沈曉燕
【摘要】本文首先闡述了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和原則,然后詳細(xì)的探討了如何提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響到建筑工程是否美觀實(shí)用、安全可靠、投資成本適宜、施工方便等等,本文以下就此進(jìn)行深入探討。
【關(guān)鍵詞】 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì); 設(shè)計(jì)質(zhì)量; 途徑
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中的核心內(nèi)容,是確保建筑物整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及安全性的關(guān)鍵,設(shè)計(jì)師在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意一些常見(jiàn)設(shè)計(jì)通病,確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性、經(jīng)濟(jì)性、安全性,避免后期出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更或者其他質(zhì)量安全問(wèn)題,從而提高建筑建設(shè)的效益。
一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和原則
1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)
建筑設(shè)計(jì)一般的標(biāo)準(zhǔn)為:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中不能破壞原來(lái)的建筑設(shè)計(jì),要根據(jù)設(shè)計(jì)的建筑來(lái)制定出合理、科學(xué)的結(jié)構(gòu),不能超出設(shè)計(jì)的能力之外??偟膩?lái)說(shuō),判斷房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否符合設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn),主要從安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、實(shí)用以及施工方便這五個(gè)方面來(lái)進(jìn)行評(píng)定。只要符合這五個(gè)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),就說(shuō)明這個(gè)房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是成功的,如果不符合這些要求,這個(gè)設(shè)計(jì)就不能通過(guò)。可以說(shuō),這五個(gè)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)是設(shè)計(jì)人員付諸種種努力最終想要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。
2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則
(1)設(shè)計(jì)要顧全大局,抓大放小。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,對(duì)于設(shè)計(jì)中非常重要的概念,如強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁等要牢記于心,要將全局觀念深深的牢記于心,雖然在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,各個(gè)構(gòu)件在整個(gè)結(jié)構(gòu)中擔(dān)任的角色不同,但是它們是作為整體一部分出現(xiàn)的,缺少一個(gè),都會(huì)釀成大禍。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,一定要抓大局,對(duì)于那些細(xì)小的環(huán)節(jié)也不能放松。
(2)設(shè)計(jì)要設(shè)置多道防線,保證安全。在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中,要重點(diǎn)考慮結(jié)構(gòu)的多道防線,考慮它們的安全系數(shù),在建筑中,由于多肢墻比單片墻的抵抗力大,因此在建筑設(shè)計(jì)中要充分考慮多肢墻的位置設(shè)置。在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,要知道結(jié)構(gòu)的安全體系就是靠多道防線來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的,在突發(fā)災(zāi)難時(shí),寄希望于某一單體結(jié)構(gòu)是很危險(xiǎn)的。
(3)設(shè)計(jì)要?jiǎng)側(cè)岵?jì),保證穩(wěn)定。在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)過(guò)程中,要充分考慮結(jié)構(gòu)的剛?cè)釋?duì)比,因?yàn)槿绻Y(jié)構(gòu)的剛性太強(qiáng),就會(huì)使得建筑的變形能力變小,當(dāng)突然發(fā)生災(zāi)難時(shí),瞬間強(qiáng)大的破壞力會(huì)讓建筑損傷嚴(yán)重。如果在結(jié)構(gòu)中適當(dāng)?shù)募尤胍恍┤彳浀慕Y(jié)構(gòu),就能彌補(bǔ)剛性結(jié)構(gòu)的不足,做到穩(wěn)定、安全。
(4) 設(shè)計(jì)要將結(jié)構(gòu)中的各個(gè)關(guān)節(jié)打通。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,建筑的關(guān)節(jié)無(wú)處不在。在建筑結(jié)構(gòu)的體系中,變化的統(tǒng)一是最終目標(biāo),雖然在結(jié)構(gòu)的理想模型中是一體的,沒(méi)有任何的關(guān)節(jié)出現(xiàn),這樣的渾然一體能夠讓外力迅速地分散、傳遞、消減。將建筑結(jié)構(gòu)中的關(guān)節(jié)打通,就可以讓建筑保持平衡,使其處于穩(wěn)定的靜態(tài)模式下,保證建筑的穩(wěn)定和安全。
二、提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的措施
1、加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的研究
建筑結(jié)構(gòu)的地基基礎(chǔ)直接影響到建筑結(jié)構(gòu)工程的整體穩(wěn)定性,對(duì)于整個(gè)建筑都有著巨大的影響,因此,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前,應(yīng)當(dāng)首先加強(qiáng)對(duì)地勘資料的研究。設(shè)計(jì)單位應(yīng)結(jié)合建筑規(guī)范對(duì)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件進(jìn)行深入的調(diào)查和研究,充分收集當(dāng)?shù)仄渌ㄖこ痰脑O(shè)計(jì)資料, 借以從中找出對(duì)建筑設(shè)計(jì)有影響的因素,對(duì)優(yōu)點(diǎn)加以改進(jìn)和創(chuàng)新,根據(jù)缺陷制定出相應(yīng)的規(guī)避措施,以保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不利影響降到最低, 做到因地制宜,從而有效提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量,保證后續(xù)工程施工的順利進(jìn)行,同時(shí)提高建筑工程施工的質(zhì)量和效率。
2、綜合考慮框架設(shè)計(jì)
在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)程中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)充分考慮框架的設(shè)計(jì),將框架的橫向設(shè)計(jì)和縱向設(shè)計(jì)放在同等重要的地位,對(duì)于這兩個(gè)方面,設(shè)計(jì)人員都要按照抗震規(guī)范要求進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì), 以確保梁柱的節(jié)點(diǎn)、其中的縱筋、箍筋等構(gòu)件都按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3、強(qiáng)化對(duì)樓板設(shè)計(jì)影響因素的考慮
在建筑工程設(shè)計(jì)中,最重要的就是建筑工程的穩(wěn)定性,只有提高建筑工程的穩(wěn)定性,才能夠有效提高工程施工的質(zhì)量和效率,保證工程建設(shè)的順利進(jìn)行。對(duì)于樓板的受力狀態(tài),設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)行充分的了解,將雙向板和單向板分開(kāi)設(shè)計(jì),以保證其計(jì)算數(shù)值符合板的實(shí)際承受能力,并且按照實(shí)際要求進(jìn)行配筋。在樓板設(shè)計(jì)中,要了解的不僅有樓板自身的承載力問(wèn)題,同時(shí)還要考慮其周?chē)鷺?gòu)件的承載力, 設(shè)計(jì)人員在計(jì)算樓板的承載力時(shí),應(yīng)當(dāng)充分考慮整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的承載力。
4、優(yōu)化上部結(jié)構(gòu)
要想模型建立與優(yōu)化建筑的上部結(jié)構(gòu),首先就要對(duì)剪力墻進(jìn)行合理的布設(shè),對(duì)剪力墻的質(zhì)量均勻予以有效保證。這樣,樓層的結(jié)構(gòu)重心便能同樓層的平面剛度中心點(diǎn)實(shí)現(xiàn)重合,從而有效地削減了風(fēng)力以及地震等外部荷載作用的扭轉(zhuǎn)影響。如果建筑的類(lèi)型允許的話,那么可以盡量使用大開(kāi)間的剪力墻構(gòu)造,并對(duì)剪力墻的墻肢長(zhǎng)進(jìn)行增加。這樣做,不僅可以有效地對(duì)墻肢的數(shù)量進(jìn)行縮減,還可以確保剛度能夠與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符合,并以此作為前提與基礎(chǔ),有效地降低混凝土的使用數(shù)量。此外,因?yàn)榧袅χ械陌抵ǔ2捎玫亩际卿摻罱ú?,通過(guò)大開(kāi)間的剪力墻構(gòu)造應(yīng)用,是可以有效縮減鋼筋的使用數(shù)量。
5、協(xié)調(diào)優(yōu)化結(jié)構(gòu)與建筑
對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,應(yīng)該盡可能地對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)與整體平面的配合緊密予以有效保證,使得結(jié)構(gòu)合理、造型美觀的效果可以有效的實(shí)現(xiàn)出來(lái)。對(duì)建筑墻與柱進(jìn)行布設(shè)的時(shí)候,應(yīng)該和房建平面的功能需求一樣,每個(gè)房建的開(kāi)間與進(jìn)深等都應(yīng)該保持一致。盡可能地簡(jiǎn)潔建筑系統(tǒng),不可以讓柱與墻之間出現(xiàn)錯(cuò)位的情況,而且每一層的截面面積與高度都應(yīng)該是一樣的。
6、加強(qiáng)結(jié)構(gòu)細(xì)部的優(yōu)化工作
對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),一定要重視建筑的分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作。中國(guó)有句老話叫“千里之堤,毀于蟻穴”,說(shuō)的就是重視細(xì)節(jié)的道理,主體結(jié)構(gòu)構(gòu)建好了,但是如果局部位置出現(xiàn)問(wèn)題,將危及整座建筑物,結(jié)構(gòu)細(xì)部的優(yōu)化工作包括了結(jié)構(gòu)細(xì)部的設(shè)計(jì)工作,如平時(shí)我們工作中給常見(jiàn)的矩形現(xiàn)澆板做設(shè)計(jì)時(shí),需要對(duì)其先做分析,避免在拐角處有裂縫,這都是細(xì)節(jié),但如果不注意,引起的后果將不堪設(shè)想。另外,如今已不再是過(guò)去手繪稿的年代了,計(jì)算機(jī)已經(jīng)滲透了我們的工作,設(shè)計(jì)人員需要與時(shí)俱進(jìn),了解計(jì)算機(jī)的工作性能,將設(shè)計(jì)理論通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件輸出,既節(jié)省了時(shí)間,也方便修改,但如何將計(jì)算機(jī)與設(shè)計(jì)理論完美結(jié)合,設(shè)計(jì)或優(yōu)化我們的結(jié)構(gòu)方案,還需設(shè)計(jì)人員加強(qiáng)學(xué)習(xí)。
7、對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)論進(jìn)行分析
設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行了各種計(jì)算之后,要對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行認(rèn)真的分析,并且找出各個(gè)設(shè)計(jì)方案中不同點(diǎn)和相同點(diǎn),并且結(jié)合總體的設(shè)計(jì)情況和進(jìn)展選擇最佳的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)論分析的時(shí)候,要注意不要遺漏一些細(xì)節(jié)問(wèn)題。房屋的建設(shè)與設(shè)計(jì)是一項(xiàng)耗時(shí)長(zhǎng)、成本高的項(xiàng)目,它不僅涉及到建設(shè)單位的利益,也涉及到了房屋使用者的利益,設(shè)計(jì)人員在把握細(xì)節(jié)的基礎(chǔ)上,要注意從宏觀上把握住當(dāng)事人的利益,這樣才能夠有效的節(jié)約建設(shè)成本,進(jìn)一步優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的時(shí)候,設(shè)計(jì)人員不僅要避免追求片面的利益,還應(yīng)該避免為了追求設(shè)計(jì)創(chuàng)新而忽略了建筑實(shí)際情況。
三、結(jié)語(yǔ)
總而言之,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用具有重要的意義,是使房屋實(shí)現(xiàn)新的價(jià)值的重要手段。突破以往簡(jiǎn)單的安全、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn),變得更加的美觀、適用并且易于施工,不僅給購(gòu)房者帶來(lái)了巨大的利益,還給房屋建造商帶來(lái)了較大的經(jīng)濟(jì)效益,可謂是一舉兩得。
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