建筑结构设计过程

摘　要：随着生活水平的不断提高,人们对于建筑结构设计的要求也越来越严格.通过探讨建筑结构设计中应该遵循的基本原则,分析当前建筑结构设计的不足之处,研究建筑结构设计的基本方法,以提高我国建筑工程的质量.

关 键 词：建筑结构　设计过程　基本原则　基本方法

中图分类号：TU2文献标识码：A　文章编号：1007-3973（2012）007-008-02

建筑工程质量的好坏与人民群众的生命和财产安全密切相关.建筑工程的质量评估主要包括了施工质量与设计质量这两个内容.建筑的结构设计质量直接地影响着建筑物的耐用性、安全性、合理性,任务繁重却又责任重大.在实际的建筑结构设计过程中,往往会产生很多问题.有的建筑结构设计人员对于多层的建筑结构的设计没有引起特别的重视,只是当作一般的设计,盲目的参照其它设计的成果.有的设计人员由于缺乏牢固的知识基础,力学概念很模糊,导致不能建立起正确的设计方案.有的设计人员缺乏实际设计经验,对于建筑工程没有一个完整的概念,设计方案漏洞百出.建筑结构的设计过程一定要严谨,容不得半点马虎,设计人员应该要不断的提高素质,以设计出更加合理完美的方案.

1建筑结构设计中应该遵循的基本原则

1.1刚柔并济原则

建筑的结构设计应该遵循刚柔并济的原则.建筑的结构过刚则其变形的能力弱,当瞬间袭来很强的破坏力时,建筑所承受的压力非常大,局部容易受损,甚至导致到最后建筑被全部毁坏.建筑的结构过柔,袭来的强大外力虽然容易被消减,但是却容易造成建筑的变形过大,甚至出现全体倾斑的状况.因此,建筑结构设计应该刚柔并济,多一分太刚,少一分太柔,这样的建筑才能承受巨大的外力而不容易造成变形,符合大多数设计者的要求,提高建筑工程的质量.

1.2多道防线原则

建筑的结构设计需要设置重重安全保障,遵循多道防线原则.当巨大的灾难降临时,所有的抵御外力的建筑结构都在相互协作,一个倒了另一个补上,以确保建筑不被毁坏.如果把建筑的安全系于某一局部的建筑结构上,这对建筑来说是非常之危险的,因为只要这一建筑结构垮了,整个建筑也就被毁坏了.因此.在设计的过程中,应该尽量采用多肢墙而舍弃单片墙,采用框架和剪力坡而舍弃纯框架结构,遵循多道防线的原则来设计建筑的结构,以提高建筑工程的质量安全.

1.3主次分明原则

强剪弱弯、强柱弱梁等概念是主次分明原则的体现,对于建筑的结构设计非常重要.建筑是由不同的构件相互协调形成一体的,其中的构件作用也各不相同,按其重要性有主次之分.强大的破坏力一旦袭来,建筑的各个构件相互协作,共同抵抗,破坏力被平摊到各个构件上,其破坏性就变小了,主要的构件得以避免被摧毁,从而可以保证建筑的安全.在建筑结构设计过程中,要尽量地避免可能的损失,需要遵循主次分明原则,保主舍次.

1.4打通关节原则

建筑中处处都存在关节,建筑的毁坏主要是从节点开始的,节点也是整个建筑体系中最弱的环节.理想的建筑结构,应该是没有一个关节的,这样的建筑结构可以使受到的外力迅速的传递消减.因此,设计人员应该尽量地把建筑结构中的每个关节都打通,使得受到的外力在任何关节处都传递得畅通无阻.建筑结构设计的各项具体的操作,都与打通关节原则的贯彻密切相关.遵循打通关节原则,要解决好外力在建筑结构中重新分配的难题,确保外力是严格按照构件本身的刚度以及大小来进行合理分配的,尽量避免外力不合理集中的情况发生,使整个建筑最终达到动态平衡.如果外力不能顺利通过关节时,各构件之间静态的平衡就会被破坏,导致结构发生变形,建筑遭到毁坏.

2当前建筑结构设计的不足之处

2.1建筑设计质量不高

有的设计人员没有职业素质,道德水平低下,在设计图纸的时候偷工减料,对于一些细节问题的处理过于草率；在施工图纸中应该具备的系统图和相关的剖视图都没有到位；对一些必须要用图纸来显示的内容没有明确画出,设计语言不够专业,表达不清晰；没有具体的施工操作,没有对施工过程进行详细的描述等.建筑结构的设计必须一丝不苟,设计者应该对此负起责任,努力追求高质量的设计.

2.2结构分配不合理

设计人员对建筑结构的设计缺乏合理的划分,通常把建筑底层设计成大空间,而没有设计抗震墙；上部设计的抗震墙与底层的框架梁不对齐,从而使得建筑结构分配不合理；有的建筑设计中抗震分类不明确,造成设计阻碍；有的建筑结构设计的混凝土材料构件的性能没有达标,所用材料的质量非常差；有的建筑结构设计未能达到施工的标准合同的硬性要求,建筑结构的设计强度比实际计算的偏低.合理地分配好的建筑结构,这样的设计才是完美的.

3建筑结构设计的基本方法

3.1剪力墙的设计

设计剪力墙时要做到合理、均匀,从而使整个建筑结构的质心与刚心在相同的位置上.小高层建筑结构剪力墙的墙面应该设计得比较广,重点在于合理地控制剪力墙里钢筋的合理配置,这对于建筑的安全性与经济性具有重大意义.按照国家规定,剪力墙都应该一并设置一些边缘型的建筑构件.边缘建筑构件的钢筋配置应该严格区分好剪力墙的不同受力的特性.在计算时如果另一方向的短肢没有进入刚度,那么就可以不用考虑短肢的影响；如果计算时另一方向的短肢进入刚度,那则应该考虑短肢方向的不良影响.

3.2建筑结构的分析计算

建筑结构分析计算的阶段要做到准确并且高效,设计人员在这时应该对某些常常遇到的问题要有自己清晰明确的理解.选择合适的计算软件,可以避免浪费过多的精力与时间,有效排除建筑结构中有可能发生的安全问题.同时,也要注意到风的载荷和建筑结构的自振周期对于建筑安全的影响.再者,要考虑到振型数目足够与否,在此项计算时严格按照国家发布的新规范来进行,从计算的结果分析振型参数,并对之进行正确判断,得出最合适的振型数量.设计人员一定要重视建筑结构的分析计算问题,争取得到最正确合理的结果.

3.3地基的设计

地基的设计是建筑结构设计的关键,因为地基设计的优劣直接影响着后续设计的工作开展.同时,地基的设计还是决定工程的造价主要因素.设计人员对于地基的设计一定要认真对待,确保万无一失.在地基设计的时候要严格地按照国家相关的标准来设计,这就需要设计人员对国家的标准有着清楚的理解.设计人员在设计之前必须认真考察当地的具体地理条件,从而可以结合当地的优点,避免其缺点来设计.地基是建筑结构的基础,设计人员在设计时万万不能粗心.

3.4底板和挑板的设计

从建筑结构角度分析,如果能调匀底板的钢筋,尤其是当底板的钢筋呈通长方向布置时,不会因为边跨钢筋的影响而导致底板的钢筋加大,这样的设计既合理又可以节约材料.窗井的部位一般被当作挑板上的砌墙,此处不应该设置长挑板.挑板的作用是降低建筑整体的沉降,当建筑的荷载偏离重心时,采取在特定的部位设置挑板的方法,可以调整建筑整体的沉降差和倾斜度.设置挑板后,能有效降低地基底的附加应力.底板和挑板的设计应该具体情况具体分析,合理的设置可以使建筑工程的质量得到提高.

4结语

建筑结构设计是十分复杂的工作,因此需要建筑结构设计人员认真地分析施工的现场和施工集团的特点,充分地发挥自身的优点,采取合理的设计方法以提高建筑工程的质量.建筑结构的设计人员在实际的工作中要严格地按照国家的设计规范和标准来进行设计,不断地加深对于当前的建筑结构的设计中遇到的问题的理解和研究,努力提高自身设计水平和职业道德素质,以保证建筑工程的高质量,确保好人民群众的生命和财产安全,更快地推动我国建筑行业的发展.