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摘要:混凝土结构是当前建筑物的主要结构类型,其设计工作也是建筑行业的一个热点话题。在混凝土结构设计的实际工作中,需要注意的问题和事项还是很多的。本文正是以此为主要线索,论述了当前混凝土结构设计工作中需要主要的要点问题。
关键词:混凝土;结构设计;结构选型;地基设计;设计规范
随着建筑市场的快速发展,混凝土结构的建筑样式逐渐占据了建筑市场的主流,并成为各类建筑工程的首选。混凝土结构的设计和施工事关重大,历来是建筑施工的重点研讨议题,也是业界研究的热点话题。将混凝土结构设计单独剥离出来进行系统研究,指出结构设计的原则、理念和基本规范,对于保障混凝土结构设计的质量有着重大的现实意义。
一、 混凝土结构设计的概念、理念和规范原则必须科学、清晰
意识、理念是行为和实践的先导,起到重大的指引作用。在混凝土结构设计的实际工作中,认识到确立基本设计概念和理念的重要性,其实就是重视设计工作本身。具体来说,必须确定一套完整、科学和有效的混凝土结构设计的概念、原则和理念。比如,在处理高层建筑物混凝土结构设计的工作时,必须把握高层建筑物施工的实际特点以及建筑物日后的应用需求。因此,在开展高层建筑混凝土结构设计的前期,应该确立“结构稳固,抗震性能强,流程规范,细节到位”等基本概念和原则。以“抗震性能强”为例,高层建筑物本身造价巨大,牵扯各方面的利益,同时与建筑物的使用者利益十分密切,事关人民群众的生命财产安全,必须充分考量抗震性能的问题。尤其随着近年来我国各地地震灾害频发,这在考虑更显其必要性。在开展高层建筑混凝土结构设计的时候,应该讲结构稳定性和抗震性结合起来,形成完整、有序的结构设计理论体系,为后期的施工操作提供强有力的支持和参考。
例如,在结构体系上,应重视结构的选型和平、立面布置的规则性,择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系。结构应具有明确的计算简图和合理的传递地震力途径,结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。
所以,诸如上述的考量其实植根于建筑施工的实际展开,借助混凝土结构设计的理念更新和意识跟进来保持结构设计质量的升华。综合而言,科学有效的决策其实对混凝土结构设计师的工作起到了良好的引导和指引作用,这种作用的功效也会愈发的凸显出来。比如前面谈到的高层建筑物的混凝土结构设计工作,不仅需要充分考量抗震性能的问题,还有考量抗风性能、经济合理的结构设计等问题。所以,诸如此类的工作细节才是决定混凝土结构设计工作成败的关键,而这都需要各级工作者辛勤的努力和有效的落实。
二、混凝土结构设计的选型、计算和分析必须符合科学规范
建筑物的混凝土结构设计与建筑物的安全和后续使用直接相关联,其现实意义十分重大。放到现实操作中,如何更好的提升结构设计的质量和水平,保障建筑物施工的效能,是需要结构设计者着重思考的课题。从当前混凝土结构设计的实践来看,结构设计人员必须充分的考量结构设计的选型、计算和分析的各类问题,并分别作出科学、有效的判断和决策,为设计工作的圆满完成提供支撑。首先,混凝土结构设计的选型工作要严格遵循结构设计的技术规范和章程,符合施工的基本要求。
例如:在处理结构设计选型的工作时,涉及到平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等问题,加之新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此,结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意,以避免后期施工图设计阶段工作被动。
再如,关于短肢剪力墙的设置问题,在混凝土结构设计中也十分重要。在新规范中,对墙肢截面高厚比为5-8的墙定义为短肢剪力墙,且根据实验数据和实际经验,对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制,因此,结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙,以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。
其次,要重视混凝土结构设计的计算和分析工作,对相关技术参数和施工细节进行细致、准确的计算、分析,为设计实践提供准确无误的数据和资料支持。目前,我国大部分地区的建筑物混凝土结构设计的整体计算都是依靠软件来完成的,这就很容易出现计算模型、分析结果的些许差异,对设计工作的精细化程度产生影响。但是,随着混凝土结构设计工作者经验和能力的增加,根据不同的结构设计状况和任务选择合理化的计算软件,并严格执行后期的分析、判断和梳理工作,就可以有效的规避其中存在的问题和疑难,保障结构设计的计算和分析结果的准确性。例如,在结构工程师实际工作中,面对不同的结构类型和不同的计算机软件模型,就需要工程师发挥出自己力学、结构学和丰富的实际经验,保证计算和分析的有效、有序进行,同时保障计算与分析结构的科学、准确。所以,可以看到的是,虽然当前混凝土结构设计的计算和分析存在一定的障碍、难度,但是结构工程师和相关工作者的智慧才是决定性的因素。
三、结构设计中的地基、基础设计以及设计工作的后续督检
混凝土结构的设计是为建筑物的施工做准备,也是保证建筑物稳定投入运营的重要手段。这其中,地基和基础的设计工作十分重要。甚至可以这样说,就好比地基决定建筑物的稳定与否一样,地基和基础设计的部分在整个结构设计工作中的比重也是值得所有工作者重视的。在地基设计工作的进展过程中,必须做到“因地制宜,实事求是”,切实保障地基的稳固、基础的牢固。以我国的实际情况来说,由于我国占地面积较广,地质条件相当复杂,《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定。因此,作为建立在国家标准之下的地方标准,地方性的《地基基础设计规范》能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确。这也充分说明,在地基设计实践中,根据当时当地的情况有针对性的采取对应的设计方案和策略,是结构设计者必须考虑的问题。
此外,在混凝土结构设计工作的全过程,必须加强对工作的检查、监督、管控和管理。在此,我们可以将这项工作独立出来,称之为“后续督检”。可以看到的是,整个结构设计的工作进度会随着建筑施工的进度而变化,但是质量和效果却不能因此而懈怠。所以,必须加强监督、管理和检查,对于存在的各种设计问题,要及时进行纠正和处理,切实维护结构设计工作的高质量、高标准和严要求。
参考文献
[1] 李永梅,周冰,杨博颜.对新版规范混凝土结构构件设计的理解[J]. 结构工程师. 2012(05)
[2] 昌永红.钢筋混凝土梁用钢量新旧规范对比分析[J]. 建筑设计管理. 2012(10)
[3] 吴立鹏,肖江蓉.新混凝土规范不同材料的受弯构件配筋比较[J]. 特种结构. 2012(05)
[4] 董立坤,李云贵.新旧规范混凝土框架结构计算分析与配筋对比[J]. 土木建筑工程信息技术. 2012(03)
关键词:混凝土;结构设计;结构选型;地基设计;设计规范
随着建筑市场的快速发展,混凝土结构的建筑样式逐渐占据了建筑市场的主流,并成为各类建筑工程的首选。混凝土结构的设计和施工事关重大,历来是建筑施工的重点研讨议题,也是业界研究的热点话题。将混凝土结构设计单独剥离出来进行系统研究,指出结构设计的原则、理念和基本规范,对于保障混凝土结构设计的质量有着重大的现实意义。
一、 混凝土结构设计的概念、理念和规范原则必须科学、清晰
意识、理念是行为和实践的先导,起到重大的指引作用。在混凝土结构设计的实际工作中,认识到确立基本设计概念和理念的重要性,其实就是重视设计工作本身。具体来说,必须确定一套完整、科学和有效的混凝土结构设计的概念、原则和理念。比如,在处理高层建筑物混凝土结构设计的工作时,必须把握高层建筑物施工的实际特点以及建筑物日后的应用需求。因此,在开展高层建筑混凝土结构设计的前期,应该确立“结构稳固,抗震性能强,流程规范,细节到位”等基本概念和原则。以“抗震性能强”为例,高层建筑物本身造价巨大,牵扯各方面的利益,同时与建筑物的使用者利益十分密切,事关人民群众的生命财产安全,必须充分考量抗震性能的问题。尤其随着近年来我国各地地震灾害频发,这在考虑更显其必要性。在开展高层建筑混凝土结构设计的时候,应该讲结构稳定性和抗震性结合起来,形成完整、有序的结构设计理论体系,为后期的施工操作提供强有力的支持和参考。
例如,在结构体系上,应重视结构的选型和平、立面布置的规则性,择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系。结构应具有明确的计算简图和合理的传递地震力途径,结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。
所以,诸如上述的考量其实植根于建筑施工的实际展开,借助混凝土结构设计的理念更新和意识跟进来保持结构设计质量的升华。综合而言,科学有效的决策其实对混凝土结构设计师的工作起到了良好的引导和指引作用,这种作用的功效也会愈发的凸显出来。比如前面谈到的高层建筑物的混凝土结构设计工作,不仅需要充分考量抗震性能的问题,还有考量抗风性能、经济合理的结构设计等问题。所以,诸如此类的工作细节才是决定混凝土结构设计工作成败的关键,而这都需要各级工作者辛勤的努力和有效的落实。
二、混凝土结构设计的选型、计算和分析必须符合科学规范
建筑物的混凝土结构设计与建筑物的安全和后续使用直接相关联,其现实意义十分重大。放到现实操作中,如何更好的提升结构设计的质量和水平,保障建筑物施工的效能,是需要结构设计者着重思考的课题。从当前混凝土结构设计的实践来看,结构设计人员必须充分的考量结构设计的选型、计算和分析的各类问题,并分别作出科学、有效的判断和决策,为设计工作的圆满完成提供支撑。首先,混凝土结构设计的选型工作要严格遵循结构设计的技术规范和章程,符合施工的基本要求。
例如:在处理结构设计选型的工作时,涉及到平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等问题,加之新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此,结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意,以避免后期施工图设计阶段工作被动。
再如,关于短肢剪力墙的设置问题,在混凝土结构设计中也十分重要。在新规范中,对墙肢截面高厚比为5-8的墙定义为短肢剪力墙,且根据实验数据和实际经验,对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制,因此,结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙,以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。
其次,要重视混凝土结构设计的计算和分析工作,对相关技术参数和施工细节进行细致、准确的计算、分析,为设计实践提供准确无误的数据和资料支持。目前,我国大部分地区的建筑物混凝土结构设计的整体计算都是依靠软件来完成的,这就很容易出现计算模型、分析结果的些许差异,对设计工作的精细化程度产生影响。但是,随着混凝土结构设计工作者经验和能力的增加,根据不同的结构设计状况和任务选择合理化的计算软件,并严格执行后期的分析、判断和梳理工作,就可以有效的规避其中存在的问题和疑难,保障结构设计的计算和分析结果的准确性。例如,在结构工程师实际工作中,面对不同的结构类型和不同的计算机软件模型,就需要工程师发挥出自己力学、结构学和丰富的实际经验,保证计算和分析的有效、有序进行,同时保障计算与分析结构的科学、准确。所以,可以看到的是,虽然当前混凝土结构设计的计算和分析存在一定的障碍、难度,但是结构工程师和相关工作者的智慧才是决定性的因素。
三、结构设计中的地基、基础设计以及设计工作的后续督检
混凝土结构的设计是为建筑物的施工做准备,也是保证建筑物稳定投入运营的重要手段。这其中,地基和基础的设计工作十分重要。甚至可以这样说,就好比地基决定建筑物的稳定与否一样,地基和基础设计的部分在整个结构设计工作中的比重也是值得所有工作者重视的。在地基设计工作的进展过程中,必须做到“因地制宜,实事求是”,切实保障地基的稳固、基础的牢固。以我国的实际情况来说,由于我国占地面积较广,地质条件相当复杂,《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定。因此,作为建立在国家标准之下的地方标准,地方性的《地基基础设计规范》能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确。这也充分说明,在地基设计实践中,根据当时当地的情况有针对性的采取对应的设计方案和策略,是结构设计者必须考虑的问题。
此外,在混凝土结构设计工作的全过程,必须加强对工作的检查、监督、管控和管理。在此,我们可以将这项工作独立出来,称之为“后续督检”。可以看到的是,整个结构设计的工作进度会随着建筑施工的进度而变化,但是质量和效果却不能因此而懈怠。所以,必须加强监督、管理和检查,对于存在的各种设计问题,要及时进行纠正和处理,切实维护结构设计工作的高质量、高标准和严要求。
参考文献
[1] 李永梅,周冰,杨博颜.对新版规范混凝土结构构件设计的理解[J]. 结构工程师. 2012(05)
[2] 昌永红.钢筋混凝土梁用钢量新旧规范对比分析[J]. 建筑设计管理. 2012(10)
[3] 吴立鹏,肖江蓉.新混凝土规范不同材料的受弯构件配筋比较[J]. 特种结构. 2012(05)
[4] 董立坤,李云贵.新旧规范混凝土框架结构计算分析与配筋对比[J]. 土木建筑工程信息技术. 2012(03)