基于土木工程建筑结构设计的优化分析 王文军

发表时间:2021/3/25   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:王文军
[导读] 摘要:近年来,我国的土木工程建设有了很大进展,其结构设计工作也越来越受到重视。
        河北工程大学土木工程学院  河北省邯郸市  056000
        摘要:近年来,我国的土木工程建设有了很大进展,其结构设计工作也越来越受到重视。建筑结构设计在整个建筑工程中发挥着至关重要的作用。本文主要以土木建筑结构设计为核心,分析建筑结构设计中存在的某些问题,根据问题提出相关解决方案,探讨建筑结构设计优化方案。
        关键词:结构设计;困境分析;结构优化
        引言
        在房屋建筑施工领域,针对建筑进行整体结构性优化是一个复杂且全面的工作,在对房屋结构的优化中需要不断改善结构的各项性能参数,以满足人们对房屋建筑的苛刻要求,同时在优化中需要企业不断创新技术,做好全面性技术研究,保持先进的创新理念,能够有效的提高建筑结构设计的整体性能要求。在优化前需要实地对建筑施工环境进行全面性勘察,了解水文地质情况,并根据地地理条件与用户需求对房屋建筑结构做优化调整,确保整个建筑结构优化过程符合科学性与标准性要求。
        1建筑结构设计基本原则阐释
        建筑结构设计的优秀性主要通过安全性、经济性、实用性以及美观性等多个方面体现出来。一般来讲,需借助设计各环节与因素保证建筑物功能的合理有序,增强结构可靠性与安全性。在结构设计中一般要遵循建筑设计,不应对建筑设计产生影响,且尽量与建筑功能需求相适应。另外,结构设计应处于建筑设计能够实现的范围,对安全加以把控,实现结构设计的经济性与合理性目标。要想使建筑结构设计更加实用与安全,就必须明确设计的基本原则。
        2土木工程建筑结构设计困境分析
        2.1设计勘察存在问题
        房屋设计前,要全面做好现场勘测,根据勘测的数据,为房屋设计提供充足条件。建筑行业的飞速发展推动了经济建设,当前,建筑工程规模越来越大,房屋的功能也越来越齐全,在满足基本生活需要的前提下,更多综合功能的房屋出现在人们的生活中。为了保证设计的合理性,则需要房屋建筑设计工作人员科学开展调研。在实际勘测工作中,还存在一些问题,影响到了房屋的设计质量,建筑工程设计过程中,设计和实际场地存在偏差的现象时常存在。导致这种情况的成因是建筑结构设计人员没有现场做好勘测,设计期间并未深入到施工现场。一些设计依据开发人员提供和介绍的资料进行,很多重要的数据并不准确,存在数据不精准的情况,那么,最后的设计方案就是不合理,更不符合现场需要,影响了建设质量。
        2.2抗震设计问题
        在现代建筑结构设计中,因高度特点不同,特别是高层建筑,需确保其稳定性,以免自然灾害对建筑结构产生不利影响,所以要注重抗震设计的重要性。然而,在此建筑项目结构设计中,并未展开综合考虑,使得承重柱横截面过小,在建筑受外力作用的时候会使其结构稳定性降低,进而产生倒塌的情况。另外,在抗震设计方面,国家明确规定了抗震等级,然而设计期间不应将抗震等级当成设计主要指标。究其原因,建筑工程项目不同,地理环境也有所差异,很容易出现理论与实际不匹配的情况,增加安全隐患。
        2.3不注重结构缝设计
        房屋设计不是独立存在的,要综合考虑到各种影响因素,一些高层建筑设计并没有全面考虑到结构的问题,建筑领域相关人士对结构缝不够重视,也是造成房屋质量的主要成因。进行结构缝设计前,需要对建筑工程完好性、收缩性、地基均匀性等全面分析,把握好各相关的问题,在不影响成本的前提下,重视结构缝设计。当前,一些企业为了减少成本,往往不重视结构缝设计,如果结构缝不合理,那么就会影响建筑的稳定性,导致建筑物应用期间出现开裂、沉降等质量问题。为了提高房屋设计品质,房屋建筑设计工作开始前,就要做好现场勘测,全面了解建筑物周围情况、体型状态、生态环境等,通过各种参数对比,合理设计好结构缝,科学布局、合理判定,从而提高建筑物工程整体质量。


        3优化土木工程建筑结构设计工作的具体对策
        3.1做好房屋建筑现场勘查设计工作
        为了全面提高房屋结构质量,则需要充分做好现场调研,以实际情况出发,做好整体结构设计。对现场的把握与控制是关键,那么,设计房屋建筑结构前,相关设计人员要进入到施工的现场,对房屋建筑工程施工现场做好数据提取,根据工程量情况,对工程施工现场做实地的勘测勘查,这样,设计的房屋结构才能与现场相符,提高房屋整体结构稳定性、科学性。合理选择使用设备仪器,通过先进的设备,做好房屋建筑工程现场数据测量,提高勘测作业水平,根据仪器所得到的数据,为最终的设计提供保障。要对现场所得到的数据进行科学分析,做好相应研究,把握好周边环境与当地气候,依据房建工程现场建筑和周边环境的实际布局,合理开展结构设计,确保建筑结构设计合理和科学。
        3.2优化抗震设计
        设计建筑抗震结构的时候,要保证数据计算的准确,使得承重柱的横截面积满足标准要求。为此,在施工建设前应测验预应力,使其能够承受特定范围的外界作用力。在设计阶段,要求支柱、横梁和剪力墙处于平衡状态,以免设计出现刚度过强的情况,同时要具备变性能力,能够根据外力对承受能力加以调节,并保护剪力墙,使得建筑抗震能力不断增强。同时,要根据国家规定要求设计抗震等级,因工程环境与外力影响,设计的抗震等级应高于规定标准,确保建筑在作用力下同样具有延展性与承载能力。为此,设计人员在设计期间应强调钢筋结构配比与混凝土间作用力,使得抗震安全更加有效。
        3.3科学设计结构缝
        房屋的结构缝设计是房屋的关键点,只有全面提高结构缝设计水平,才能保证房屋的稳定性,提高房屋使用寿命。要根据当地的自然条件,把握好地理因素,才能设计出合理的结构缝,提高房屋安全性。结构缝设计好坏是影响房屋安全的关键,要充分重视结构缝设计,对结构缝设计开展重点研究,提高设计水平与能力。所以说,相关的建筑企业要提高综合实力,以质量为基础,保证设计效果。那么,在实际设计作业期间,企业就需要全力投入,不能把眼光放在眼前,要保证房屋质量,提高对结构缝设计的能力,这样,才能有效保证房屋稳定性,避免房屋建筑工程坍塌的情况。相关设计人员要以现场为指导,深入施工现场对各种数据进行复核,做好相应勘察与分析,在掌握大量科学数据的前提下,把握好工程量,做好结构缝设计。比如说,当前,房屋现浇板应用较多,进行设计时,要充分考虑到应力的问题,先分析现浇板受力面情况,这样,才能对现浇板设计条件进行全面把握,根据工程具体进度,合理使用材料,把控好施工有利条件,进一步提升建筑结构荷载力,要不断优化现浇板设计思路,明确设计目标,做好缝隙预留,通过结构缝的合理布局,有效提高房建结构稳定性与安全性。
        结语
        综上所述,建筑结构会承受较大荷载,如果稳定性与抗震性能无法满足国家建筑设计标准要求,很容易出现坍塌或者是位移等多种安全问题。建筑结构设计可更好地保证建筑整体结构的性能与功能稳定,为此,设计工作人员要对建筑结构设计方案予以合理选择,并结合具体状况考虑多种因素,规避容易出现的问题,增强建筑物抗震性能与稳定性能,使得建筑物利用价值不断提高。
        参考文献:
        [1]舒沪.浅谈建筑施工企业员工素质提升[J].企业文化,2018,(30).
        [2]曾璐.土木工程结构设计存在的问题及对策[J].中国房地产业•下旬,2018,(05).
        [3]韦纬娇.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用探讨[J].中国住宅设施,2020(03):43,63.
        [4]郭睿.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2017(03):93.
        作者简介:
        王文军,(出生年月:1993.7.10),男,民族:汉,籍贯:江苏海安,助理工程师,硕士,主要研究方向工程结构设计计算理论。
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