建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析

发表时间:2021/3/29   来源:《建筑实践》2021年1月1期   作者:李勇
[导读] 房屋的建设质量关系到民生发展,因此要全面提高建筑结构设计水平,才能保证房屋的建筑质量。
        李勇
        中煤科工集团武汉设计研究院有限公司 湖北省 武汉市 43000
        摘要:房屋的建设质量关系到民生发展,因此要全面提高建筑结构设计水平,才能保证房屋的建筑质量。再加上近年来,人们的生活质量水平得到了显著的提升,对于建筑工程的施工建设质量有了更高的要求,并且逐渐加强了房屋建筑结构设计的重视程度。文章以建筑结构设计为研究切入点,对其中存在的问题进行了详细的分析,并在此基础上提出了相应的解决措施。
        关键词:建筑;结构;设计;问题
        引言
        房屋建筑是人们生产和生活的重要场所,其结构设计工作受到普遍关注。因而,若对房屋建筑结构进行设计优化并加以应用,可有效提升其设计质量,进一步满足人们的生活和生产需求,这同时也是当前所有的房屋建筑结构设计单位需要重点考虑的问题。
        1房屋建筑结构设计概述
        建筑结构的设计主要是考虑建筑物的整体安全性,然后综合考虑建筑外观及造型、给排水设计、通风设计、电气设计及整栋建筑的其他方面。在实际的结构设计过程中,通常必须遵循结构安全、设计经济和造型美观的原则,尽可能地提高结构的舒适性,并在保证结构设计安全性的基础上控制建筑的成本。
        2房屋建筑结构设计期间的常见问题
        2.1基础选型缺乏科学性
        对于房屋建筑来说,使用功能的重要性毋庸置疑,但安全性也是非常重要的,建筑物的安全水平主要是由建筑结构设计的合理性决定的。建筑结构的选型是否科学、使用的材料是否满足标准要求、承载性能是否达标、抗震等级是否合理等,都会直接影响到建筑工程的整体安全水平。
        2.2参数计算准确性较差
        因建筑结构涉及内容复杂,为确保建筑结构性能达标,必须准确计算大量参数,为结构设计工作的开展提供必要数据参考。通常,在结构设计过程中,参数计算准确度并不高。以此建筑项目为例,设计楼板的时候出现设计有效高度值过大的情况,而且设计中未考虑承受线荷载楼板弯矩,无法准确计算性能参数,进而引起结构设计的问题。
        2.3结构设计与现场冲突的问题
        作为整个施工的准备阶段,设计图纸是整个施工准备阶段最核心的一项内容。所以,如果想使整个建筑设计在工程建设的过程中发挥指导作用和保证建筑结构的安全性,就需要对施工图进行一定的改善。目前情况下,我国的相关工程中,设计图一直存在着许多问题,由于设计人员对于工程建设的环境理解不充分、对现场实际情况不了解,导致设计图中有许多与工程建设环境、现场实际不相符的设计理念,从而使整个工程建设过程中出现许多问题,对整个工程的质量产生了极坏的影响。
        3解决房屋建筑结构设计问题的合理措施
        3.1针对房屋形体的优化研究
        房屋结构设计优化,既要保障建筑物的结构稳定与安全稳定,同时对建筑物的整体室内布局、外观布局也有着严格的要求。建筑结构的设计优化讲究科学性要求,在不断提高建筑整体稳定性的同时,对建筑的布局、外观优化也同样提出了更高的要求,符合当下对建筑的审美要求,并在结构优化设计中做创新设计,在原有优化措施的基础上,科学调整建筑内部的形状和结构,提升设计的完整性,并不断提高客户的住房需求体验。所以在具体的设计优化中,设计师需要根据建筑物的选址、设计方案、结构布局、水文气象等综合性因素进行分析,同时还要结合设计的要求与相关标准,初步确定相关优化设计方案,并在后续的数据模型中不断对相关内容进行优化与改进。应用外形优化设计的方法,借助建筑设计标准和外形结构的特征,进行高度整合重新优化设计。

在设计中也要注重对连续性结构以及秆系结构的设计与优化,保障其发挥相应的功能作用,同时也符合功能美观性需求,确保建筑的整体外貌完整一体化,满足设计的审美要求。
        3.2优化设计理念
        优化建筑结构设计的重点就是设计理念的优化,应综合衡量结构设计对于建筑的影响,合理优化并补充既有设计。为此,在建筑结构设计的优化中,要重点考虑建筑物可靠性能,但会增加实际工作量。为提高工作效率,应选用拉式乘子方法,转化部分数据后会出现约束性因素,最终向非约束性因素转变。需要注意的是,在建筑结构优化设计中,要重新分析建筑结构的受力状况,设计人员要强调建筑安全与质量,系统分析受力状况,并对相关参数加以调整。
        3.3施工图纸设计必须科学合理
        房屋建设要以图纸为依据,进行房屋设计时,一定要重视图纸的设计。通过图纸设计,满足建筑结构功能需要,对施工结构设计重视,形成科学合理的布局,完成好图纸落实工作,进一步提高建筑物的质量。要通过规范科学的验证公式,提高数据应用能力,对房屋的结构进行相应分析,确保施工图纸设计更加科学有效。图纸设计要与现场相协调,充分考虑当地自然环境、气候条件、地质水文、周边地貌、房屋地址等各项内容进行详细勘察和分析,标注到建筑图纸上,为施工提供科学依据。当前,随着技术创新发展,一些高精设备应用到了图纸设计工作中,例如,房屋建筑结构设计时,会使用到智能系统,对智能系统CAD进行应用,形成仿真性的拟态化数据信息,减少人力劳动,提高数据的计算精准性,有效减少误差,为后期的房屋建设提供强大支撑。
        3.4前期工作
        结合设计工作实践可知,对房屋建筑结构进行设计优化,需要做好以下几项前期工作:设计人员需对具体的工程建设目标、工程实际情况等方面进行综合分析,从而进行初步方案设计及后期方案调整。设计人员还需明确建筑工程设计的关键内容,然后分析建筑材料、结构模型和结构荷载值的基本参数等,在此过程中,设计人员可以结合计算机信息技术进行参数获取和分析,以确保结果的直观性和准确性。设计人员自身需具备较为充足的设计经验,并掌握当前较为先进的计算机知识及相关软件程序编写方法,从宏观的角度对房屋建筑结构进行规划和分析,从而可在正式开始结构设计优化之前,预防一些常见的设计质量问题和通病的出现。关于结构设计优化前期工作的几项内容,关键在于设计人员对工程项目特点的关注程度、投入程度及自身设计实践储备,以动态的思维参与结构设计优化工作,及时、主动介入,理清思路,切实做好结构设计优化前期工作,为后续进一步的结构设计优化做好铺垫性工作。
        3.5提高建筑抗风荷载作用的能力
        为了使高层建筑抗风构件与结构设计的牢固性符合要求,对高层建筑结构进行抗风设计时,必须充分做好以下工作:优化基础,只有高层建筑的基础部分稳定性较强,才能保证高层建筑上部分结构的稳固性。因此,明确混凝土的级配标准成为高层建筑基础设计最基本的工作。应尽可能购买高级配的砂石,增加基础持力层厚度,加设抗拔的锚杆构件,加强基础的牢固性。通过改变建筑的轮廓设计、投影面积和高度,改变区域建筑布局,以及种植绿植等改变风荷载的强度和方向等,削弱风荷载对建筑的作用。
        结束语
        总之,相对其他建筑,高层建筑结构更为复杂,因此,设计人员在设计过程中,应更加全面地考虑各方面的影响因素。同时,设计人员需要充分了解高层建筑结构设计特征,遵循高层建筑结构设计原则,善于发现并采取有效措施解决问题,防止出现质量或安全问题。高层建筑的安全性是重中之重,所以,设计人员不仅需要提高本身的专业能力,还应不断积累经验,进行创新突破,推进我国建筑行业的长期、稳定发展。
        参考文献
        (1)陈敏.探讨高层建筑结构的设计问题及对策[J].智能城市,2019,5(19):30-31.
        (2)宋祥.高层建筑结构设计中存在的问题及对策[J].山东工业技术,2017(12):120.
        (3)贾庆茂,吴敏,胡洁.高层住宅结构优化设计分析[J].建筑结构,2018(S1):88-90.
       
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