浅议建筑结构设计常见问题及措施
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浅议建筑结构设计常见问题及措施
随着社会经济的不断高速发展,越来越多造型奇特、功能多样的建筑出现在我们的生活环境中,建筑结构设计质量的优劣性与人们的生命财产安全有着直接重要的联系,而高质量的建筑产品必是源自于科学、合理的建筑结构设计及施工标准程序之上。
因此,我们必须正确认识到重视建筑结构设计中常见问题的重要性,针对存在的一些问题,本文就建筑结构设计中应该引起高度重视的几点与大家共同研究。
一、建筑结构设计的原则
(一)以人为本的原则
建筑结构的设计最终是要变成实体建筑物的,它是供人类使用的,因此。
在设计结构时,将人的心理、期望等都考虑在内是以人为本原则的基本要求。
随着经济的发展,人们生活水平不断提高,对自身的居住办公等的要求也不断提高。
生活在大都市的人们都希望回归自然,希望更多的与大自然接触,因而设计者应该根据这一特点设计出以绿色为基础包含生态、环保,可持续发展等多种理念结合的结构。
(二)刚柔相济的原则
所谓刚柔相济原则,就是指刚强与柔和相互协调,具体到建筑结构设计领域指的就是建筑结构的设计要考虑到建筑物投入使用后承受的各种力的作用,为加强建筑物抗外力的能力,我们在结构设计时就必须对建筑物的刚度进行控制,做到刚度适中,这样才能保证建筑物的正常使用。
刚柔度的把握需要设计者根据实际情况综合考虑各种因素来确定。
(三)多层设防的原则
安全的结构体系应该是多层设防的,就目前来看,大部分的建筑结构都是超静定结构体系,一旦灾难来临,建筑物的所有能够抵抗外力的结构就通力合作,协调抵御外力,但是这时候如果某个局部由于设计不合理或施工不合格等出现了问题。
那么建筑物局部或是整体就会受到致命性的破坏。
因此对于这类问题,在进行建筑结构设计时设计者就应该做好多道防线的设计,以保证建筑物抵御强大
外力的侵害。
同时,设计者应该理解并且灵活运用超静定结构体系,因为它体现了多层设置防御线的设计理念。
二、建筑结构设计的常见问题以及措施
(一)施工检测现状地貌与地质勘查报告不符
在近几年对诸多建筑工地施工现场技术检查中我们发现,施工方具体施工工程与设计方的图纸与施工要求并不相符,主要表现在建筑施工方基本按设计图纸要求开挖建筑基槽,但是却经常出现在已达到设计要求深度时却还没有达到设计持力层或已经开挖过深。
经调查了解,有的是地址勘察工作做的过早,经过较长时间,在勘察后建设方就已对原有要施工的场地进行了修缮平整,而设计方、施工方却并不知情;有的是因为施工场地土层复杂,土层变化较大,土层结构不稳定,但是勘察报告却没有完全准确、详细的对这种情况加以解释或注明该情况。
同时很多设计员不重视勘察报告中所提供的标高与建筑设计总平面图所标标高的对应关系,只简单的把勘察报告中所标示出的勘察时的地表面作为实际室外地坪,结果往往会造成基础实际出现错误重大或造成安全隐患,不利于建筑施工。
为了避免这一问题出现所带来的建筑施工问题,设计人员应该在开始进行基础设计时就及时向勘察部门、建设方、施工方详细了解这方面的准确信息,在设计阶段就尽量避免这种情况的出现,及时发现问题,与施工方良好沟通,杜绝出现安全隐患
(二)对于框架结构设计时注意的问题
在框架结构设计中,只注意了横向框架的设计,而忽视了纵向框架。
现行建筑抗震设计规范要求水平地震作用应按两个主轴方向分别计算,各方面的地震作用应由各自方向的抗侧力构件来承担。
就是说,在框架结构设计中,纵向框架与横向框架有同等的重要性。
一些结构设计者对于非抗震设计,纵向梁按普通的连续梁进行设计,梁柱节点和框架中的纵筋、箍筋的配置無法符合框架的构造要求。
由于没有考虑地震的纵向作用,在实际设计中经常出现梁的支座负筋,跨中纵筋及箍筋的配置均不足的现象。
总之,地震观测表明,几乎所有地震作用都是多向性的,尤其是沿水平方向和竖向的振动作用。
高规规定了考虑双向地震作用的情况,即质量与刚度分布明显不均匀,不对称的结构。
这主要是看结构刚度和质量的分布情况以及结构扭转效应的大小,总体上是一种宏观判断,不同设计人的认识有一些差异,但不应产
生质的差别。
一般来说,可根据楼层最大位移与平均位移之比值判断,若该值超过扭转位移比下限1.2较多(A级高度高层大与1.4,B级高度高层大于1.3),则认为扭转明显,需考虑双向地震作用下的扭转效应计算。
(三)低碳设计理念推广的问题
通过政策法规的制定、专业机构的实施推进、经济杠杆的运用、设计师有目的的引导等手段进行低碳项目的推广,是行之有效的手段。
一个理性的建筑设计过程加上一个具有延续性的环境性能评价过程,才能形成一个完整的循环。
由评价提供的反馈信息最终可以转化为设计的优化策略。
比如在新材料新技术的推广应用上,不能单纯的从感觉上判断节能的效果,而是通过一个有效的评价机制,获得科学的严谨的数据,从而从经济、环保等方面综合判断其应用价值。
1、可再生能源的综合利用
在建筑全寿命周期内,充分考虑可以再生的非化石能源,包括风能、太阳能、水能、生物质能、地热能和海洋能等,满足建筑与环境之间的辨证关系。
对太阳能的利用正在成为常规的能源利用手段。
2、新技术开发
变废为宝的水体开发利用理念,面对全球水资源的缺乏问题,将节水策略应与水环境系统设计有机结合起来。
室外的铺装注意水体的循环、蒸发、吸收利用,减少热岛效应;考虑水的分类使用、循环使用与节水设计,加强水体处理应用于景观、灌溉用水,降低城市耗水量,从而降低城市污水处理的能耗,减少污水排放对水源的污染,达到节能减排的目的。
利用非传统水源,将污水“变废为宝”,建筑成为环境调节器。
如果人工的建筑物在降低能耗、利用可再生能源的同时可以同步改善现有的自然环境,那将是一件两全其美的事情。
三、参考文献
[1]包世华.方鄂华.高层建筑结构设计(第二版)[M].北京:清华大学出版社,2004
[2]韩绍娟.建筑结构设计中的几个问的观点[M]上海:上海华东师范大学出版社,2008
[3]郭继武.建筑抗震设计规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2002。