浅析建筑结构设计中的问题与对策 张志华

发表时间:2021/4/9   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:张志华
[导读] 摘要:全面提升项目设计质量能有效控制项目建设成本,对后续项目变更发生的概率集中控制。
        山东中智建筑设计有限公司  山东聊城  252000
        摘要:全面提升项目设计质量能有效控制项目建设成本,对后续项目变更发生的概率集中控制。相关设计人员对项目建设现状集中分析,收集更多数据。管理部门对项目设计方案有效审查,拟定最科学化的设计方案。相关部门进一步优化市场发展环境,提高市场竞争的公正性与公平性,保障建筑企业长远可持续发展。本文对建筑结构设计中的问题与对策进行分析,以供参考。
        关键词:建筑结构;设计问题;对策
        引言
        建筑工程需设立专业化设计队伍,基于系统化管理方法对建筑项目进行全面设计与综合协调。全面提升建筑设计工作质量,不仅能降低项目成本,还可以提高项目建设的经济效益。
        1建筑结构和经济效益之间的关系
        1.1建筑层数和用地面积之间的关系
        在实际工程中,随着建筑物层数的不断增加,其高度也会相应增加,随之带来的是,相邻建筑之间的距离也需增加,从而增加用地面积,即建筑物层数与用地面积之间具有一定的关系。因而,设计单位在实际工程结构设计过程中,需尽可能的减少用地面积,增加建筑工程的层数,以此来降低建设成本,这同时也是建筑结构设计优化设计的重点。
        1.2建筑结构和设备之间的关系
        随着现代建筑工程高度的增加,其给排水管道和电气设备的材料需求量也越来越大,建筑工程的设计成本也会因此而提高。因此,设计单位在建筑结构进行设计优化时,可对这一方面加以合理考虑及具体应用。设计单位在进行建筑结构设计优化时,需综合分析建筑结构和建筑设备之间的关系,根据不同建筑结构的特点,根据工程实际情况,选择设计优化方法。在保证建筑工程质量的前提下,选择一些性价比高的建筑结构类型,合理配置相关建筑设备及材料,以此来降低建筑结构设计及施工成本,并最终提高资金利用率。
        2建筑结构设计问题
        2.1设计图规范性问题
        在建筑结构设计中,设计图纸会对后期建筑项目施工建设产生直接影响,因而必须保证其设计科学合理,进而优化建设质量和效率。然而,在实际设计中,图纸设计不规范的问题始终存在。图纸设计会涉及建筑结构设计的类型、抗震等级与结构材料等多方面内容,若考虑不到位会对建筑工程的设计质量产生一定影响。以此建筑项目为例,在结构设计中建筑物的地上结构设计图纸并未根据规范设计标准和依据对梁柱与标高等参数加以标识,梁柱配筋图的设计相对混乱,结构标高不清晰,设计图纸结构符号准确性较差,以上问题均对工程结构设计质量和进度产生不利影响,严重的情况还会引发一系列安全隐患。
        2.2参数计算准确性较差
        因建筑结构涉猎内容复杂,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。
        3 BIM技术在建筑结构设计中的实际应用
        3.1建筑结构方案设计
        设计建筑结构时,应充分利用BIM技术中建构的模型,预估建筑造价成本,分析其中利弊。这种做法有利于工程建设初期制定设计方案,避免后期施工出现问题而返工,减少建筑投资在资源和资金上的浪费。例如,设计某面积为4000m2的公共建筑时,应绘制建筑的立面结构后,再计算工程造价。如果在设计过程中发现预算超出范围,应利用BIM技术对建筑结构进行局部调整,把重钢结构更换为轻钢结构,调整建筑面积,缩减无用空间,进而优化设计方案。


        3.2主体结构受力复核
        复杂的建筑结构对建筑结构设计技术要求更高,尤其是建筑结构中的主体结构受力复核方面。以某高层建筑为例,要将两栋塔楼连成一个整体,在塔楼间采取高区位、中区位与低区位进行三道楼体连接,其中高区连体部分一共四层,最高点与地面间距离175m,中区位置连体四层,最高点与地面间距离125m。因楼体高度不符合标准,很难进行施工。此时应用BIM技术,降低了三道连体的施工项目难度,进而使工程顺利开展。BIM技术能专业模拟工程建设中的起吊过程,先对高区进行模拟,尔后模拟下2层位置,采用塔式起重机安装上2层。模拟中区时,先在地面初步拼接,拼接完成再进行起吊工作。确定以上所有方案后,利用BIM技术全面统计起吊点荷载,分析统计的数据结构,确保无误再向设计院提交,BIM技术的运用为主体结构受力复核提供了一定支持与参考数据。
        3.3建筑结构性能分析
        建筑结构布局的合理性,将影响其抗震性能。如果设计师缺乏对抗震性能分析的意识,缺少人力、物力的投入,将会影响建筑的质量与安全性能。设计过程可合理应用BIM技术,对建筑结构进行虚拟施工,将施工计划与实际进展进行对比,及时发现项目施工期间可能会遇到的问题,更清晰地了解项目总体建设信息,进而有针对性的调整各项建筑信息设计内容,优化现有建筑结构设计方案。
        4建筑结构设计问题的解决对策
        4.1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,转化部分数据后悔出现约束性因素,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手里状况,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。
        4.2准确计算结构设计参数
        对于建筑结构设计而言,为保证结构与工程要求标准契合,应在准确计算结构性能参数的基础上,对比实际要求,亦或是根据要求参数计算结构性能,增强结构设计合理化。以楼板设计为例,为避免设计与后期施工建设不发生形变和裂缝,应科学计算结构形变的范围。在计算数据的时候,工作人员应根据设计要求与规范开展,坚决不允许受主观意识影响判断,也不应简化处理计算数据。
        4.3前期工作
        结合设计工作实践可知,对建筑结构进行设计优化,需有效做好以下几项前期工作:1、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;2、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;3、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。
        结束语
        综上所述,在现代化社会的发展中,很多企业建设规模在不断扩大,并对设施提出了更加严格的要求,修建的空间越来越大,严重影响着钢结构设计工作的有效进行。为了有效地解决这一问题,设计部门需要深入分析设计问题,针对设计思路、设计技术进行优化设计,促进建造技术的快速发展。
        参考文献:
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        [4]张宇.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(16):61.
        [5]吕文亮.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].绿色环保建材,2018(12):78-79.
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