建筑結(jié)構(gòu)設計質(zhì)量提升策略
時間:2022-04-12 03:24:00
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隨著我國城市化進程的加快,我國的房地產(chǎn)市場交易日益活躍,房屋價格節(jié)節(jié)攀升,對于老百姓而言,買房是平生的頭等大事,幾乎花掉大半生的積蓄,與此同時我國內(nèi)陸地震頻發(fā)(2008年5月12日汶川地震,里氏7.8級;2010年4月14日玉樹地震,里氏7.1級),因此房屋的質(zhì)量不僅關(guān)系到人們的切身利益,還在危急時刻直接影響到生命財產(chǎn)安全。
作為一名結(jié)構(gòu)工程師,我們必須把設計質(zhì)量放到最最重要的位置,設計前深思熟慮,設計中一絲不茍,采取多種措施確保并提高結(jié)構(gòu)設計質(zhì)量。
一、重視概念設計
人們在實踐的基礎(chǔ)上,由感性認識上升到理性認識,從而形成概念,它反映了客觀事物的本質(zhì)特征。概念設計是結(jié)構(gòu)工程師一項不可或缺的基本功,正確的概念設計好比是選擇了一條正確的道路,是結(jié)構(gòu)設計合理、安全、經(jīng)濟的前提,它貫穿于工程設計的全過程。概念設計必須通過深厚的基礎(chǔ)理論、對結(jié)構(gòu)原理和力學性質(zhì)的深刻理解和長期而豐富的工程經(jīng)驗積淀而成。結(jié)構(gòu)工程師只有具備高水平的概念設計,才能完成高水平的設計成果。
二、做好與相關(guān)專業(yè)人員的溝通
結(jié)構(gòu)設計工作不能孤立獨行,需要與其他專業(yè)多溝通,多配合。因此要提高結(jié)構(gòu)設計水平,不但要具備本專業(yè)的扎實的基本功,還要對相關(guān)專業(yè)有基本的了解并取得相關(guān)專業(yè)的支持和配合。涉及其他專業(yè)的技術(shù)問題,結(jié)構(gòu)工程師要積極組織和參加各專業(yè)的協(xié)調(diào)會議,統(tǒng)一標準,達成共識,最終確定設計原則,做到透徹把握建筑意圖、充分了解設備專業(yè)的功能和需要,避免在出圖后因各專業(yè)不協(xié)調(diào)而導致的變更和返工。
三、正確運用計算機輔助設計
當前,計算機輔助設計系統(tǒng)在建筑設計領(lǐng)域被廣泛應用,工程師在計算機上進行結(jié)構(gòu)分析工作,用計算機輔助完成大部分的圖紙設計,因此了解計算機程序的功能、正確使用設計軟件直接影響到結(jié)構(gòu)設計的水平。中國建筑科學研究院PKPMCAD工程部開發(fā)的PKPM系列微機建筑工程CAD系統(tǒng)、廣東省建筑設計研究院和深圳市廣廈科技有限公司聯(lián)合開發(fā)的廣廈建筑結(jié)構(gòu)CAD等等都是比較優(yōu)秀的建筑設計軟件,涉及的內(nèi)容比較全面,與AUTOCAD兼容,可操作性強。需要指出的是設計軟件都是根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范的要求結(jié)合不同的結(jié)構(gòu)體系的受力特點加以模擬簡化得來,因而設計軟件都有一個有效使用期限和合理適用范圍。隨著建筑業(yè)的發(fā)展,建筑物規(guī)模越來越大,形式也日趨復雜,使得建筑結(jié)構(gòu)設計的內(nèi)容增多,難度增大,這就要求設計人員了解所使用軟件的特點和適用范圍,熟悉和掌握各項參數(shù)的選取條件,真正做到計算機為人服務,為工程設計服務。
四、綜合考慮優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計
在結(jié)構(gòu)設計中要考慮優(yōu)化設計,綜合考慮各方面因素,盡量采用最為經(jīng)濟和合理的方案。全面考慮各個受力構(gòu)件的可能承受的各種荷載,豎向承重構(gòu)件把豎向荷載傳遞到基礎(chǔ)上,還承受風和地震等水平荷載,以及溫度應力,這些都要考慮到,布置時要把承重構(gòu)件放在有利于承受水平荷載和溫度應力的位置。要限制剪力墻的間距,確定樓板剛度滿足整體工作的要求。水平承重構(gòu)件的布置,也要綜合考慮多方面因素,力爭做到傳力路徑簡短,以最快的方式將樓面上的荷載傳遞到主梁上,再由柱和剪力墻傳遞到基礎(chǔ)和地基。在設計地基基礎(chǔ)時,要根據(jù)基本理論知識,結(jié)合豐富的實際經(jīng)驗,預見可能出現(xiàn)的各種問題,并分析出合理的解決方案。計算過程要牢記“強柱弱粱、強剪弱彎、強壓弱拉”的原則,不可隨意加大配筋量,要考慮構(gòu)件的延性性能,對薄弱部位注意加強。對于鋼筋的錨固長度尤其是直線段錨固長度,要注意溫度應力的影響。平面和立面的布置,要按照均勻、對稱和規(guī)整原則進行,考慮多道防線,力爭避免出現(xiàn)薄弱層。結(jié)構(gòu)的選型和布置及計算的整個設計過程,要綜合考慮各方面因素,并進行極限狀態(tài)的驗算,以保證結(jié)構(gòu)設計的方案安全合理。
五、加強抗震設計的理念
由于地震的不可預見性,我們能做到的就只有最大限度的“抗震”而不是“防震”。我國是一個地震災害發(fā)生比較頻繁的國家,我們不斷地從地震后的房屋中汲取經(jīng)驗教訓,我國的《建筑設計抗震規(guī)范》也在歷次大地震后做了修編和完善,從84年版到76年版,2001年版到2008年版,再到汶川、玉樹地震后的2010年版(2010年12月1日開始實施),結(jié)構(gòu)工程師在進行設計工作時嚴格按照“抗規(guī)”中的抗震設計原則和抗震設計構(gòu)造的要求進行抗震設計,只有做到了有效的抗震設計才能有效的降低地震突然發(fā)生的造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失。2010年發(fā)生的青海玉樹7.1級地震造成大量人員傷亡,大量砌體結(jié)構(gòu)發(fā)生整體倒塌,倒塌的主要原因有建筑材料質(zhì)量低劣、結(jié)構(gòu)不合理、結(jié)構(gòu)傳力途徑不明確和抗震構(gòu)造不規(guī)范,而且大多沒有經(jīng)過專業(yè)設計人員的合理設計,抗震能力極差,地震來時極易倒塌。而智利發(fā)生的里氏8.8級特大地震造成的死亡人數(shù)卻較少,原因就是智力很多公共及民用建筑都采用了抗震性能較好的鋼結(jié)構(gòu)(鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、強度高,具有很好的延展性,發(fā)生強烈地震時,鋼結(jié)構(gòu)只會變形,而不會崩塌和斷裂)??傊?結(jié)構(gòu)工程師要重視概念設計,做好與相關(guān)專業(yè)人員的溝通,正確運用計算機輔助設計,綜合優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計,加強抗震設計的理念,切實保證建筑結(jié)構(gòu)設計的質(zhì)量。