2023年浅谈建筑结构设计存在的问题.doc

浅谈建筑结构设计存在的问题浅谈建筑结构设计存在的问题 张浙冰 摘要：结构设计就是用结构语言来表达工程师所要表达的东西。结构语言就是结构师从建筑及其它专业图纸中所提炼简化出来的结构元素，包括基础、墙、柱、梁、板、楼梯、大样图等。然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系。结构设计一般在建筑设计之后，“受制”于建筑设计，但又“反制”建筑设计。结构设计不能破坏建筑设计，建筑设计不能超出结构设计的能力范围。在实际工作中，由于种种原因，结构设计人员往往只注意到适用、安全、经济、美观，而忽略了便于施工。本文就对建筑结构设计的方法做出一些分析。关键词：结构设计；建筑；概念设计 中图分类号：TU318 文献标识码：A 引言：随着我国改革开放的不断深入和推进，我国经济的不断繁荣，我国的工业民用建筑也不断的得到发展，建筑结构的设计思想也随着不断的得到更新，建筑结构的体系越来越多样化，人们对建筑的功能需求也是越来越高，这就给设计者们下了一个大大的难题。设计一个适用、安全、经济、美观、便于施工的结构设计方案是结构设计人员的责任，因此从建筑设计人员来看的话，建筑项目的设计过程变得极其重要。本文就将通过对建筑结构设计的过程和一些基本的方法予以简要的阐述。1 建筑的结构设计 众所周知，建筑的结构包括有很多，比如说承重的梁柱、楼梯等等，建筑结构的设计就是要把这些要素通通的完美的整合到一起，形成一个整体的建筑结构。建筑结构设计的阶段大致上可以分为三个部分的内容：第一，结构方案的确定，即通过建筑所在地的地质情况和抗震情况，和所需建筑的高度来确定建筑所需要的结构形式。第二：建筑结构的计算，这方面的计算包括很多的方面，比如说风的载荷、地震的载荷、结构自身的载荷等等。另外，还应该根据计算出来的载荷值和一些计算方法来确定构件的截面，综合计算出来的载荷值和构件截面进行弯矩、扭矩等一些内力的计算。最后，通过对计算出来的构件的内力值和一些对构件的要求和限制计算出构件是否符合文件规范和要求。第三，就是根据以上计算出来的值对施工图纸进行设计和确定。2 建筑结构设计的组成 建筑的结构方案不应该是预先设想的，所喜爱的某种形式，一般结构设计总可以有多种方案来实现建筑师的构想，而多种方案中通常必有一种相对更为经济、合理，作为方案技术比较和经济分析是一项必不可少的重要工作。2.1 建筑结构平面是否合理，竖向刚度、质量是否均匀，柱网尺寸是否适当，是决定结构方案好坏和经济与否的关键。建筑物的平面及造型一般都是建筑师的工作，市场经济有时往往为投业主所好，标新立异。结构工程师处于比较被动的地位，解决这一问题的办法，除了建筑师需要掌握基本的结构知识，特别是抗震设防的概念外，结构工程师在方案的前期，就应该与建筑师共同商讨，通力合作，密切配合，以实现建筑师在设计上的创新。有时如果能够巧妙地运用结构体系，把它暴露出来，反映不同功能系统相互配合，展示建筑的风格，不但能取得经济效果而且会取得特有的多样化的造型效果。2.2 抗震设计中，影响整个结构抗震能力的因素很多，如：结构构件的承载力和变形性能;非结构构件的材料性能及提供的强度储备;结构的连接构造;结构的稳定性;结构的整体性能在经受第一次地震后多次余震反复作用下的抗破坏能力。2.3 概念设计是展现先进设计思想的关键，一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。一般认为，概念设计做得好的结构工程师，随着他的不懈追求，其结构概念将随他的年龄与实践的增长而越来越丰富，设计成果也越来越创新、完善。遗憾的是，随着社会分工的细化，大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计，缺乏创新，更不愿(不敢)创新，有的甚至拒绝对新技术、新工艺的采纳(害怕承担创新的责任)。大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天，对计算机结果明显不合理、甚至错误而不能及时发现。随着年龄的增长，导致他们在大学学的那些孤立的概念都被逐渐忘却，更谈不上设计成果的不断创新。3 结构设计的基本方法 3.1 地基的基础设计。向来建筑结构工程师都比较的重视地基与基础的设计，因为在该阶段的设计的好坏就会直接的影响到后续的设计工作，而且作为工程造价的决定性因素，地基与基础的设计也起着决定性的作用，因此在这一个阶段，应该确保设计的万无一失。设计时应该严格按照国家的地基基础设计规范当中的要求和地方建设标准来进行，因此设计人员设计前必须对当地的地质条件和地方法规进行深入的学习。条基交叉处的基础面积不能循环利用，注意随时调整基础的宽度。3.2 结构的计算和分析。在结构的计算和分析阶段既要准确又要强调高效，因此结构工程师在这一阶段应该对一些比较常见的问题有一些清晰的认识。第一，计算软件的选择。如果选择的软件不合适，不仅会浪费大量的时间和精力，还有可能对建筑结构产生一定的安全隐患。第二，要考虑到风载荷与建筑自振周期的影响。第三，非结构构件的计算和设计。第四，振型的数目是否充足，因为在旧的规范当中，没有提到振型参与系数的相关概念，因为我们计算时应该按照新的规范来操作，对计算结果中该振型参数进行有效的判断，从而决定要不要调整振型的数量。因此，在设计时这也是设计人员应该值得重视的问题。3.3 剪力墙的设计。剪力墙的布置必须做到均匀并且合理，使得整个建筑的质心和刚心在同一个位置。对于大多数的小高层的建筑来说，剪力墙的面比较的广，量比较的大，因此应该合理的控制住剪力墙的钢筋配置，这点对于工程的安全性和经济意义是非常重大的。同时，按照规范，剪力墙应该按照高层建筑混凝土结构技术规程设置边缘型的构件。在这边本人认为在边缘构件的配筋当中，应该区分剪力墙的受力特性及其区别，在设计当中对于一个方向长肢另一个方向短肢的按照长肢进行配筋的做法是不可取的，在这里计算中另一个方向短肢不进入刚度，则此时可以不再考虑短肢方向的影响，再者计算短肢的进入刚度，那么在设计时就应该考虑方向短肢带来的不利影响。4 结构设计存在的问题 4.1 箱、筏的阳角问题，因为阳角面积在整个的基础底板面积当中所占的比较非常的小，因此可以砍成直角或者斜角等。4.2 梁、板得跨度计算，在教科书当中的一些常规的结构设计应用在实际的扁梁当中是不太合适的，在扁梁的结构当中，应该把长度计算至梁的中心位置。4.3 挖基坑时，坑中心的地基土会出现反弹，回弹的地基土可以由人工予以清除，当基础较小时，坑底将会受到一个很大的约束，回弹的量就可以近视的忽略。当基坑很大的时候，约束力就会比较的小，因此计算的时候应该按照基底得压力计算。4.4 如果建筑的大部分房间都比较的小，就只是偶尔的几个房间比较的大时，按照大房间的面积确定基础板得厚度就会造成比较大的浪费，但是如果按照小房间的来设计又会显示出配筋时的困难。因此，对这一现象，在满足承载力的要求时，可以按照小房间来设计基础板得厚度，然后在大房间当中垫聚苯卸载。5 结束语 综上所述、结构设计是建筑设计中最重要的一部分，是提高建筑安全的前提条件，人们对建筑设计的要求越来越高，因此，设计也要进行创新。建筑结构设计应该建立在计算机的良好运用的基础上，还要结合概念设计，将结构设计进行优化。今后的设计除了提高结构抗力，还应考虑尽可能的降低作用效应。因此，设计人员应密切配合其它相关专业的人进行工作。只有这样才能做好建筑结构设计,促进建筑工程质量的不断提高。