現(xiàn)兩者之間數(shù)值差異較小,且存在重疊的情況,則就需要適當?shù)脑龃罂蚣芰焊叨龋鰪娫O(shè)計的合理性。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應(yīng)對構(gòu)件的受力狀態(tài)予以準確掌握,并以此為基礎(chǔ)對計算結(jié)果進行優(yōu)化,確保設(shè)計內(nèi)容與實際要求相符。如在對框架梁支座負筋受力情況進行計算時,要先了解受力狀態(tài),之后再確定配筋的數(shù)量和位置,以增強結(jié)構(gòu)的承載能力。
3.2樓板設(shè)計
(1)要想加強樓板設(shè)計的合理性,就需要對其受力特性進行分析,確定四邊約束情況,按照具體情況對單雙向樓板予以有效區(qū)分,確定連續(xù)板設(shè)計方案或簡支板設(shè)計方案;(2)分析樓板的傳力情況和方向,確保配筋和構(gòu)建配置的合理性,減少問題的產(chǎn)生;(3)在樓板受力計算過程中,要根據(jù)結(jié)構(gòu)受力的不同,合理選擇樓板類型,如剛性樓板、彈性樓板等,以優(yōu)化承載水平。如在對結(jié)構(gòu)的剛度比、位移比、周期比進行計算時,需假定樓板為剛性,不按樓板的實際受力考慮,加強對整體結(jié)構(gòu)受力分析的準確性;計算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和配筋情況時,需充分考慮樓板實際受力情況,合理分析其彈性受力數(shù)值,保證構(gòu)件受力的合理性。
3.3嵌固端設(shè)計
在建筑結(jié)構(gòu)嵌固端設(shè)計過程中,需要根據(jù)建筑抗震等級的要求來加強嵌固端設(shè)計的合理性。當嵌固端位于地下室頂板上時,地下室頂板錯層處做加腋加強是有必要的,如圖l所示,同時還需要按照上部結(jié)構(gòu)的抗震等級來設(shè)計地下室的抗震性能。地下一層的抗震等級應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同,地下一層以下抗震構(gòu)造措施的抗震等級可逐層降低一級,但不應(yīng)低于四級。地下室頂板應(yīng)采用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu),其厚度不宜小于180毫米,并且不能留有較大洞口。混凝土等級不宜小于C30,應(yīng)采用雙層雙向配筋,每層每個方向配筋率不宜小于0.25%。
3.4保證結(jié)構(gòu)分析和計算的準確性
建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計對于建筑工程整體質(zhì)量有著決定性作用。所以在具體實施過程中,需要科學(xué)合理的分析建筑結(jié)構(gòu),確保計算數(shù)據(jù)的準確性,以此來提升結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性、可行性。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,工作人員一般會利用輔助性軟件來增強計算的有效性,在軟件中通過相關(guān)要求和數(shù)值的輸入進行自動計算,并將結(jié)果展現(xiàn)在設(shè)計人員眼前,然后再通過研究分析,對存在的問題予以調(diào)整和優(yōu)化,不斷改進結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,保證高層建筑的整體受力合理性。
3.5抗震能力設(shè)計
首先,設(shè)計人員需要對當?shù)氐牡乩砬闆r實行詳細了解,并將其與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計融合起來,減少問題的產(chǎn)生。
其次,在抗震設(shè)計中,要嚴格按照國家規(guī)定的規(guī)范標準要求進行操作,確保鋼筋配置的合理性,控制結(jié)構(gòu)的軸壓比,增大建筑結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)。
最后,借鑒國外較為先進的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)和經(jīng)驗,不斷優(yōu)化我國抗震設(shè)計水平,全面完善建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,從而減少地震災(zāi)害對建筑物的影響,維護人們的生命財產(chǎn)安全,并為建筑行業(yè)以及城市的進一步發(fā)展貢獻力量。
4結(jié)束語
現(xiàn)階段我國建筑行業(yè)改革發(fā)展的步伐不斷加快,人們對于建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了嚴格的要求。這就需要相關(guān)工作人員不斷完善自身的專業(yè)技術(shù)水平,及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題并加以解決,進而確保建筑各項性能均可達到規(guī)范要求,有效提高建筑施工質(zhì)量,最終為建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供保障。