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土木工程建设中房屋建筑结构设计常见问题探讨

2019-11-28王旭

商品与质量 2019年2期
关键词:剪力墙图纸结构设计

王旭

山东中天能源工程咨询有限公司 山东济南 250100

1 房屋建筑结构设计概述

建筑结构的设计主要是考虑整栋建筑的情况,然后综合考虑排水设计、通风设计、电气设计及整栋建筑的其他方面。在实际的结构设计过程中,通常必须遵循设计经济,安全和美观的原则,尽可能地提高结构的舒适性并在保证建筑设计的安全性的基础上控制建筑的成本[1]。一般来说,建筑设计的步骤是先实施方案设计,然后进行平衡分析,最后根据分析结果来确定施工图纸以指导后续工作。

2 土木工程建设中房屋建筑结构设计常见问题

2.1 图纸设计问题

很多施工企业为了尽快完成施工,没有注意图纸设计的一些具体要求,而设计人员没有对实际施工环境进行调查,在设计建筑图纸时也没有准确的施工数据。在设计过程中,很多设计师在类似的建筑项目中,习惯于使用以往的设计方案,只修改了一些设计数据,导致设计与实际施工存在严重的偏差,最终影响建筑设计图纸的科学性,直接影响房屋建筑项目后续的施工[2]。

2.2 承重柱的截面设计不合理

在建筑结构设计过程中,一些设计师在对悬臂梁进行校核时,过分强调了悬臂梁的强度是否达到标准,往往忽略了一旦达到标准,悬臂梁的设计就会过小。由于建筑物悬臂梁的支承方向垂直,应在设计时检查悬臂梁的挠度。如果建筑负荷设计太小,那么会在压缩区域容易导致过大的压力,导致梁内的裂缝,影响整个建筑结构的安全与稳定性[3]。

2.3 安全消防问题

随着人们对房屋建筑需求不断增加,房屋建筑的功能性直接决定了其内部结构设计,多样化的功能要求必然使房屋建筑结构设计也在一定程度上变得复杂,从而给建筑安全带来一定得的影响。如很多房屋建筑结构设计过程中,一些设计者为了结构美观性和施工控制成本的考虑,大量的在设计中使用可燃性材料进行施工,不仅使房屋建筑在发生火灾的情况下,不能够很好的对火势进行控制,还会由于不科学的设计使火势迅速蔓延,严重的威胁到房屋建筑的安全。因此,在对房屋建筑结构进行设计时,必须要加强建筑消防安全的设计考虑,通过结合实际的建筑情况使用一些防火方法,如设置防火墙、防火卷帘等。

2.4 结构体系问题

随着土木工程建设行业的不断发展,其中房屋建筑结构设计体系也变得非常繁多,如筒体结构体系、剪力墙结构体系、钢筋混凝土框架结构体系等。但是很多情况下应用的这些结构体系与房屋建筑结构设计要求不符,严重的影响了房屋建筑结构的安全性。比如在房屋建筑结构设计中,如果平面上跨度较大且平衡度较低,就需要考虑使用梁板式房屋结构。一些房屋建筑结构设计过程中,很多的设计者没有重视横向和纵向的框架结构,只是将建筑结构进行美观设计,对于一些结构来说难以承受纵向的地震作用力,从而直接对建成后的房屋建筑结构整体抗震性能产生影响。

3 完善建筑结构设计的相关策略

3.1 准确搜集相关资料

随着土木工程房屋结构设计不断的优化,需要设计人员在进行房屋建筑结构设计时,切实做好建筑工程的实地考察工作,通过准确搜集整个房屋建筑所在地的自然地理环境、地形地貌、水文气象等资料,还要将其与具体房屋建筑结构设计要求,与我国现行的相关标准要求进行充分的结合,从而使设计的结构图纸与建筑选址的实际情况相吻合,从而使设计图纸具有一定的科学性、合理性及可行性。因此,在设计过程中,设计人员在计算相关参数时可以利用电子计算机技术,通过一些BIM等软件系统进行三维建模,这样能够使房屋建筑结构设计全方位、立体地展示出来,从而帮助设计人员了解房屋建筑结构设计中存在的一些问题,并及时的进行调整改善。

3.2 科学设计承重柱截面

因为承重柱是维护房子的安全性和稳定性的关键,承重部分应该是科学设计的。首先根据相关规范对承重柱的荷载进行校核和减载,最后确定承重柱的荷载工况。然后根据混凝土的强度和负荷作用,对承重柱的部分进行了合理的设计。但并不是说承重截面越大,建筑的安全性就越好。对于承重柱,横截面面积越大,承载力就越大,但整体结构的重量会增加,这就相应地增加了建造工程的成本,对设计者的要求也更高。因此,在进行承载力截面设计时,应考虑建筑物结构的安全性和建筑成本[4]。

3.3 注重整体结构设计的优化

一般而言,排水系统位于地下室,各种管道将安装在其他空间。然而,在管道设计过程中,往往容易穿透梁或柱,这也是设计师需要充分注意的。为了尽可能避免这种设计,设计人员必须加固排水管道通过的承重墙的墙体。此外,在天然气管道的安装过程中,设计者必须注意与横梁主体相关的安装孔,使其与整面墙的宽度保持一致,以便在后期的安装过程中使其更平滑。

3.4 结构形式的合理选择

在选择建筑结构时,我们必须考虑建筑的使用,功能,安全和稳定性。一般来说,高层建筑的主要结构形式有框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构等。对于不同的结构形式,在设计优化中有不同的优化方案,比如剪切壁结构,我们可以优化连接梁的设计。通过提高连接梁的界面刚度,可以有效地提高整体结构的抗震性能。随着连接梁的刚度增加,分配的弯曲力矩也会增加,而构件的加固量也会随之增加。然而,这会造成一定的材料浪费。当剪力墙结构被广泛应用于结构设计时,结构的横向刚度会增加,但相应的结构位移会相对减小,随着横向刚度的增加,地震作用将会增加。

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