浅谈建筑结构设计中遇到的问题
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浅谈建筑结构设计中的常见问题与解决措施【摘要】建筑结构设计对建筑物的安全性、适用性、经济性以及耐久性都产生非常重要的影响。
为此必须根据相关的设计标准,对建筑结构实施合理布局优化设计,然而建筑结构在具体的设计工作中还存在很多问题,为此本文针对建筑机构设计中存在的常见问题以及具体的解决措施展开了论述,希望通过本文的论述能够有效规避建筑结构设计中常见的几种问题,提高建筑结构设计的合理性。
【关键词】建筑机构;设计;常见问题;解决措施1 建筑结构设计中地基计存在的具体问题1.1 建筑结构设计中对地基埋设所进行的设计不够合理建筑物的地基设计要根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》中的具体要就进行合理设计,然而在现实的基础地基设计中高层建筑基础有效埋置深度不足的问题非常普遍,建筑地基作为承受建筑结构物荷载的岩体埋设深度不符合建设标准,将严重影响到地基的有效承载能力,当地基上部的建筑结构荷载超过地基可承受的荷载范围时,地基会受到破坏甚至产生变形,地基质量一旦出现问题,将严重威胁建筑结构的安全性能,对居民的正常使用造成威胁。
1.2 地基设计过程中忽视了地基沉降问题在具体的设计过程中设计工作人员应针对施工的具体环境,对天然地基与人工的地基的沉降量进行科学的估算,并在施工过程中对建筑地基的沉降量实施严格的控制,并采取有效措施保证建筑结构中不同部位的地基沉降要基本保持一致,不可存在较大的差异。
只有这样才不至于因地基沉降问题导致建筑物上部结构出现裂痕,影响建筑的使用性能。
然而在具体的地基设计中,设计人员往往忽视了对地基沉降问题的综合分析与研究,最终导致地基变形,难以维持建筑物的正常使用,给建筑单外以及用户造成巨大的经济损失。
2 钢筋混凝土结构体系选型、布置及构造方面存在的常见问题2.1 房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值现行的规范、规程给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。
审查中发现某些高层建筑房屋高度超过最大适用高度或高宽比超出规定限值,个别高层建筑房屋高度和高宽比均超出规定限值,且既无可靠的设计依据。
浅谈建筑结构设计中存在的问题摘要:在国民经济快速发展的现阶段,各项建筑施工领域也呈现了空前的繁荣,但房屋建筑结构设计中存在的相关问题屡见不鲜。
本文针对当前设计领域的工作,提出了一些设计建议和解决问题的措施。
关键词:工业与民用建筑设计问题解决思路结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。
方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度、工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式(例如,砖混结构,框架结构框剪结构、剪力墙结构、简体结构、混合结构等等,以及由这些结构来组合而成的结构形式)。
确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。
1、结构设计的方法1.1 结构平面图在绘制结构平面布置图前有个问题需要说明一下。
就是要不要输入结构软件进行建模的问题。
当建筑地处抗震设防烈度为 6度区时(建造于ⅳ类场地上较高的高层建筑除外),根据建筑抗震设计规范.是可以不用进行截面抗震验算但应符合有关的抗震措施要求。
那么对于砌体结构来讲如果时间不是很充足的话应该可以不用在软件中建模的,直接设计即可,但要注意受压和局部受压的问题必要时进行人工复核。
对于局部受压的防御措施是要按规定对梁下设梁垫以及设置构造柱等措施。
如果时间不是很紧张的话建议还是输入建模较好,有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算。
另外当建筑地处抗震设防烈度为 7度及以上时必须要输入软件建模计算的,绘制结构平面图时如果没有建模的话就可以直接在建筑的条件图上来绘制结构图了,这一步必不可少的是删除建筑图中对结构来讲没有用的部分,简单快捷的方法是利用软件的图层功能.直接冻结相关的层然后再建立新的结构图层:圈梁层、构造柱层、粱层、文字层、板钢筋层等等。
这样做的目的是提高绘图效率,方便在不同结构平面图间的拷贝移动和删除。
1.2 屋顶(面)结构图当建筑是坡屋面时,结构的处理方式有两种:梁板式及折板式。
试论建筑框架结构设计问题与优化策略引言:建筑框架结构设计是建筑工程中的重要环节,它直接影响建筑物的承载能力、稳定性、安全性和经济性。
在建筑框架结构设计过程中,存在一系列问题需要解决,并且需要通过优化策略来改进设计方案。
本文将试论建筑框架结构设计中的问题,并探讨相关的优化策略。
1. 材料选择问题:不同材料具有不同的力学性能和成本,如何选择合适的材料成为一个重要的问题。
还需要考虑材料的可获得性、施工工艺和环境友好性等因素。
2. 结构形式问题:建筑框架结构有多种形式,如刚架、桁架、空心板和悬臂梁等。
选择合适的结构形式可以提高建筑物的承载能力和稳定性,却也增加了设计难度和成本。
3. 结构优化问题:建筑框架结构的优化设计是一个复杂的多目标优化问题。
需要考虑结构的强度、刚度、稳定性、变形和经济性等因素,并且各因素之间存在着矛盾和冲突。
4. 防震设计问题:地震是建筑结构设计面临的一个重要问题。
如何通过合理的结构设计和抗震措施来提高建筑物的抗震能力成为一个关键性的问题。
5. 建筑物功能需求问题:建筑框架结构的设计应该满足建筑物的功能需求,如空间利用率、开放度和灵活性。
如何在保证结构安全性的同时满足建筑物的功能需求也是一个挑战。
二、优化策略2. 拓扑优化:拓扑优化是一种通过改变结构的形状和布局来优化结构的方法。
通过拓扑优化可以获取到一些非传统的结构形态,提高结构的性能,并且可以节约材料和减少结构的重量。
3. 材料优化:材料优化是通过改变结构的材料性能来优化结构的方法。
可以通过选择合适的材料、改变材料的厚度、强度和刚度等参数来提高结构的性能。
5. 集成优化:集成优化是将多种优化策略集成在一起来优化结构的方法。
可以通过结合拓扑优化、材料优化和参数优化等方法来实现结构的综合优化。
结论:建筑框架结构设计是一个复杂的过程,需要解决多个问题并通过优化策略来改进设计方案。
在解决材料选择、结构形式、结构优化、防震设计和功能需求等问题时,可以采用多目标优化、拓扑优化、材料优化、参数优化和集成优化等方法。
浅谈建筑结构设计的不足及优化方法王玉富发表时间:2019-01-02T17:15:38.973Z 来源:《红地产》4月作者:王玉富[导读] 摘要:建筑结构设计合理性关系到建筑的安全及经济性,随着建筑行业要求日益提高,各企业需要适当调整设计方法,才能更好满足现代人对建筑的需求。
本文主要对常见的问题及不足进行分析,并提出优化方法,供同行借鉴参考。
1 建筑结构设计常见问题1.1 图纸设计问题建筑在施工过程中经常会受到工期及其他因素的影响,施工企业为了能够尽快完成建筑施工,对图纸设计的一些具体要求没有一定的重视,另外一方面是设计人员没有对实际场地进行考察而进行建筑图纸的设计,在设计过程中沿用一些类似建筑工程中的结构设计图纸,只将一些设计数据进行更改,造成了设计与实际施工情况出现严重不符现象,最终影响了房屋建筑结构设计图纸的科学性,并且直接对后续的房屋建筑工程施工带来一定的影响。
1.2 建筑抗震结构设计存在的不足虽然地震灾害的频率并不是很高,但依然是影响超高层建筑使用人员安全水平的关键性因素。
目前,一些超高层建筑的结构设计人员存在灵活性不足的问题,并没有对常规的超高层建筑结构进行规划设计方案的改良。
还有部分建筑结构设计人员对于超高层建筑承重的复杂性重视程度不足,缺乏对抗震计算活动的关注,导致很大一部分超高层建筑在实施结构设计的过程中,无法为抗震性能优化提供帮助。
1.3 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。
浅谈建筑结构设计中存在的质量问题摘要:本文就其结构设计中的通病问题作以阐述并提出了相对应的解决措施,供同行探讨关键词:结构设计;概念设计;质量通病1结构设计存在的质量通病及原因1.1部分结构设计不合理,安全隐患比较多有些设计把底层设计成大空间,抗震墙很少,上部砌体抗震墙大部分与底部的框架梁或抗震墙不对齐,造成结构体系不合理,传力不明确;有些设计中抗震分类、场地类别选用错误,导致整个结构设计错误。
一些混凝土构件,特别是悬挑构件的最小配筋率达不到要求,有的相差一半,有的甚至一半都达不到;有些设计中荷载取值没有按规范要求来确定,存在漏算错算现象;有些结构设计与提供的计算书不一致,结构强度远远低于计算结果,设计存在严重安全隐患。
1.2设计深度达不到规定要求一些设计人员制作图纸“偷工减料”,设计粗糙,过于简单,施工图中应有的系统图、大样图、相关剖视图漏缺;一些重要的、应该用图纸反映的内容只标注“见图集”、“由设备厂家确定”等,施工图设计表述不全,细部大样不详,不能反映工程的全貌;一些重要的设计依据、设计参数、工程类别、安全等级、耐火等级、防火消防处理等在设计总说明中没有标明或交待不全。
这些问题的产生,有的是由于设计人员没有高度重视,盲目参照或套用其他的设计的结果;有的则是由于设计过程中对设计规范和设计方法缺乏理解;还有的是由于设计者的力学概念模糊,不能建立正确的计算模式,对结构电算结果也缺乏判断正确与否的经验。
2 建筑结构设计的规范要求为避免出现上述结构设计问题,在住宅结构设计时首先必须从结构计算和构造上满足规范的相关要求。
2.1结构计算应注意的问题2.1.1免荷载计算的错误。
诸如漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符,基础底板上多算或少算土重。
2.1.2底框砌体结构验算。
底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构,对具有薄弱层的底层框架混合结构,应考虑塑性变形集中的影响,通常对底层地震剪力乘以1. 2~1. 5的增大系数;底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法。
浅谈建筑结构设计中遇到的问题
摘要: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,针对建筑结构设计进行了分析。
关键词:结构设计建筑结构概念设计
适用、安全、经济、美观、便于施工是进行建筑结构设计的原则。
这五个方面各有所重,又互为矛盾,一个优秀的建筑结构设计往往是这五个方面的最佳组合。
往往设计人员注意到适用、安全、经济、美观,而忽略了便于施工。
有时设计人员为图方便,用偏于安全的简化方法计算,虽然既省事又保证安全,却增加了造价。
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。
结构设计决定建筑设计能否实现,在这个意义上,结构设计显得更为重要。
但一栋标志性建筑建成后,往往建筑师便成为了人们心目中的建造者,为了实现该建筑设计而付出辛勤劳动一丝不苟的结构师并不为人们所知。
但无论如何,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。
建筑结构设计可分为整体设计和部分设计两部分。
整体设计包括结构结构体系的选择,柱网的布置,梁的布置,剪力墙的分布,基础的选型等。
设计的关键在方案,应进行多方案比较。
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。
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。
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。
对难以准确模拟的复杂结构,七分计算三分构造,更重要的是概念设计。
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。
强调概念设计的重要,主要还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性,比如对混凝土结构设计,内力计算是基于弹性理论的计算方法,而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法,这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远,为了弥补这类计算理论的缺陷,或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计,都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。
同时计算机结果的高精度特点,往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解,结构工程师只有加强结构概念的培养,才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。
概念设计之所以重要,还在于在方案设计阶段,初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。
这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念,选择效果最好、造价最低的结构方案,为此,需要工程师不断地丰富自己的结
构概念,深入、深刻了解各类结构的性能,并能有意识地、灵活地运用它们。
人们对建筑设计的要求越来越高,因此设计也要进行创新。
建筑架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。
环保、优质建材的使用,只是建筑结构设计的一部分。
最重要的是对概念设计的理解。
通过对结构设计的创新,才能够将建筑设计的创新和发展进行得更加顺利。
所以,可以说,推广概念设计,将其深刻的进行理解,是工程师的首要任务。
结合教育机构对于教材和教学方式的改革,将概念设计在学生时代就进行培养,对于我国的建筑结构设计方面的进步非常重要。
在建筑结构设计的不断改革和创新中,前人积累了非常多的技术和经验。
其中,概念设计作为打破设计理念墨守成规,将结构设计进行优化和创新的方式方法,在我国建筑结构设计行业越来越重要。
工程师良好地运用概念进行结构设计,对于建筑方案的设计和优化都有非常重要的作用。