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谈工业与民用建筑混凝土结构设计

2019/11/14 阅读:

摘要:本文主要分析工业与民用建筑混凝土结构设计,掌握设计要点,从而不断提升设计水平,并为工业与民用建筑混凝土结构设计实践提供有益指导。

关键词:工业与民用建筑;混凝土结构;结构设计

引言

结构设计是建筑工程设计中的重要组成部分,其质量优劣直接关系工程施工质量。以下是笔者对工业与民用建筑混凝土结构设计的几点认识,意在抛砖引玉。

1工业与民用建筑混凝土结构设计的特征分析

在工业与民用建筑混凝土结构设计过程中,要想保证设计质量与效率,保证设计有效性,需在设计之前对工业与民用建筑混凝土结构设计特征具有全面且准确的了解。在此过程中,可从“工业与民用建筑”、“混凝土结构”内涵分析入手,进行分析。由“工业与民用建筑”内涵分析可知:工业与民用建筑是建筑领域的重要组成部分,主要指为生产用、生活用而兴建、改建、扩建的房屋建筑实体与附属建筑实体。分类标准不同,工业与民用建筑工程类型也不同。例如,依据建筑物用途,可将工业与民用建筑工程分为生产用厂房、动力用厂房、仓储用厂房等多种类型;依据建筑规模,可将工业与民用建筑工程分为大型性建筑、大量性建筑。虽然工业与民用建筑工程类型不同,但在工程建设中,均需要遵循经济性原则、安全性原则、科学性原则、可操作性原则、可靠性原则、实用性原则进行设计与施工。由“混凝土结构”内涵分析可知:混凝土结构是建筑结构中的重要组成部分,是以混凝土为主要材料,进行建筑物主要构件(如楼盖、屋盖等水平承重结构;地基、基础等底部承重结构;剪力墙、框架等竖向承重结构)的建造。具备整体性强、施工简便、成本低、稳定性强等优势,强调在结构布置过程中遵循规则、简单、均匀等原则。目前,我们将工业与民用建筑工程与建筑结构工程并成为建筑工程。因此,工业与民用建筑混凝土结构设计又被称之为“建筑工程混凝土结构设计”,包括墙体结构设计、空间结构设计、主要承重结构设计、混合结构设计等内容。由于工业与民用建筑存在类型多样性特征,在其混凝土结构设计过程中,应结合工程具体情况与实际需求,进行设计,保证工业与民用建筑混凝土结构具备整体性、协调性、合理性、规范性、可操作性、安全性、可靠性、实用性等特征。

2工业与民用建筑混凝土结构设计的要点分析

掌握工业与民用建筑混凝土结构设计要点,有利于提升工业与民用建筑混凝土结构设计质量与效率,降低工业与民用建筑混凝土结构施工质量问题、经济问题、安全问题等,保证工业与民用建筑混凝土结构施工顺利完整。基于工作经验归纳与总结,可知结构类型的确定、结构材料的选择、结构常见问题的防控、结构设计方案的优化等是工业与民用建筑混凝土结构设计的要点所在,具体表现如下:

2.1设计要点之类型确定

在工业与民用建筑混凝土结构设计过程中,结构设计体系不同所呈现出的效果也不同,对施工技术应用的要求也不同。例如,工业与民用建筑的框架结构体系,自身承载能力要求较高,不仅需要承载水平荷载,也需要承载竖向荷载。与此同时,框架结构体系形成的建筑空间相对较大,在立面施工简单方便。但结构刚度相对较低,对结构稳定性、抗震性具有较高要求。因此,在混凝土结构设计中,应加强结构稳定性分析力度,做好结构抗震设计工作。而工业与民用建筑的剪力墙结构体系,是以剪力墙替代框架结构中的梁柱,用以进行荷载承载与传递,能够有效提升建筑混凝土结构整体稳定性与牢固性。因此,在设计过程中,需注重从结构内在性能强化入手,做好材料选择、建筑布置等工作。基于此,建筑设计师在进行工业与民用建筑混凝土结构设计时,应对工业与民用建筑类型、建设要求、施工技术标准等具有全面了解,能够根据建筑实际需求与情况进行混凝土结构类型的精准定位。

2.2设计要点之材料选择

建筑材料是建筑物构成的基本要素,建筑材料性能决定建筑结构性能,建筑材料质量直接关系建筑工程项目建设整体效果。因此,在工业与民用建筑混凝土结构设计过程中,需做好材料控制工作,提升材料选用的准确性、科学性、合理性。例如,在混凝土材料选择过程中,设计师应根据工业与民用建筑建设要求与混凝土结构设计相关规定,确定混凝土等级。并依据混凝土结构刚度、厚度、硬度、规模等参数指标,综合分析混凝土性能,包括持久性、耐热性、耐寒性等,进行混凝土材料的合理选择。又如,根据结构构件特征与要求,进行工业与民用建筑混凝土结构构件材料的科学选择。以预制外墙板为例,结合立面造型特征,依据立面色彩设计、性能设计、质感设计等要求,遵循经济性原则、安全性原则、生态环境保护原则、艺术审美原则,进行饰面涂料、装饰混凝土等材料的科学选择,通过材料科学运用进行饰面设计效果有效呈现。

2.3设计要点之问题处理

在工业与民用建筑混凝土结构设计中,由于工业与民用建筑混凝土结构设计是一项综合且复杂的工程,工业与民用建筑混凝土结构施工过程中易受多种因素影响出现结构变形、损伤、破坏问题,影响工业与民用建筑混凝土结构稳定性、可靠性与安全性,出现工程施工质量问题,诱发工程施工安全事故。这就需要从设计阶段进行工业与民用建筑混凝土结构施工问题的有效分析,杜绝建筑混凝土结构施工风险。例如,结构扭转问题是工业与民用建筑混凝土结构设计与施工过程中存在的普遍性问题。主要表现为:建筑关键中心(包括几何中心、刚度中心等)与建筑结构重心不统一,建筑混凝土结构受力不均匀。对此,设计师在设计过程中应综合分析结构受力情况,根据建筑混凝土结构类型特征,进行平面结构图科学设计,保证建筑刚度中心、建筑几何中心与建筑结构重心的相一致,降低结构受力不均匀对结构的不利影响。

2.4设计要点之方案优选

在工业与民用建筑混凝土结构设计过程中,设计师通常会根据工程项目建设要求,遵循工业与民用建筑混凝土结构设计基本原则,设计多种方案,并通过对比分析、方案改进等方法,选择出最佳方案,指导工程项目实践作业。这就需要设计师在工业与民用建筑混凝土结构设计中,能够以经济性原则、安全性原则、可靠性原则、科学性原则等为指导,从宏观与微观两个层面进行设计方案分析,并做好工业与民用建筑混凝土结构设计细节处理工作,以实现设计整体质量与效率的提升。例如,从微观层面来看,工业与民用建筑混凝土结构中的楼面设计应具备标准化、节约化、模块化、工厂化等特征;楼面连接节点设计需有效满足混凝结构要求、建筑造型设计要求、防水要求、隔热保温要求等;异性楼面设计采用混凝土现浇技术进行施工等;楼面布置与建筑管线布置应协调、合理。

3结论

综上所述,工业与民用建筑混凝土结构设计是一项综合性、系统性、复杂性工程,涉及到的内容相对较多。要想提升工业与民用建筑混凝土结构设计质量与效率,需明确认知结构设计特征,提高对结构设计的重视程度,不断提升结构设计能力,能够从类型确定、材料选择、问题处理、方案优化等多层面入手,落实优化策略,提升建筑混凝土结构设计质量,为工业与民用建筑混凝土结构施工提供有益指导。

参考文献

[1]孙家刚.混凝土结构设计在工业与民用建筑中的应用[J].民营科技,2016(4):205.

[2]杨雪.工业与民用建筑混凝土结构设计刍议[J].四川水泥,2015(2):173.

[3]陈绍勇.关于工业与民用建筑混凝土结构设计的分析[J].城市建设理论研究:电子版,2019(5):53.

作者:路发 单位:山西国建工程设计有限公司小店分公司

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