浅谈土木工程结构设计中存在的问题及解决策略 李艳

发表时间:2021/7/5   来源:《基层建设》2021年第10期   作者:李艳
[导读] 摘要:在进行土木工程建设的过程中,需要着重的强调各种结构设计方法优化的重要性。
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        摘要:在进行土木工程建设的过程中,需要着重的强调各种结构设计方法优化的重要性。这不仅能够在一定的程度上影响建筑整体的质量,还会影响人民的生命安全和财产安全,对于整个社会的稳定和发展也产生一定的影响。为此,在今后的建设工作中,相关的工作人员需要着重的加强对施工质量的控制,建立科学的质量管理体系,促进工程项目的顺利开展。
        关键词:土木工程;结构设
        引言
        经济迅速发展和人民生活水平不断提升的背景下,人民对于住房质量有了更高的要求。在此背景下,建筑企业的工作人员便需要充分的认识到时代的发展变化和人民的需求变化对于相关工作产生的影响,从而更好的推动建筑项目的顺利开展。
        1土木工程建筑结构基础设计的影响因素
        1.1上部结构
        一般土木工程建筑主要包括地基和上部结构两部分,两者之间密不可分,相互关联,相互影响,所以土木工程建筑的上部结构会对地基基础变形情况有较大影响。因此,进行地基基础设计时一定要充分考虑上部结构刚度的影响,同时要考虑上部结构形式对于基础变形的影响。所以,在实际工程基础设计中要充分考虑上部结构对基础的影响,设计出科学合理的地基基础。
        1.2地质条件
        为了确保基础设计的合理性,一定要对建筑所在地的地质情况进行充分分析,要充分掌握所在地的地形地貌、地下管线情况、周边建筑物、周围交通情况、给排水情况和电力供应情况等。建筑物采取不同基础方案时,在施工便利性、工程造价等方面存在较大的差异,一般尽量采用天然地基,能有效降低施工难度,提升其性价比。但对于某些较为特殊的建筑结构,往往会建设在相对特殊的区域,如某些区域的地基强度不够稳定、具有较大压缩性,无法有效满足设计标准,进行基础设计时便需要针对性进行处理,以提升基础的强度和稳定性,有效避免基础变形问题[1]。此外,建筑基础要避免受到土剪力而产生变形问题,选定建筑基础时要避免产生滑坡问题。所谓的滑坡问题,是指建筑区域土层内存在抗剪强度较差的滑动面,一旦受到外部载荷等影响,便会顺着软弱面形成滑动变形问题。
        2结合美学设计的优势
        2.1土木工程建筑设计的统一协调性
        从现阶段不同土木工程建筑设计的特点来看,其多是由一定的几何图形进行展现的。为此,在今后的设计工作中,便可以充分的发挥各种几何图形的优势,增强建筑的美感,使得该建筑更具美观性、艺术性、协调性。这不仅是许多的住户对土木工程建筑的需求,也是未来的一种发展规划,需要设计工作者对此给予足够的重视度。在进行土木工程建筑设计的过程中,首先需要从建筑的质量和其功能性的角度出发,并在此基础之上,结合一定的美学知识和美学形态,有效的提升土木工程建筑的设计效果。但从另一方面来看,不管是哪种设计形态,都必须要保障整体的建筑具备一定的协调性特征。设计师在进行建筑设计的过程中,需要明确的指出土木工程的主要部位在整个设计工作中的重要性。同时,充分的发挥美学知识和美学原则在设计中的重要性,在主要的部位突出美学特征。其次,在进行土木工程的次要部位的设计过程中,需要从整体的角度出发,结合主体部分的设计理念和设计要求,达到整体和局部、主要和次要相协调的目的。
        2.2实现土木工程建筑设计的稳定性
        土木工程建筑设计的稳定性也是在开展设计工作中,需要着重的考虑到的一个问题。从其影响因素来看,在不同的土木工程设计中,由于其使用的材料、内部的结构、材料的质感等方面的影响,加之土木工程建筑的体积、高低等方面都会存在着一定的差异,导致最终设计出的土木工程在轻重感方面存在着一定的差异。在我们日常生活中看到的各种建筑中,如果发现了建筑使用的色彩较暗、材料比较粗错、体积比较大,往往会产生一种较为沉重的感觉。

相反的,如果建筑的色彩比较明亮、体积较小、材料的质地比较好,便会产生一种较为轻快的感觉。为此,在今后的建筑设计的过程中,需要着重的强调美学原则在整体设计中的重要性,从而更好的提升土木工程的稳定性,促进建筑结构的优化调整。在科学技术不断发展的背景下,出现了悬臂结构的特点。从其内涵来看,主要是通过色彩的对此和材料的粗糙度的对比,来增强底层的厚重感,达到提升建筑稳定性的效果。比如上海的东方明珠,便是充分的结合了悬臂结构的优势,在保持了建筑的稳定性的同时,还在一定程度上增强了其内部结构的稳定性。
        3建筑结构设计阶段优势
        3.1对建筑结构的设计类型进行优化
        建筑师和结构工程师应密切合作。建筑师制定的建筑计划不得违反力学定律。结构工程师需要根据建筑物的功能和立面效果来建议结构类别和规划布局。由于项目的结构类型不同,所需的建筑材料、技术及施工所需的人员数量也不同,相应的项目成本也将有所差异。因此,为了有效降低整个工程的成本,有必要根据业主的需要不断优化建筑结构设计的类型。不规则的建筑形态应比较不同方面,以确保优化建筑结构类型[2]。
        3.2优化结构设计造价
        由于客户需求的变化及建筑物的外部不规则且复杂,因此,在设计建筑物的结构时,应分析以下因素以确定建筑物的外部要求,即与平面图、内部和空间高度的使用功能保持一致。其主要原因为:①建筑物的结构系统。②建筑材料的使用。③零件的放置。④零件的选择。⑤力的传递路径。在设计建筑物结构时,如果设计者没有适当地设计建筑物的结构,则建筑物将受到规则的限制,并且将难以满足客户的需求[3]。因此,设计人员可以理解建筑结构的设计原理,使设计的建筑物满足外部要求,确保建筑物结构的安全性和稳定性,从而有效降低工程成本。
        3.3选用灵活的结构形式
        由于建筑物的大小、类型和结构形状各不相同,因此,设计师在选择设计结构时应灵活一些。通常,应选择 6 层及以下的土木工程。对于混合结构建筑,这种结构形式需要的钢筋混凝土最少,并且可以有效满足建筑强度和安全要求,从而能更好地管理项目成本。而对于6层或更高的建筑物,则需要选择复杂的结构设计,以使结构更加规则。另外,一旦确定了高层建筑的结构形式就不能随意更改,在设计过程中需要考虑许多方面。通常,更经济适用的结构是高层支撑公共建筑的框架结构,适合矩形支柱和特殊形状的支柱[4]。
        结束语
        总体来看,在人民需求不断增长背景下,传统的建筑结构设计方式已经很难满足现代化社会发展的需求。通过有效提高建筑设计中的建筑结构设计水平,不仅能保证建筑结构工程的质量,而且对于实施工程项目建筑结构成本的管理也有重要作用。在实际的建筑设计过程中,为了有效提高建筑结构设计水平,应科学合理地管理工程造价,加强造价管理,提高管理利益相关人员的意识和设计过程。合理优化设计方案并应采用最新的技术。完善成本控制系统,仔细选择和应用建筑结构类型,科学计算和考虑建筑结构,以在科学合理的前提下实现最高和最强的建筑质量,这样可以有效降低建筑工程成本,从而真正实现优化工程造价成本的目标[5]。
        参考文献:
        [1]袁灼辉.建筑结构设计阶段优化工程造价成本的方法及对策[J].房地产世界,2021(04):54-56.
        [2]刘铁良.土木工程建筑结构设计优化方法的应用分析[J].居业,2021(02):22-23.
        [3]马俊林.建筑工程错层结构设计相关问题思考[J].中国建筑金属结构,2021(02):130-131.
        [4]辛蕾.弹塑性分析在高层建筑结构设计中的应用[J].中国建筑金属结构,2021(02):132-133.
        [5]张志江.土木工程建筑结构设计中的基础设计分析[J].中国建筑装饰装修,2021(02):158-159.
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