2018提高建筑结构设计质量的途径
摘要:建筑工程质量的优劣直接影响到建筑工程投入使用后的安全性、可靠性 ,与人们的生命财产安全息息相关。而做好建筑结构设计是确保建筑工程质量的前提和基础,这是一项责任重大的系统性工作。建筑结构设计的好坏直接关系到建筑工程的实用性。本文简要介绍了建筑结构设计的基本概念,提出了提高建筑结构设计质量的有效途径。http://
Abstract:Construction engineering quality directly influences the construction projects’ safety, reliability, and is closely linked with people's life and property safety. Well structure design is the prerequisite and basis to ensure construction engineering quality, which is a systematic work of great responsibility. The design of the building structure is directly related to construction projects practical applicability. This paper briefly introduces the basic concept of design of the building structure, puts forward the effective ways to improve the quality of structure design
关键词:建筑结构设计质量概念设计途径
Key Words: construction structure, design quality, concept design, way
中图分类号:TU318 文献标示码:A文章编号:
建筑工程质量的优劣直接影响到建筑工程投入使用后的安全性、可靠性 ,与人们的生命财产安全息息相关。而做好建筑结构设计是确保建筑工程质量的前提和基础 ,这是一项责任重大的系统性工作。建筑结构设计的好坏直接关系到建筑工程的实用性。建筑的结构设计在很大程度上影响着建设工程的安全可靠、美观实用、 施工难度 、工程造价等诸多品质, 提高建筑结构设计质量自古以来, 都是结构工程师最为关注的话题之一。 同时, 项目的特殊要求、 施工环境的变化以及结构设计人员水平上的差异等诸多因素都与结构设计的出图质量密切相关。 为了尽可能避免设计图纸上出现“ 漏、 碰、 错、 缺”, 相关领域的技术工作者应当通过有效的措施尽可能提高建筑结构设计的质量
一、 建筑结构设计概述
1、 建筑结构的类型
目前 ,对建筑结构类型的划分主要是根据建筑的用途、层数、结构材料和结构形式进行区别和分类的。按用途可分为民用和工业用两种 ;按层数可分为单层、多层和高层建筑 ;按结构材料可分为钢结构、砖混结构、木结构等 ;按结构形式可分为剪力墙结构、框架结构、简体结构等。
2、 建筑结构设计的具体内容
(1) 结构设计应遵循的基本原则
可靠性、经济性、美观性、适用性、安全性。
(2) 结构设计程序
建筑物的整体设计包含了许多方面的设计内容 ,如结构设计、暖通设计、给排水设计和电气设计等等。虽然需要设计的方面有很多 ,但是不管进行何种设计都应遵循建筑设计的基本要求 ,即经济、美观、环保、实用。建筑结构是建筑物发挥自身使用功能的前提 ,结构设计是建筑设计的重要组成部分。
(3) 建筑结构设计要求
为了确保建筑结构的安全性和可靠性 ,设计时应尽量满足以下要求 :其一 ,抗震设计。建筑结构应根据自身所处地域的烈度、建筑高度和具体结构类型采用不同的抗震等级 ;其二 ,相关计算。结构构件需要进行承载极限状态计算和正常使用验算 ,例如 ,直接承受动力荷载的结构构件必须进行疲劳强度验算。
二、 提高建筑结构设计质量的有效途径
1、 重视概念设计, 提高建筑结构设计质量
勘察设计是工程的灵魂, 质量的龙头。 只有具备优秀的设计, 才能创建优质的工程 一个优秀的结构工程师会在每一项工程设计的开始,即在建筑设计的方案阶段,根据经验和专业设计理论, 在脑海中进行一个“ 优化” 过程,运用概念设计方法, 可以迅速 、有效地对结构体系进行构思、 比较与选择, 同时帮助建筑师开拓或实现建筑物业所想要的空间形式及其使用 、构造与形象功能, 并以此为目标,与建筑师一起确定建筑的总体结构体系,并能明确总体结构体系与分体结构体系的最优受力方案。 所得方案往往概念清晰、 定性正确, 避免了后期设计阶段一些不必要的烦琐运算, 具有较好的经济可靠性能。同时,这也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 概念设计是结构设计的核心和灵魂, 它统领结构设计的全过程, 贯穿着设计工程师的知识水平和设计水平 。运用结构概念设计从整体上把握结构的各项性能,这样才能对计算分析结果进行科学的判断 、合理的采用, 保证了工程师在设计中的主导地位。
2、充分收集资料 ,准确确定计算参数
建设工程由于其所处的地理位置的制约 ,设计所要涉及的参数也会具有特殊性 。例如基本风压 、基本雪压 、地震烈度 、场地土类别等参数的选取 ,我们就要根据《全国基本风压分布图》、《全国基本雪压分布图》 及此工程的地质报告确定 ,再譬如墙体围护主要材料各地区都会有差异 ,根据实际采用的材料来确定墙体荷载就变得很关键 。而且对于某些特殊 的重要建筑还要根据试验、类似工程经验来确定各种参数的取值。在着手设计前 ,充分收集设计所需资料、规范,根据具体的地域 、工程类型准确确定计算参数 ,不仅可以使设计计算准确可靠 ,也能避免因参数不合理而造成的浪费 、返工等。
3、正确运用计算机辅助设计
当前,计算机辅助设计系统在建筑设计领域被广泛应用,工程师在计算机上进行结构分析工作,用计算机辅助完成大部分的图纸设计,因此了解计算机程序的功能、正确使用设计软件直接影响到结构设计的水平。中国建筑科学研究院PKPMCAD 工程部开发的PKPM系列微机建筑工程CAD 系统、广东省建筑设计研究院和深圳市广厦科技有限公司联合开发的广厦建筑结构CAD等等都是比较优秀的建筑设计软件,涉及的内容比较全面,与AUTOCAD兼容,可操作性强。需要指出的是设计软件都是根据国家现行规范的要求,结合不同的结构体系的受力特点加以模拟简化得来,因而设计软件都有一个有效使用期限和合理适用范围。随着建筑业的发展,建筑物规模越来越大,形式也日趋复杂,使得建筑结构设计的内容增多,难度增大,这就要求设计人员了解所使用软件的特点和适用范围,熟悉和掌握各项参数的选取条件,真正做到计算机为人服务,为工程设计服务。
4、 重视结构计算与地基基础设计
建筑结构计算结果是施工图设计的重要依据 ,并且计算结果是否正确直接关系到建筑结构设计的可靠性和安全性 ,所以必须引起设计人员的高度重视。例如在楼板计算中应选用正确的计算方法进行楼板计算 ,对于连续板不能选用单向板的计算方法 ,对于双向板计算应考虑材料泊松比对其的影响 ,以避免由于未调整跨中弯矩而造成计算值不准确 ;基于科学技术的不断发展 ,大多数结构计算均采用计算程序进行计算 ,这种计算结果虽然精确度很高 ,但是缺少与必要的设计经验相结合 ,所以必须对电算结果进行分析、评价 ,以此判断其正确与否 ,可否作为建筑结构设计的依据。
地基基础设计是建筑结构设计中的重要环节 ,该环节的设计质量优劣直接与后期设计工作是否能够顺利开展息息相关。为使地基基础设计更符合建筑所在地的地基基础类型特点 ,设计人员应在熟知国家相关标准的前提下 ,对地方性的《地基基础设计规范》加以深入学习 ,明确地基基础特点 ,丰富地基基础设计经验 ,掌握设计处理的方法 ,使地基基础设计更符合建筑工程的实际地理情况。
5、加强抗震设计的理念
由于地震的不可预见性, 我们能做到的就只有最大限度的“抗震”而不是“防震”。我国是一个地震灾害发生比较频繁的国家,我们不断地从地震后的房屋中汲取经验教训,我国的《建筑设计抗震规范》也在历次大地震后做了修编和完善,从84年版到76年版, 2001年版到2008年版,再到汶川、玉树地震后的2010年版(2010年12月1日开始实施),结构工程师在进行设计工作时严格按照“抗规”中的抗震设计原则和抗震设计构造的要求进行抗震设计,只有做到了有效的抗震设计才能有效的降低地震突然发生的造成的人员伤亡和财产损失。2010年发生的青海玉树7.1级地震造成大量人员伤亡,大量砌体结构发生整体倒塌, 倒塌的主要原因有建筑材料质量低劣、结构不合理、结构传力途径不明确和抗震构造不规范,而且大多没有经过专业设计人员的合理设计,抗震能力极差,地震来时极易倒塌。而智利发生的里氏8.8级特大地震造成的死亡人数却较少,原因就是智力很多公共及民用建筑都采用了抗震性能较好的钢结构(钢结构质量轻、强度高,具有很好的延展性,发生强烈地震时,钢结构只会变形,而不会崩塌和断裂)。
6、 互相配合 ,充分沟通
为了能够确保建筑结构设计的质量 ,在获得提资图时 ,要避免盲目的建模计算和上机绘制图纸。应该先进行详细认真的分析 ,同时还要多和建筑设计师进行相互沟通 ,详细了解整个工程的概况以及相关情况 ,尽可能的对建筑图纸的意图和平立剖的关系理解透彻 ,如有必要可适当组织各个专业一起开展协调会 ,对各专业之间需要注意和配合的地方进行明确 ,尽量统一标准和做法 ,使个专业之间的工作能够充分协调 ,相互配合 ,避免出现由于设计图纸和设计方案不一致而出现反复调整的局面 ,有效地提高建筑结构设计的质量。
总而言之 ,建筑结构设计是一项十分复杂的工程 ,涉及到多方面因素 ,需要设计师在进行设计时从不同角度进行综合考虑、分析 ,找到最为有效的结构设计质量控制途径 ,只有这样才能全面提高建筑结构设计的质量。
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