房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨 胥冬意

发表时间:2021/6/11   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:胥冬意1 王春雪2 王堃3
[导读] 摘要:我国社会经济正处于不断发展的态势中,良好的经济环境促进了建筑行业的发展,结构设计工作在建筑工程中尤为重要,为了尽可能提升建筑的稳定性、安全性以及抗震性能,就需要做好结构设计工作。
        1.中建安装集团有限公司  江苏南京  210000;2.上海晖荣建筑设计咨询有限公司沈阳分公司  辽宁沈阳  110000
        摘要:我国社会经济正处于不断发展的态势中,良好的经济环境促进了建筑行业的发展,结构设计工作在建筑工程中尤为重要,为了尽可能提升建筑的稳定性、安全性以及抗震性能,就需要做好结构设计工作。在建筑结构设计工作中,需要保障设计方案的优良、计算简图和分析计算结果的合理性,并且在设计的过程中,需要将整个建筑工程的施工环节都考虑进去,方能保障整个建筑工程的施工质量以及施工效率。
        关键词:房屋建筑;结构设计;优化技术;应用
        引言
        随着我国现代化建设的不断推进以及城市的不断扩建,建筑越来越为人们所青睐。但是由于建筑自身存在的一些特殊性,导致建筑在施工和设计时具有相当的难度和挑战性。
        1当前建筑结构设计存在的问题
        在建筑工程中,地基与基础施工较为重要,其将会直接影响整个建筑的稳定性以及施工质量。如若不能做好建筑工程地基与基础环节的施工,就会导致建筑物发生不均匀沉降、建筑物整体倾斜等问题。在设计阶段,就需要考虑这些问题,选择合理的地基与基础类型。在地基基础设计不合理时,当地基斜面坡坡度较大的时候,就会对地基混凝土施工时振捣质量造成一定程度的影响,难以保障地基基础施工质量,从而对整个建筑结构的稳定性造成消极影响。在设计工作中,如若地下室底板配筋的设计不合理,就会导致建筑结构的稳定性受到影响,导致建筑出现不均匀沉降等问题。另外,在实际的设计工作中,设计人员往往会忽略掉地下水对地基基础造成的影响,从而严重影响了建筑工程后续施工的施工质量以及地基基础的稳定性与耐久性。
        2房屋建筑结构设计中优化技术应用
        2.1科学布局与选择设计方案
        在建筑工程的结构设计环节,通常会出现结构扭转等问题,为了解决该种问题,就需要设计师在展开工作时,采取相对规则的图形作为建筑的结构设计[5]。为了保障设计质量以及后续建筑工程施工的顺利展开,必须要保障每个设计部分的设计质量。在展开设计工作的过程中,需要考虑到建筑的稳定性,并且确保建筑结构具备对称性,避免由于建筑不对称而引发的建筑质量不过关等问题。也就是说,在实际的设计工作中,需要通过科学的技术以及手法,进行平面布局,以此提高建筑结构的稳固性以及安全性。建筑工程的设计方案是设计环节中最为关键的一部分。首先,在选择设计方案时,需要参考建筑工程项目的具体要求,根据建筑工程的要求决定设计图纸上各工程部分的参数,另外,设计人员还需要考虑到设计图纸上标注的参数是否完全符合当下的行业标准以及我国法律法规的硬性要求;其次,在设计工作中,设计师需要考虑到后续建筑工程施工的可操作性,其不仅要保障设计图纸上的内容满足建筑工程需求,还要为建筑工程的后续施工提供依据,保障后续施工的安全以及质量。除此以外,通过科学的选择设计方案,能够有效提高建筑工程后续施工的施工效率以及施工质量,简化施工流程,降低施工难度,帮助施工单位更加便捷快速的完成施工作业,并保障施工质量。在设计初期,需要派遣专门的工作人员对施工现场进行勘察,了解施工现场的天气环境、水文地质等信息,并且要安插专门的设计人员跟踪完成对现场的勘察。通过该种方式,为后续的设计工作提供依据,帮助设计人员科学选择设计方案。
        2.2环保技术的应用
        在设计中,环保技术的应用旨在提高建筑材料的利用率,增强建筑工程的节能环保性能。在此过程中,环保技术在设计中的应用主要体现在保温节能、新能源利用。在保温节能方面,设计者通过改善建筑物整体的通风、采光结构,来降低温度散失量,能够帮助使用者减少为了维持室内温度恒定而消耗的能耗,达到环保的效果。

在新能源方面,设计者通过在建筑结构中加装新能源利用装置,并设置配套的能源供应设施,可以实现用清洁新能源,代替一部分传统能源,来支持建筑物内部设施的运行,落实环保建筑设计技术。以太阳能建筑设计为例,在该设计中,设计者会将大量的光伏发电板,设置在屋顶上,然后将光伏电力接入供电设施处,以使用光伏发电电能,为建筑物内部的供暖、制冷提供能源,这样可以节省大量传统的火力发电电能,减少煤炭的消耗,降低环境污染,有助于建筑设计领域的可持续发展。
        2.3验证每个参数的含义
        建筑工程施工结构的设计工作与参数密切相关。有时看似微不足道的参数可能会对设计产生重大影响。此外,在建筑行业中很难确定某些专业术语。如果建筑结构的建筑师没有正确地进行工作并且不认真理解每个参数背后的含义,那么很容易出现设计质量低的问题,这会大大增加设计成本。
        2.4科学设计承重柱截面
        建筑物的整体承重力最重要的就是承重柱,所以在建设单位设计的过程中,必须合理的设计截面。根据实验数据,正确计算承重柱的受力情况,并要按规定减少承重。最后确定承重柱的受重力。对于承重柱,随着横截面积的增加,它将增加添加物的承载能力,但也会增加整体结构重量,这不仅增加了建造成本,而且还对设计师的综合素质水平要求达标。因此,在设计承重柱截面时,要在保证项目整体结构安全性能的基础上考虑因此而发生的相关成本。
        2.5地下室变形缝与后浇带设计
        建筑的变形缝包括沉降缝、伸缩缝和防震缝。设置沉降缝是为了确保建筑物沉降均匀,避免因过度沉降使建筑体发生断裂。在施工过程中,有目的地将建筑分成几个部分,使建筑物从上部至基础完全断开,降低不均匀沉降对建筑体的影响;伸缩缝是防止建筑物因温度变化,发生过度收缩而导致建筑体发生断裂。在施工中将建筑物从基础向上断开,降低建筑物受温度变化产生收缩变形的影响;防震缝主要为防止建筑物受地震破坏。施工中有规律地将建筑体划分为若干具有规律性和独立性的防震单元,发生地震灾害时,建筑体不会因震动单元不规则而受损毁。设置防震缝可采取断开基础的设计方案,也可采取不断开的设计方案。工程的结构设计必须将上述三种变形缝考虑在内,合理设置变形缝,可以提升建筑体的稳定性。建筑物的地下室需满足相应的防水要求,变形缝是防水薄弱处,施工中应妥善处理,避免地下水渗透对建筑造成影响。地下室的设计常采用后浇带和加强带等工程措施,有效防止变形缝发生渗水现象。设计技术人员需注意使用后浇带施工方案,不能直接降低建筑物在使用过程中,结构体承受的温度和沉降引起的应力。
        2.6扭转问题的解决办法
        随着人们审美需求的提高,单一的完全对称性的建筑设计已经不能够再满足人们的需求。个性化,多样化的建筑正成为城市发展的趋势。而即便如此,设计师在设计时仍然要在一定范围内寻求建筑形状和结构的对称,以此来保证建筑的受力合理。尽力使建筑物的质量重心和力量调度中心结合在一起,最大限度的增强建筑的抗灾害能力。并且在设计完之后,施工方在实地操作时要与专业的建筑人员相互合作,相互促进,最大限度的调整因设计上的缺陷而造成的建筑结构上的不足。即使在设计不规则建筑时,设计师也应从更大的层面上,从整体的层面上去思考建筑的平衡性,力求通过力学结构的改变来解决建筑的扭转问题,减少因不规则而造成的建筑不稳定。
        结语
        综上所述,建筑结构设计工作较为繁杂,涉及的方面较多,除了在设计工作中需要考虑到建筑工程施工的可行性以及施工质量意外,还要尽可能的提高施工质量,降低施工成本,以此促进施工行业的健康发展。
        参考文献
        [1]陈爽.建筑结构设计中的常见问题与对策[J].住宅与房地产,2020(18):70.
        [2]易宁湘.关于建筑结构设计中的问题与对策探究[J].科技创新与应用,2020(17):93-94.
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