探析民用建筑结构设计中的基础设计
摘要
关键词
民用建筑;结构设计;基础设计
正文
引言
高新技术的快速发展使得我国各行业的发展极为迅速,推动我国提前进入现代化科学技术发展阶段。为确保民用建筑的稳定性与完整性,指出了民用建筑结构与地基基础设计的重要作用及民用建筑结构设计的基本原则。应坚持完整性、合理性、高效性原则,实现整体设计的美观性与功能性。
1民用建筑结构设计的基本原则
合理性。设计人员应积极转变工作观念与态度,强化对民用建筑结构设计重要性的认识,遵循合理性的设计原则,确保结构强度达标。人们对民用建筑结构设计提出了更高的要求,设计人员要紧跟时代发展要求,不断更新结构设计理念,加强对新技术的应用,不断创新结构设计方法。结合时代发展需要,加强对影响民用建筑质量因素的分析,通过优化结构设计来降低其对民用建筑施工质量的影响,在保障结构设计合理的前提下,降低施工技术难度,加强施工技术与施工环境条件的契合度,切实解决影响施工质量的隐患。高效性。民用建筑规模不断扩大,其结构设计也越来越复杂,为了有效保障民用建筑施工质量,设计人员不能主观盲目进行设计,要加强把控,尤其是在建筑图标方面务必精确,按照相关要求明确结构设计数据,设计出精确的结构图,降低各节点的施工难度。为了有效提高结构设计的高效性,应充分利用现代技术手段,利用BIM技术进行三维模拟图形的构建,及时发现设计中存在的问题,避免在实际施工中出现问题而影响施工进度。
2民用建筑结构设计中的基础设计
2.1设计方案信息化
设计方案的信息化包括从建筑物的设计、施工管理以及后期建筑的管理维护的信息化。在这之前需要收集大量的建筑信息,这就要求在开展新民用建筑施工时要铺设足够数量的传感器,收集民用建筑在施工和运行过程中的各项数据。由于建筑设计方案越来越复杂,涉及的专业越来越多,生成式设计可以通过计算机生成上千万种设计方案,并筛选出最科学的方案。生成式设计需要借助设计方案的信息化来实现,在计算机端口输入各类信息之后计算机自动生成设计方案,并将设计方案自动拆分生产施工。
2.2上部结构设计
建筑物上部结构刚度、质量分布情况和整体结构的安全性息息相关,这也是基础结构设计中需要重点考量的因素。所以,为了有效提高建筑基础结构的设计效果,设计人员需要合理设计建筑物的上部结构。屋面部分是建筑物上部结构的重要组成内容,当前斜坡结构是很多建筑物常用的屋面结构形式,其包括梁板式、折板式等偏心受拉构件。在选择具体结构类型时,设计人员需要依据建筑的具体结构进行合理的选择设计,从而提高建筑整体结构设计的可靠性。
2.3提升剪力墙布置的对称性和连续性
弯曲破坏能够为剪力墙带来充足的延展性,设计人员需要做好墙肢尺寸的控制工作,尽可能将剪力墙结构转化为高墙结构,避免因脆性过大而出现严重的剪切破坏问题。虽然墙肢长度提升能够为剪力墙带来更优异的延展性能,但需要将其尺寸控制在8m之内,将高长比控制在2以上。剪力墙墙肢较长时,可以通过连梁将其均匀分割,将原本结构参数不符合要求的剪力墙转化为可靠的联肢墙。为了强化剪力墙对水平与竖向载荷的承受能力,设计人员需要尽可能通过对称、连续的布置方式强化剪力墙的抗扭效果,避免因布置不均匀导致建筑结构刚度和质量不均匀,进而影响建筑的稳定性。在结构设计期间,设计人员可以沿高度方向对剪力墙的结构进行优化,通过提升混凝土强度或者增加墙厚的方式调整抗侧强度,提高建筑墙体的延性。但实际操作时也需要避免过度调整,做好经济性和结构稳定性的相关计算分析工作。
2.4科学合理的平面布局
民用建筑结构简图是最为重要的高层建筑结构设计基础,尤其是在设计民用建筑结构时,需要在构件尺寸计算、设定技术性能等环节,大量地对计算简图进行重点的应用。目前,在设计民用建筑结构的过程中,需要通过对数字技术以及网络技术的采用,来对简图进行专业的计算。建立用于计算简图的民用建筑结构模型,采用信息化平台来对民用建筑的简图进行计算,以此为基础,能够使其结构得到全面且系统的设计,使计算能够得到精确、高效的保证,进而为高层建筑结构提供更高质量、更加高效的计算工作,具体需要从以下方面入手:首先,需要根据计算所得的民用建筑结构的特点,将计算简图划分为不同的种类,并且需要从结构方面,通过与民用建筑的结合,对各类计算简图模型进行建立,以有效地计算各类高层建筑结构,从效率和质量方面入手,对计算进行提升;其次,需要采用数字技术来计算高层建筑的结构简图,通过对各种专业软件的应用,例如CAD以及GIS等,来建立加工用于计算民用建筑结构简图的模型,以此促进数字化操作在简图计算阶段的实现,如此,不仅能够为民用建筑提供更高质量的简图计算,而且能够促进各类数字技术在计算建筑结构简图中的大规模应用。
2.5砌体结构
民用建筑建设中,砌体结构是非常重要的施工结构,对于民用建筑的整体质量作用巨大。其中,墙与柱是砌体结构的主要形式,其通常由块体与砂浆砌筑而成。砌体结构加固的抗压承载力很强,加固优势明显。土木工程建设中通常会对砌体结构进行加固处理,以提升民用建筑整体结构的稳定性。砌体结构加固技术分为荷载传递改变加固与直接加固技术,但砌体结构加固的力学性能差,实际承载力不足,整体加固效果又不尽理想,在实际应用中容易受外部荷载因素的干扰而产生不同程度的裂缝。因此,在采用砌体结构加固方法提升民用建筑整体结构稳定性时,要结合多方面影响因素对其进行综合处理,提升其承载力,减少外界因素的干扰。
2.6提高桩土符合计算精准性
桩基设计过程中不仅需考量单根桩体承载力,而且应综合性考量其构成整体是否满足建筑要求,应用有限元法可掌握单根桩性能参数。为保证建筑结构整体性,需综合性考量桩体群落承载力,保证桩基可承受较大载荷,将其形变控制在合理范围内。因此,桩体群落分析中可选取复合计算模式,基于有限元单根桩体,选取连续性计算方式保证桩土复合质量。计算过程中桩基自身沉降实际成效难以满足承载力需求,核心原因在于设计中桩基施工和承载力关系未明确,所以保证沉降量得以控制,需将桩基础轴线桩土布置为性质相同材料,对群桩载沉降展开进行分析。
结语
设计人员在设计前需要对地质勘查和基础选型进行细致分析,合理计算设计方案中的各项参数,做好图纸的优化设计和绘制,从而提高建筑结构地基基础的设计质量,切实保证建筑工程项目的整体设计质量并提高建筑项目的建设效果。
参考文献
[1]陈晓银.民用建筑结构设计存在的问题及采取的措施[J].门窗,2019(21).
[2]朱科伟.地基基础设计常见问题分析[J].建材与装饰,2020(4).
[3]白成锋.民用建筑结构设计中的基础设计[J].建材与装饰,2020(14).
[4]邓慧明.在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[J].四川水泥,2020(7).
[5]喻潜峰.结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用研究[J].建材与装饰,2018,(20):112-113.
...