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建筑结构设计中存在的不足与分析
1.建筑结构设计的重要性
建筑结构设计是否科学、合理,影响着建筑的安全性、适用性、耐久性.科学、合理的结构设计才能够保障建筑的预定使用要求,不产生变形、裂缝等质量问题,保障在正常施工和使用中能承受各种荷载和变形,并在地震、火灾、冲撞等偶发性事件后仍能保持建筑的整体稳定性,也能保证在正常维护下不发生钢筋锈蚀、混凝土粉化、老化、腐蚀等问题,充分保障建筑的安全使用寿命.所以,建筑结构设计十分重要,必须积极加以重视.
2、当前建筑结构设计中存在的不足
随着经济的腾飞,我国建筑行业获得了巨大的发展,极大的丰富和发展了我国的房地产市场和建筑市场.但是,建筑结构设计上的很多不足也日渐显现出来.比如,建筑结构上部设计不合理、基础设计有缺陷等,影响了建筑的适用性、安全性和使用寿命.建筑结构是建筑物基础以及相连的承重墙、梁、柱、板等上部结构共同构成的建筑的整体支撑体系,建筑结构的整体设计要根据建筑的用途、功能、要求,结合自然地理条件、周边环境、选材、施工水平等因素综合考虑,并使用先进的结构计算软件和模型对竖向荷载、水平及地震荷载等重要参数进行计算,绘制出完善的结构设计施工图等.但现实的建筑结构设计中,许多问题仍需要积极加以改善,以提高建筑结构设计的质量和水平.
3.建筑结构设计的改善对策
建筑结构设计对建筑的重要性不言而喻,针对存在的不足和缺陷,应积极加以改善.文章以云南文山州常见建筑结构设计上的优化对策为例进行分析.
3.1 提高建筑结构的基础设计水平
建筑的基础影响着建筑的整体质量和上部结构的稳定性,必须确保其安全和稳定,否则会发生不均匀沉降、移动、地基受力不平衡导致建筑倾斜甚至倒塌等事故.文章以文山某4 层职工宿舍楼为例进行说明.
文山州某单位职工宿舍楼为4 层砌体结构,设计地坪标高1470.1m,建设地点周围平坦开阔,地基土有约4m 厚的填土层,整体气候温和,主导风向为西南风,年均降雨量1187.8 毫米,主要集中于7、8 月份,拟建范围内未发现不良地质条件和地质作用,地下水以大气降水补给为主,稳定水位埋深为1.5 ～ 2.7m 左右,所以基础设计时要格外注意排水.根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）,本工程所在地区抗震设防烈度为6 度,按6 度进行抗震设防.根据该宿舍楼的基本情况,可以选择的基础形式和方案很多：①可以选择刚性无筋扩展条形基础,基础为毛石和水泥砂浆砌筑,基础设置于素填土以下,埋深3.6m, 毛石强度和砂浆强度分别为MU30 和M5,做好基础台阶的高宽比和刚性扩角；②可选用墙下钢筋混凝土条形基础,条形基础底面位于素填土以下,埋深3.6m, 基础宽度1.5m, 高度900mm,混凝土强度为C25（垫层混凝土强度C20）, 垫层厚度可选100mm, 底板受力钢筋的直径不低于12mm,混凝土保护层厚度为40mm；③可采用桩基础+ 地梁组合基础,利用摩擦端承桩,设计桩长为7m,各承台之间用钢筋混凝土地梁进行连接,地梁作为支撑把上部荷载均匀的传递到承台和桩基础上,桩基础+地梁组合大大增加了基础的稳定性和承载力；④换土垫层地基处理后的刚性无筋扩展条形基础,将表层不到4m 的素填土换成砂石垫层后,用强度不低于MU30、M5 的毛石和水泥砂浆作条形基础,埋深1.8m 左右不超过2m；⑤可采用换土垫层地基处理后的钢筋混凝土条形基础,即换土垫层后,使持力层的土承载力达到210Kpa,再选用墙下钢筋混凝土条形基础,埋深1.8m 左右不超过2m,可得到良好的基础稳定性；⑥也可以在垫土换层法以后,使浅层土的承载力达到150Kp 以上, 后采用筏板基础,利于防潮和减少沉降.
综上所述,该4 层的砌体职工宿舍楼有6 种基础方案可以选择,排除工程区域地质条件上的问题,基础选型要综合考虑建筑结构的稳定性、结构强度、基础类型的可靠性、可行性、经济性等,发现本工程采取桩基础+ 地梁组合基础是最经济、合理的基础设计方案.
3.2 改善建筑结构的上部设计质量
建筑结构设计要想获得良好的稳定性和结构刚度,必须根据实际情况选择合适的建筑结构形式.比如,由于受地理位置和经济发展水平的影响,云南省文山州的建筑结构大多以框架结构、框剪结构和砌体结构为主,超高层的筒体结构和钢框架支撑结构体系等并不多见.结构的主要材料对结构质量和稳定性的影响是根本性的,因此要严格控制混凝土材料、钢材、砌体材料等与建筑结构密切相关基本材料的质量,充分保障质量；优化结构的平面布置,在仔细研究和评估计算的基础上确定构件的截面尺寸；采用先进的软件和计算方法对建筑的水平、垂直方向的荷载效应进行计算,以及对各种荷载作用下的结构做相应的应力分析,优化结构科学性；在框架结构设计中,梁、柱截面的选取和布置均要合理,梁大跨取大截面,反之亦然.每隔3 层收小一次柱截面,每侧不大于200mm, 也不小于50mm,方便支模也扩大了使用面积；为了防止开裂、出现缝隙等,还要控制好混凝土的强度等级和钢筋的直径；柱设计中,钢筋直径、配筋率、筋净间距、箍筋肢数等都要进行精密的计算；板设计中,板厚和荷载的选取和计算,板筋计算的裂缝、挠度控制都要合理、经济；另外,楼梯布置要合理选择和布置楼梯梁、板,并重点考虑其支撑作用.
结语：
随着社会经济的发展,我国建筑行业发展迅速,但建筑结构设计存在的一些问题和不足也影响了建筑质量和使用体验,文章对当前我国建筑结构设计中存在的一些问题和不足进行了简析,并选取了文山州常见建筑结构设计为例进行解析,提出了相应的应对策略,具有一定的参考意义.
参考文献:
[1] 刘芳. 关于高层办公楼建筑结构设计研究[J]. 中国新技术新产品,2016(06).
[2] 白为民. 刍议如何提高建筑结构设计中建筑的安全性[J]. 科技创新与应用,2017(06).
结构设计论文范文结:
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