全迪
(濟寧市建筑設計研究院,山東 濟寧272000)
隨著城市化進程的加快,城市規模逐漸擴大,使各類城市建筑得以快速發展。伴隨著人們需求的多樣化發展,城市建筑結構形式也越發豐富,結構設計的重要性逐漸凸顯。而在實踐中,因為各種因素的影響,建筑結構設計中存在不少問題,影響了結構設計方案的合理性,需要建筑設計人員對存在的問題進行解決,保障建筑工程項目建設的順利進行。
現代建筑結構類型多種多樣,包括框架結構、框剪結構、磚混結構、鋼結構等,結構設計關系著建筑整體的結構選型,也影響著建筑的施工質量和使用安全,需要得到足夠的重視。建筑結構設計可以分為2 部分:
1)上部結構設計,是建筑結構設計的主要內容,需要結構設計人員結合建筑的規劃設計方案確定結構體系,對結構材料進行明確,做好結構平面布置,并依照自身經驗初步確定結構中各個構件的截面尺寸,對結構荷載進行計算的同時,分析荷載作用下的結構內力,明確荷載效應組合,最終得到合理的構件截面尺寸。
2)基礎結構設計,要求設計人員能夠結合建筑工程地質勘察報告及上部結構類型,計算上部結構的荷載效應,確定建筑基礎形式(深基坑基礎、樁基礎、獨立基礎等)。另外,為了保證結構穩定性和安全性,需要對建筑基礎底面積以及承載能力進行驗算,對基礎內力和配筋進行計算[1]。
完善的結構設計圖是建筑工程施工順利進行的重要依據,圖中必須標出建筑結構中的每一個細節,包括結構類型、材料選擇以及抗震等級等。但在實踐中,不少設計人員提供的設計圖都存在內容不清晰、不明了或與實際情況不符的問題,主要是在開展結構設計前,沒能深入施工現場進行勘察工作,也沒有制訂周密完善的施工計劃,缺乏對建筑工程施工條件的準確把控,在這種情況下,設計出的結構圖往往缺乏合理性,與實際情況存在一定的矛盾,無法為工程的施工建設提供可靠的依據。
現代建筑結構復雜,類型眾多,要保證結構性能良好,在設計過程中,必須做好各種參數的計算工作。而部分結構設計人員在進行建筑結構設計時,存在參數設計不準確的情況,影響了后續施工的質量和安全[2]。例如,在針對高層建筑中的樓板進行設計時,存在設計高度值偏大的問題,因沒有將荷載彎矩考慮在內,也沒有結合建筑整體情況對樓板結構性能參數進行測算分析,導致結構設計不合理。
在建筑工程結構設計中,基礎結構的選型非常關鍵,其與建筑的施工質量、整體穩定性和使用安全密切相關。但是從目前來看,不少結構設計人員在對建筑結構進行設計的過程中,存在基礎結構選型不合理的問題,在這種情況下,地基的承載能力無法很好地滿足建筑實際需求,使建筑在使用過程中容易出現基礎側向位移或不均勻沉降問題,嚴重時甚至可能導致建筑過度沉陷和結構開裂,影響使用壽命和使用安全[3]。
高素質的專業結構設計人員是確保建筑結構設計科學合理的關鍵,但不少建筑結構設計人員存在專業能力不達標的問題,導致建筑結構設計無法很好地滿足實際需求。在信息技術飛速發展的背景下,一些專業設計軟件開始被應用到建筑結構設計中,在提高建筑結構設計效率的同時,還能減輕設計人員的工作量。但是,要將這些結構設計軟件的作用充分發揮出來,需要結構設計人員具備較高的專業素質,在結構設計人員專業能力不足、工作經驗欠缺的情況下,可能出現理論模型不符合實際情況的問題,影響建筑結構的穩定性和安全性。
結構設計圖的合理性關系著建筑工程施工能否順利進行,需要得到足夠的重視。在對建筑結構進行設計前,設計人員需要到現場進行勘察,了解現場的實際情況,保證結構設計能夠很好地滿足實際需求。同時,圖紙設計應充分考慮各方面的影響因素,如建筑結構的整體布局、外觀形態、承載能力等,保證設計方案的合理性和有效性。設計完成后,需要組織專業人員對圖紙進行審核,及時修改不合理之處,確保結構設計的合理性。
準確的結構設計參數能夠保證結構設計的規范性和建筑結構的穩定性,同樣以樓板為例,需要計算好結構形變范圍,明確最大變形量,依照設計規范計算變形數據,不能僅憑主觀意識判斷。在對樓板荷載進行計算時,需要將其轉化為實際承重力,以保證計算結果準確可靠[4]。
基礎選型階段,需要充分考慮建筑工程的設計要求和施工要求,做好不同類型基礎的對比分析,并開展相應的模型推演,對照推演結果確定建筑基礎的類型,另外,應對基礎選型進行整體規劃,例如,在一些土質相對較差、承載能力無法滿足建筑需求的區域,可以采用樁基礎保證基礎整體的穩定性和安全性。
在建筑結構設計中,設計人員的專業素質非常關鍵,會對建筑結構設計的效果產生直接影響。通過提高人員素質的方式,能夠對建筑結構設計中存在的多數問題進行解決。基于此,相關部門應重視對結構設計人員的培訓工作,引導其積極學習最新的建筑結構設計知識,創新知識體系,緊跟時代發展要求。從實踐的角度,結構設計人員需要積極參與建筑結構設計工作,積累設計經驗,總結建筑結構設計中容易出現的問題,確保在設計中能夠做到面面俱到。設計單位應積極引入專業的結構設計軟件,使結構設計人員能夠多接觸、多學習,了解軟件的使用條件和操作技巧,對自身的設計工作進行優化,保證設計效率和效果[5]。
總而言之,在建筑行業飛速發展的大背景下,建筑結構設計的重要性越發凸顯,對建筑工程施工建設有不容忽視的影響,需要得到相關單位的重視,對建筑結構設計中存在的問題進行分析和處理,采取有效措施對問題進行應對和解決,保證建筑工程的施工效果,繼而實現建筑行業的可持續發展。