摘要:目前我国经济发展的十分迅速,建筑业为我国发展做出了很大贡献。结构设计是建筑工程设计的重要组成部分,关乎建筑结构的稳固性与可靠性,加强其优化设计研讨,提升结构设计的有效性是当前值得深入探讨的重要课题之一。本文在对建筑结构设计中常见的问题进行分析的基础上,重点提出了一些解决对策。
关键词:建筑结构设计;问题;解决对策?
引言
近年来市场经济发展取得了突破性进展,尤其是我国经济市场正处于扩张活跃的阶段,城市化已经成为大势所趋。为了给城市发展提供足够的空间支持,建筑行业的发展速度必须与时俱进。建筑建筑行业发展潜力巨大,能够创造理想的经济效益,因此吸引到了大量资本,这无形中加剧了行业内部竞争。建筑企业必须及时更新相关技术,不断提高建设水准,才可能长远稳定地立足于市场,焕发持久生命力。目前建筑结构设计中还存在一些问题,限制了设计水平的稳步提升。笔者将结合实际情况,提出建筑结构设计技术优化建议,以供同行交流。
1建筑结构设计原则
在建筑结构的设计中,想要切实保证建筑结构具有良好的性能,一定要遵循合理性和准确性的原则。合理性的原则主要是对基础方案以及结构方案要结合实地情况进行充分的考量后进行合理的选择,其中基础方案在选择中要按照工程地质的条件、荷载的分布、上部的结构类型以及施工的条件等因素进行综合性考虑,必要的时候还要对地基实施变形的验算,确保地基价值最大化的发挥。精确性的原则主要是对结构计算的简图进行准确选择,并对误差进行合理处理,往往建筑结构的计算结果直接和整体结构的安全性与稳定性相关,所以在选择计算简图中一定要得当,确保计算结果具有良好精确性。在施工实践中,往往结构节点并是纯粹性铰结点或者钢结点,对计算简图合理的误差进行考虑后,还要对其结构计算多层次的校对和分析,确保计算准确性和设计合理性。
2建筑结构设计中存在的问题
2.1建筑地基选址问题
对于整个建筑结构而言,地基是最为关键的一个部分。从地基的作用上看,主要起到了承载建筑物重力效用,所以地基整体质量好坏可能会对建筑物稳定性以及整体质量造成比较大影响,所以在进行建筑结构设计过程中,首先要按照性能分析结果选择一个性能比较理想的地基,这也是保障建筑物获得较为理想的稳定性与安全性关键所在。但是从实际角度上来说,依然还存在着地基选址不理想的一系列问题,这种情况就可能导致地基实际承载力与工程要求之间存在着不相吻合态势,给建筑物今后使用造成一定安全隐患,可能也会对建筑物使用寿命产生消极影响。
2.2墙体结构设计环节的常见问题
墙体是支撑建筑承载力的主要结构部分,在当前绿色建设设计理念的环节中,设计人员不仅需要考虑到绿色环节理念,而且还要保证墙体结构的设计质量问题。在建筑墙体结构设计环节中,其常见问题主要为设计人员仅重视于墙体承载力问题,却忽略掉其他相关的设计因素,例如:墙体保温、供热制冷等。进而造成建筑在使用时,出现隔热性能差、保温性能不佳以及传热性能差等问题,使建筑的使用体验降低。这些问题的出现让建筑在使用过程中,由于墙体其他性能不佳,进而导致二次外墙施工的情况,在加大施工成本投入的同时,还让施工效率下滑,使建筑结构墙体设计工作失去原有的价值和意义,问题严重时,甚至会降低该工程企业的信誉度,使企业经济利益受损。
2.3设计信息化建设问题
随着信息时代的到来,建筑设计贯彻信息化技术理念,推进建筑结构设计信息化进程是当前建筑工程结构设计的一个重要发展路径。相较于以往侧重设计人员为主体的结构设计模式,如果可以灵活地运用BIM技术等一些信息化的结构设计技术、模式与方法,那么可以显著提升建筑结构设计的质量与效率。然而,在当前的建筑结构设计的信息化建设过程中,由于信息化结构设计软件或者建筑模型构建不合理等问题的存在,直接影响了建筑结构设计的质量与效率。比如,在建筑结构设计过程中,许多设计人员依旧采取传统的建筑结构图纸绘制方式与技术,这样势必会对其整体的结构设计质量与效率带来不利影响。
又或者在应用建筑结构设计软件过程中,没有结合实际的结构设计需求来选择恰当的设计软件或系统,以至于直接影响了建筑结构设计的质量与效率,甚至可能会因为错误运用某些建筑结构设计软件而影响了建筑结构设计的质量与效率。
3优化建筑结构设计的对策
3.1做好建模的前期工作
为了能够保证建筑结构设计质量满足实际要求,首先需要做到的一点就是要结合实际情况开展良好建模工作,这也是设计重要基础和前提,而建模的前期工作最为关键的一个就是要对建筑物荷载进行有效计算,这项工作要求设计人员具备比较理想计算能力,不能够采用传统估算模式。最近几年越来越多的建筑设计融入了很多特有设计方式,例如在设计过程当中加入使用者标志,或者在设计的过程当中将自然元素有效应用到其中,而实现这些设计关键所在就是要对建筑材料性能进行充分了解,例如传统材料与新型材料之间所存在的不同,进而保证个性化设计得以合理实现,同时还应当通过准确的数据计算,才能够保障方案得以有效落实。
3.2优化对结构基础体系的选型设计
为了确保建筑结构的基础体系满足建设要求,就需要重视对其基础体系的选型设计。基础体系选型设计的水平,直接对建筑结构重力的承载性能造成影响,良好的基础体系选型还要求能够按照多种的情况变化进行合理安排与控制,其对后续工程施工的开展也有着直接的影响。因此对地基结构的体系选型设计中,就要和工程设计的要求、地理的环境、施工的方面等进行结合,来对其选型进行全方位考察与准备。比如,设计人员要对建筑外形设计和建筑项目区域内地质等状况进行掌握,再按照图纸详细的描述来进行建模的演算,对建模的演算进行观察和分析来对建筑基础的选型进行合理把握;同时在对建筑基础的选型设计中,要做好对基础选型的合理规划,若岩基的掩埋比较浅或土质比较好的区域,就能够将桩基当作基础,来实现对稳定性以及安全性的满足。
3.3应用计算机技术建模
在开展建筑设计工作之前,设计者可根据计算机技术对该项工程的各项设计情况,建立起相应的3D模型,并针对3D模型实施各项设计分析。通常情况下,在建筑结构设计工作中,除结构设计之外,还包含:电气设计、给排水设计等各项辅助型设计。由于各项设计者的沟通不善,所导致的设计冲突问题也时常发生。在构架3D设计模型后,各项设计的设计者可通过3D模型以最为直接的方式,观察该工程中各项工程设计的分布情况,及时发现设计冲突点,也可对其他设计实施调节,进而避免设计冲突的情况发生。除此之外,设计者还可通过BIM技术,使整体建筑结构设计方案得到优化,减少设计方案重复修改率和施工返工情况的发生,以此保证土木工程建筑结构设计工作的顺利进行。
3.4上部结构优化设计
上部结构的优化设计中,模型的创建与设计尤为关键。在设计中需做好剪力墙结构的布设工作,从而有效确保上部结构均匀受力,再者,确保平面刚度中心与楼层结构的重心处于同一位置,有效降低地震和大风等自然因素对结构的负面影响。若工程条件允许,则可在设计中以大开间剪力墙作为首选,并且结合实际适度调整剪力墙墙肢的长度,进而有效减少剪力墙结构的数量。此外,其还可适度增强结构自身的刚度性能。剪力墙结构中暗柱一般以钢筋为主要材料。若采取大开间设计方案,可有效减少钢筋的用量,进而降低工程成本。
结语
综上所述,建筑的建筑结构设计是保证建筑安全的重要依据,合理的设计建筑结构无论是从经济上还是安全上都发挥着重要的作用。建筑设计的工作性质相对而言比较特殊,工作量大且繁琐,随着建筑结构对设计的标准越来越高,设计人员要不断地提高自己的专业水准,做到规范设计、设计要科学合理、确保建筑的相对稳定性和房屋建筑工程的质量,为每一位业主提供最优质的服务。
参考文献
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