土木建筑工程结构的安全性与耐久性设计探析

发表时间:2021/1/26   来源:《建筑实践》2020年30期   作者:施乃斌
[导读] 当前,人们对建筑物的要求不仅仅停留于实用性层面,对外观设计的艺术感有了更高层次的要求。
        施乃斌
        江苏卓越建设项目管理有限公司, 江苏 淮安 223005
        摘要:当前,人们对建筑物的要求不仅仅停留于实用性层面,对外观设计的艺术感有了更高层次的要求。在建筑物的建筑结构设计和框架结构安排上,如何既兼顾安全性又达到当前社会的审美需求是设计师在优化建筑结构设计图时需要考虑的问题。设计师应通过融合新的设计思路和结构设想,使建筑结构设计在技术、质量、空间规划上达到最优。通过优化建筑结构设计,从以往的建筑工程经验和当前的技术实践中探究出建筑结构设计的科学方法,从而推动建筑行业在结构优化领域的升级。
关键词 :建筑结构 ;结构设计 ;结构优化
1建筑结构设计优化方法在建筑结构设计中应用的必要性
        建筑结构设计优化的重要性和必要性主要体现在对建筑工程和实际建筑体的具体运用上,科学合理、优质的结构设计理念更能够为人们使用空间时提供便利。因此, 将建筑结构设计优化的方法运用在建筑结构设计的具体实例中,使其既有社会意义也有使用价值,同时还兼顾到人们的审美需求,是符合当代所追捧的实用价值与审美价值共同发展的一种综合设计思想。
1.1符合社会发展对建筑物的高层次要求
        随着社会经济的不断发展,我国的经济产业和相关行业领域都在转型升级以寻求更好的发展,建筑工程及相关行业也不例外。将建筑结构优化设计的理念运用到具体的框架结构设计中,能够从根本上提升建筑工程的质量。近年来,我国为了经济发展和满足人们的生活需求,不断建设房屋、写字楼等用途不同的建筑物,建筑物的不断密集成为一种社会现象,而建筑物的质量,尤其是建筑结构的优化设计则成为社会的重点关注问题。建筑物的结构设计是该建筑物在建成后实际运用和进行空间划分时的主要依据。
1.2推动建筑行业技术和质量的进一步发展
        推动建筑行业在建筑质量和设计水平上进一步发展, 是将建筑结构优化设计理念进行具体运用的必要条件。优化建筑结构设计不仅体现在设计图纸的绘图阶段,还体现在根据图纸进行具体施工建设和施工操作上,通过具体的工程施工将科学的结构设计图纸转化为建筑物实体,从而完成工程结构设计的最后转换。在这一过程中,不仅需要进行详细的前期勘测和对将要建造的楼房的用途进行调研,还需要充分考虑建筑结构的安全性和外观上的审美体验,如果用户有特殊的建筑需求,还需要充分考虑个性化的设计,等等。建筑结构优化的过程是一个结合施工技术、设计思想和时代潮流的综合性过程,建筑结构优化设计思路被不断运用和提升,对建筑行业的整体发展也会有很大的促进作用,能够推动建筑行业的整体发展和我国未来建筑结构优化设计水平的提升。
1.3满足多样化的建筑结构审美需求
        优化建筑结构设计思想在具体建筑结构案例中的运用,还是用户个性化需求的重要体现。随着文化多样性和经济的发展,人们有了越来越个性化的审美意识和对审美标准的高要求。为了保障建筑物的用户群体和经济效益,关注用户的审美潮流从而进行建筑结构的设计是当前重要的设计思路。同时,针对一些有特色或者特殊用途的建筑物,还应当考究其历史渊源和文化背景,确保建筑结构的优化设计理念,既能够体现实用性又能够突出文化特色,从而满足当前人们个性化的建筑审美需求。
2当前建筑结构设计中所存在的待优化问题
        解决当前建筑结构设计存在问题能够有针对性地对建筑结构设计方法进行优化,使得优化作用更具效率和有效性。
2.1施工场地地质条件的偏差
        在具体施工过程中,经常出现施工单位具体工程和设计单位的图纸不符合施工要求的情况,为后续的建筑施工埋下了较大的安全隐患。

在进行具体建筑物的结构设计时,需要进行详细的定时调查等综合前期勘测工作,以确保后续设计的合理性和安全性,保障施工的顺利进行。
2.2建筑结构布置缺乏科学性
为了满足当前人们的审美需求,一些建筑设计师在进行结构设计时采用了不规则的结构设计形态。实际上,在不规则的形态中,常常出现结构布置不合理、不稳定的现象,导致整个建筑结构的抗震性不够。在选用设计模型和采纳设计规范时也出现了疏忽的情况,无法及时对建筑结构的计算参数予以修整,使得整体的结构缺乏实用性和安全性。
2.3对模板受力状态的认识不够深入
        对建筑结构模板受力的状态认识不够深入会导致在进行实际设计工作时,设计师为了设计方便,将双向板制成单向板来进行结构计算,从而导致实际的计算结果出现偏差,在进行配筋时无法满足安全规范要求,导致模板表面产生裂缝,直接影响到建筑结构的安全性。
3土木建筑工程结构的安全性与耐久性设计优化方法
3.1将重要结构的优化与保存放在首要地位
        建筑结构中的重要结构往往是承重等安全问题的关键所在,是承载着建筑质量与安全水平的最主要部分。因此,需要从整体布局结构来分析框架的布局情况,保证重要框架结构不能因审美需求而牺牲安全性。同时,在设计中应平衡整体建筑结构体系,不能盲目追求结构刚度和强度,从而更好地保障建筑结构的稳定性和安全性。与此同时,由于建筑结构是整个建筑的基础所在,因此在进行设计时需要进行充分的风险评估和预算,充分考虑到建筑结构在施工过程中和后续投入使用后可能会遇到的各种危险和安全隐患,及时做好预防和补救措施,抵御相应的安全风险。这要求相关人员在优化设计结构时,不仅要做好结构的分配,还需要在结构中设置与预防措施相配套的设计,以提高面对突发事件时建筑结构所拥有的应急处理能力。
3.2对高层建筑结构进行合理设计
        在建筑结构的设计中,高层建筑结构的框架设计难度更大、安全性要求也更高,通常需要较大的防震能力来稳固整体结构。当前的高层建筑结构框架设计中主要采用混凝土作为建筑材料,在具体的设计与施工中必须注意混凝土的强度不能超过C40,严格控制混凝土混合和使用的强度,以此来增加建筑结构在高层设计与施工、使用时的抗弯、抗压、抗震能力。在对高层建筑框架结构进行基础部分的详细设计时,应当考虑柱下拓展基础宽度较宽、地基不匀、地基较软等多种情况。因此,如果基础柱的埋藏深度大于3 m 时,建筑设计师应当考虑建设地下室,以增强地基的承载力来满足设计的安全需求。同时,基于风险防范,地下室板不能够外伸。根据实际情况考量使用微膨胀的混凝土进行浇筑,提高高层建筑框架结构基础的牢固程度,以保持整体结构稳定。
3.3规范防震设计
        建筑结构的优化设计,最重要的目标是提升整体结构的稳定性,减少地震等自然灾害对人力、财力的负面影响。因此,在对建筑结构优化设计方案进行提升时,应当充分规划结构中的防震设计,着重注意对截面高度的确定和调整。同时,需要对不同主轴方向和水平方向上的承重柱进行抗震防范分析与计算,充分考虑到整个建筑结构横纵方向框架的稳定作用,不能有失偏颇,避免在实际设计与施工过程中出现配筋不足的现象。
4结语
        综上所述,建筑结构设计优化方法在建筑结构设计中的运用,既是社会发展的需求也是用户个性化审美的必然结果。设计师应当充分运用自身的专业知识,考量整体建筑结构的安全性,最大限度满足当前多样化的审美标准, 使得社会的建筑形态呈现异彩纷呈的艺术观感。在优化设计方法时,注意安全性和稳定性建设,对不同地质条件和不同用途的建筑进行具体分析,推动我国的建筑行业向更高水平发展。
参考文献
[1]胡欢欢.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用[J].居舍,2020(12):81,104.
[2]刘亮.建筑结构设计优化方法在建筑结构设计中的应用研究[J].居舍,2020(10):83.
[3]肖凯峰.浅析土木工程建设中钢结构技术的应用与管理[J].城市建筑,2020,17(06):150-151.
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