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摘要:建筑结构设计水平直接影响工程整体质量,为此必须提高对建筑结构设计的重视程度,采用优化技术在保证建筑结构基本功能的基础上应该考虑空间利用率、材料的使用、造价控制、居住舒适度等因素。
关键词:建筑结构设计;问题;解决对策
引言
随着社会经济的迅速发展,如今,人们的经济条件、生活质量与生活水平得到了明显的提高,从而对生活环境也提出了更高的要求。基于时代进步及社会发展要求,如今,在建筑结构设计中,往往会在确保质量、安全的基础上,开展结构优化设计,以实现成本降低、节能减排及建筑物使用功能的提高。
1建筑结构设计中存在的问题
1.1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。
1.2结构设计图问题
在实际进行建筑结构设计过程中,设计图扮演着至关重要角色,其可能会对之后施工流程产生比较大影响,所以施工图质量好坏也会对建筑物整体质量造成消极影响。在开展结构设计过程中,应当在图纸上明确标记建筑物的墙、梁、柱编号,以及施工过程当中所使用的材料、抗裂等级以及抗震等级等一系列相关信息。但是从设计人员层面上来说,在绘制施工图进程中,很可能由于多种因素影响,出现考虑不周全情况,导致图纸当中的一些重要信息有所遗漏,使得施工图纸整体质量很难能够得以良好保证。
1.3设计方法不够完善
在建筑结构设计过程中,存在部分建筑设计人员自身设计观念较为落后,仍然单一采用传统建筑设计方式,缺乏综合考虑各种因素对建筑结构安全质量问题的影响,而导致结构设计水平的降低,无法充分保障建筑整体施工的安全稳定性。这些建筑设计人员自身事件创新意识不够强烈,缺乏对数字化设计工具与规范设计程序的深入学习了解,在建筑结构设计方案制定与施工设计图纸制作上沿用传统陈旧设计方式,未能结合建筑实际情况和相关技术标准要求,创新采用新的建筑结构设计方法,这样将会降低建筑工程的施工质量和效率,难以保障建筑体先进的安全性。
2建筑结构设计问题的解决对策
2.1优化基础结构设计
在进行基础结构设计时,首先在设计优化前要先做好对施工当地地质地形、自然环境等条件的实地考察,收集和分析相关数据,在此基础上制定科学合理的设计方案,并根据可能会遇到的问题制定解决预案。如常用的基础形式及经济性优先等级一般为:天然基础>地基处理>桩基础;天然基础中:独立基础>条型基础>筏板基础;筏板基础中:平板式>梁板式;地下室基础中:独立基础+防水板>筏板+柱墩基础(与抗浮水位和地基承载力有关)。
2.2结构施工图设计优化
在结构图纸设计过程中,设计师需要从图纸的应用角度来进行考虑,保证设计图纸的完整性,准确性以及灵活性。
首先,在图纸设计过程中,设计师应该明确建筑中的具体项目类型,绘制出相应的定位轴线以及基础构建,明确它们的具体位置以及尺寸、编号等,从而保证在施工过程中可以做好细节上的问题。其次,设计师还应该对一些重点工程进行详细的分解,尤其是在施工技术以及材料的选择上,确定它的合理性,保证计算过程中的准确性,包括基坑深度、承载力以及横截面的参数等方面。另外,设计师要对结构图纸中的一些预埋件和设备进行相应的标注,提供编号和详细图纸,如果在施工过程中存在一定的问题,也要及时对设计图纸进行完善和更改,保证它的灵活性。
2.3防震安全结构优化设计
近几年来,地质灾害问题频繁发生,这些灾害问题无时不刻都在威胁着人们的人身财产安全,因此,建筑结构设计者在进行设计工作时,必须有足够安全储备,要通过建筑结构的科学设计加强建筑的抗震能力。目前,通过抗震,减震,隔震来保障结构的安全。所以,在房屋内部结构的承重墙设计上,设计者首小要尽可能将承重墙均匀的分布在建筑内部。保障房屋在受到地质灾害的侵袭时,各个承重墙可以承受住压力,在任何一种体系中建筑均满足其使用状态。
2.4主体结构优化设计
建筑结构设计中,对主体部分进行设计的时候,应对建筑物的质量进行重点考虑,优化设计应建立在保障建筑质量与安全性的基础之上。基于此,建筑结构设计中,首先要考虑的问题便是确保建筑物的安全性,并在后期优化设计中,致力于实现主体结构承载性能的加强。对于建筑物来说,主体部分稳定性的增强,是提高建筑物安全性的有效手段,其可以赋予建筑物在一定范围内抵抗恶劣环境的能力,使建筑物在地震、大风等环境下具有安全性,避免一旦遭受恶劣外部条件建筑物便发生倾覆。对建筑主体结构进行优化的时候,重点是对剪力墙进行优化设计,确保剪力墙的整体稳定性,重点是要使剪力墙质量均匀,并让建筑物的结构重心、刚性中心重合,从而提高建筑物的整体稳定性。设计师可以采取减少剪力墙数量、增加剪力墙程度的方式,来对剪力墙结构进行优化,使剪力墙的稳定性更高。建筑结构设计中,往往会在剪力墙内部设置大量钢结构,从而使剪力墙可以承受更多重量,提高剪力墙的稳定性。但出于节能的考虑,需要对这部分进行优化设计,在保证剪力墙稳定性的前提下,尽可能地少使用钢结构建材。
2.5创新完善建筑结构设计方法
在建筑结构设计工作中,建筑设计单位要注重提高对建筑结构设计方法的实践创新工作水平,高层领导要主动加强对设计人员的科学指导工作,通过采取一系列激励措施引导设计人员完善自身设计方法,提高自主创新意识,将数字化技术实践应用在建筑结构设计中。比如,建筑结构设计人员可以通过创新采用BIM技术,辅助建筑结构设计活动的科学高效开展,其能够在建筑整体安全性设计上起到较为明显的积极作用,帮助施工企业有效提升结构设计质量水平,促进各项工作环节有条不紊的进行。建筑设计企业单位还需通过创新运用数字化电子信息技术提高建筑整体安全可靠性,例如在北京奥运会的主场馆鸟巢的结构设计就使用进了数字技术对建筑结构进行了优化设计,突破了以往传统建筑结构设计的禁锢,将建筑结构以崭新的面貌展示在了人们的眼前。
结语
综上,建筑结构优化设计是为了完成既定的建设目标对工程结构提出了优化方案的设计方法,将各种先进的技术结合起来使设计方案更加完善,使最终的建筑结构不仅满足基本使用功能,而且还提高了空间利用率、提高了对材料的利用,更加满足宜居的要求。在建筑结构优化过程中,除了要对方案进行完善,还要对基础结构、整体布局以及抗震设计等进行优化,才能使打造出来的建筑更具有安全性、耐用性和经济性的特点。
参考文献:
[1]张瑞.房屋建筑结构优化设计研究[J].工程建设与设计,2020(6):5~6.
[2]侯登科.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].居舍,2020(1):86.
[3]黄修月.优化建筑结构设计方案的新方法研究[J].中国标准化,2019(24):74~75.
[4]魏少雄.复杂造型建筑结构设计优化与施工分析[J].住宅与房地产,2019(34):75~76.