土木工程建筑结构设计优化探析

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月下6期   作者:姜海洋
[导读] 随着国内市场竞争愈演愈烈,建筑行业内的市场竞争也在逐步加剧。
        姜海洋
        大庆石化工程有限公司  黑龙江省大庆市   163000
        摘要:随着国内市场竞争愈演愈烈,建筑行业内的市场竞争也在逐步加剧。在这种环境下,人们对建筑物有新的要求,包括质量,功能和外观等,对于建筑物的结构设计而言,如何满足消费者的需求,进行最佳设计是现阶段研究的主要方向。本文根据笔者工作实践,对土木工程建筑结构设计优化措施进行了分析和探讨。
 关键词:土木工程;建筑;结构;设计;优化
        1 当前土木工程建筑结构设计中存在的问题分析
        1.1 未能全面认识到图纸的重要性
        在整个建筑施工环节中,图纸起到了非常关键的作用。它是对现场施工起着重要的指导性作用。如果没有在前期正确合理的设计好图纸,会导致现场施工过程中一系列环节根本无法进行,并且施工质量也可能会存在安全隐患。从一些项目来看,有的建设单位并没有真正的认识到这一环节的重要性,没有正确的理解图纸在整个项目过程中的重要性和严谨性。所以,在工程进入施工阶段的时候,无法根据项目的实际施工条件评估图纸,因此很难以适当的方式进行施工活动。在设计过程中,有很多设计师的综合素质有待提高,而缺乏工作经验也造成了很多设计问题。如果不能及时发现问题,将影响项目建设的发展,也将失去图纸设计指导的意义。
        1.2 结构设计中的环节不科学合理
        有的工程企业设计师在整个图纸的设计过程中,由于设计师没有充分的现场施工经验,只是凭书本知识来设计,并没有了解到现场施工中的一些繁琐细节,以及施工人员的专业水平不足。设计的图纸需要和现场的情况相结合。所以需要加强结构设计的完整性,并应合理使用多种资源以提高建筑结构设计的安全性。土木工程结构的总体设计要求相对来说较高,设计图纸的不合理就会在现场施工中一点点体现出来,会造成施工不顺利。在项目设计过程中,必须合理的预估项目结构各环节的实际情况。但是,由于设计人员无法控制整体结构,因此出现了许多偏差,从而导致许多施工问题。
        1.3 整体性比较差
        随着土木工程施工结构设计的发展,结构完整性差的问题尤为突出。不能够全面的进行土木工程建筑分析,结构设计中出现了分散的问题。因此制定了不同的区域设计计划。主要现象是土木工程被排除在工程之外,土木工程建筑结构的整体形状不牢固,不仅会造成结构本身各个部位的缺陷,而且还会造成一般建筑之间的不一致。导致土木工程和周围建筑物环境不协调,这会降低居住者的幸福感,并导致土木工程建筑物无法长期发展。
        1.4悬挑梁的荷载设计偏小
        在设计建筑结构时,许多设计人员通常会着重关注挑梁的设计强度,但忽略挑梁的强度会导致悬挑梁截面设计偏小。这是因为悬挑梁所承受的荷载是垂直的,因此在设计过程中评估其挠度更有意义。建筑物的荷载设计偏小,很容易使梁截面上的应力集中在压缩区内,从而在梁体内产生裂缝,影响建筑物整体结构的稳定性和安全性。
        1.5 承重柱的截面设计不科学
        在项目结构中,所有物体的荷载都是由承重柱来接受,承重柱的截面的面积会反应了它的承受能力。但是,在项目设计的环节中,一些设计工作人员减小了荷载柱的截面积以降低成本,增加了梁与柱之间的线性刚度比,从而导致建筑结构中存在严重的安全隐患。
        1.6 细节不完善
        目前,在土木工程建筑结构设计的开发中优先考虑的是建筑物主体部分,对于细节尚未得到足够的重视。因此,在建筑施工过程中会产生许多安全风险和隐患。例如嵌入组件的问题,区域分隔结构的平衡差,建筑空间内部保留的问题等,都是设计细节缺陷。由这些细节引起的危害是众所周知的,它可能导致建筑物的内部结构发生变化并影响其他工程施工,降低了建筑物的整体安全质量。使建筑物的整体质量达不到预期使用状态,导致其耐久性下降。

嵌入式组件的问题是土木工程建筑结构中嵌入式组件的设计不平衡,导致建筑物内部受力结构发生变化,从而影响整体质量和有效使用。
        2土木工程建筑结构设计的优化措施探析
        2.1 准确计算出房屋建筑结构构件
        以地基基础设计为例,建筑结构地基的基础结构设计不严谨,将导致地基的安全性能欠缺。首先,业主应强制要求建设单位按照有关规定对房屋建设项目进行地质勘查,要获取更准确的勘查数据。然后,设计师在获悉地基基础信息后,应严格按照科学计算方法准确计算项目结构基础的承载力。但是,应该注意的是,在使用地面替换层设计时,设计人员还需要更改地面替换层的厚度。保证科学计算后的数据的承重力的准确性、可行性、可靠性和安全性。以便在计算结构的上部结构时,在最大程度上确保整体结构的安全。
        2.2 科学设计承重柱截面
        承重柱是建筑物整体承重力的重要构件,所以在建设单位设计的过程中,必须合理的设计截面。根据设计输入条件(或实验数据),正确计算承重柱的受力情况,并要按规定荷载折减。最后确定承重柱的受力荷载。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,要在保证整体结构安全性能的基础上考虑相应的建造成本。
        2.3 验证每个参数的含义
        土木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。从理论上讲,每个参数都没有明确的界限,但是在建筑工程设计的特定环节中,每个参数必须定义实际和有效的定义,以避免重复设计。
        2.4加强沟通和交流
        在建筑结构设计工作之前,土木工程建筑结构设计师应与投资者进行有效的沟通和交流。在与投资者进行具体沟通的过程中,我们必须弄清设计方向,掌握建设项目的具体设计要求,最大程度地满足客户需求。同时,设计师应主动向投资者询问其联系方式。当建设项目发生重大变化时,应及时征询他们的意见,以免对建筑结构的设计造成盲目性。设计人员必须充分了解该建筑项目的基础,在此之前必须了解该区域的基本用途,并了解整个建筑工地的场地条件。设计师是整个建筑结构设计项目的主要负责人。为了最大程度地发挥工作潜力,项目负责人应定期召开不同建筑部门的会议,阐明不同部门的不同工作职责,并确定部门之间的工作内容。避免重复工作,并尽可能提高设计质量和工作效率。
        2.5合理应用信息模型技术
        信息模型技术所输出的可视化效果可以为业主提供了一个更直观的视角和平台,利用该技术可实现能耗的可持续发展设计,为提高建筑物的安全性能提供了必要的技术手段;利用信息模型技术可直观的看到竣工模型,更直接的看到最终的效果,而且它还可以作为设备管理与维护的数据库,设计人员可以从不同的角度入手,全面提高建筑结构的设计效果。
        结语
        综上所述,在土木工程建筑结构设计工作中,对建筑结构设计工作的优化,能够最大程度地减少和控制结构设计错误的可能性,从而减轻了设计师的设计工作量。此外,信息模型技术开发的合理应用可以更好地满足建筑结构及时设计的实际要求,这需设计师具有扎实的技术应用能力和设计素质。未来,我们需要高度重视人才的培养,以便最终实现业务的长期增长。
        参考文献
        [1] 闫炜龙.基于土木工程建筑结构设计的优化分析[J].建材与装饰,2020(21):95+97.  
        [2] 林小杰.土木工程建筑结构设计优化探析[J].建材与装饰,2020(14):75-76+78.  
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