钱亚宾
信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司 江苏 无锡 214072
摘要:我国经济建设最近几年发展非常迅速,推动我国各行业快速发展。我国建筑行业在近年来得到了快速的发展,各种类型的现代化建筑逐渐得到了建设,同时人们对不同类型建筑工程功能的要求不同,这对建筑工程结构设计就提出了更高的要求,但在实际的建筑结构设计中还存在诸多的问题,这对建筑工程整体的性能就造成了很大的影响。
关键词:建筑结构设计;存在的问题;解决对策
引言
建筑行业的发展使我国提前进入现代化科学技术发展阶段。在建筑行业蓬勃发展的今天,模块化、产业化等新型建筑形式不断增多,充分展现出建筑行业的快速发展现状。其中结构设计是建筑工程建设的重要组成部分,是决定结构稳固性、可靠性与安全性的一个关键环节。但是建筑结构本身的复杂性,使得实际的设计过程中容易出现图纸设计问题等一些问题,加强其科学设计研讨显得尤为重要。
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分析
2.1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。
2.2结构设计存在参数计算的不准确
在对建筑结构进行设计中,由于建筑结构涉及到的内容比较复杂,想要确保其具有良好的结构性能,就需要对其结构进行大量的参数计算,通过对其参数的准确计算,来为其结构设计提供依据。但在实际的结构设计中,还常见参数计算的不准确情况,比如,在进行楼板的设计中,可能会存在设计有效的高度值太过于偏大的情况,且楼板的设计还可能存在没有对承受线的荷载楼板弯矩进行充分的考虑,对其实际性能参数也没有科学准确的计算,这都可能导致其结构设计问题的出现,对后期楼板结构施工也会造成安全方面的影响。
3建筑结构设计中存在问题的解决对策
3.1加强设计信息化建设
为了可以进一步提升建筑结构设计的质量与效率,降低结构设计问题的发生概率,还要注意加快推进建筑结构设计的信息化建设进程,积极地引入和应用BIM技术等一些信息化的结构设计技术与手段,利用自动化的建筑结构设计软件或者建筑结构材料等造价软件等,对建筑工程结构设计中的成本因素、质量因素与安全因素等进行综合考虑,确保可以得出一个建设成本最低,质量过硬的合格建筑工程结构设计方案。比如,基于BIM技术的合理运用,可以打破传统依靠CAD等二维结构图纸设计软件带来的直观性不强等设计问题,可以结合建筑工程项目的实际情况,科学地构建出形象性与生动性更强的三维建筑结构模型,这样可以使设计人员更加便捷地对不同的建筑结构进行直观设计,避免因为某一部分的设计要素没有得到考虑而影响了最终的结构设计质量。此外,基于信息化设计技术的应用,可以更有利于提升结构设计的质量,降低整体结构设计的成本。
3.2做好结构设计参数的准确计算
在建筑结构的设计中,想要确保其结构满足工程要求标准,需要通过对其结构性能参数进行准确的计算后,和实际要求情况进行对比,或者按照要求参数来进行结构性能的计算,确保结构设计的合理性。比如,在楼板的设计中,为了确保设计和后期施工都不存在形变以及裂缝的现象,就需要做好对其结构形变范围的合理计算,而在对楼板变形的数据进行计算时,相关人员一定要按照设计的要求以及规范进行,不能存在个人主观的意识判断情况,也不能对相关计算实施简化处理;一般在楼板还当作上方非称重的隔板来设置,在对其进行设计计算中,当其不当作荷载来计算,而需要将其荷载进行实际的承重力转化后,在进行计算,确保计算的准确性。
3.3设计理念优化
建筑结构设计中,结构设计优化的应用,关键在于设计理念的优化。结构设计优化的时候,应考虑其会给建筑带来的影响,对原有设计进行优化、补充,对原有设计理念进行优化与完善,而并非原有设计理念。建筑结构优化设计中,应对建筑物的可靠性进行重点考虑,为了实现建筑物可靠性的提高而开展优化设计,会导致工作量大量提升。为了确保工作效率,可采取拉氏乘子方法,对部分数据进行重新转化,将会给结构设计带来干扰的约束性因素,转变为非约束性因素。同时,建筑结构优化设计中,可能需要对建筑结构受力情况进行重新分析,设计师应围绕着建筑的安全及质量,对其受力情况进行分析,科学调整各项参数。
3.4数字技术的应用
建筑的结构设计工作是一道非常复杂的工序。高科技数字化技术的使用可以提高房屋建筑结构设计的准确度,使建筑结构更加的多样化,为建筑的使用者提供更多的选择。数字技术可以实现建筑结构的示意图的演示,为使用者提供选择的依据,使建筑的使用者更加清楚自己选择的房屋的结构构造,避免因为不了解房屋建筑结构而发生不必要的冲突。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
综上所述,在建筑结构设计是建筑工程建设中的重要部分,其对后续施工活动的开展和工程长期稳定的使用有着巨大的影响,因此,这就需要相关单位重视建筑结构设计的工作,正视建筑结构设计中存在的问题,并积极采取有效的对策做好对设计问题的解决,这对其可持续性的发展具有重要的意义。
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