房屋建筑结构设计策略

发表时间:2021/8/30   来源:《城镇建设》2021年3月第9期   作者:罗春雨 张艺
[导读] 现阶段很多房屋建筑由于结构更加复杂、使用功能更加多样
        罗春雨  张艺
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        摘要:现阶段很多房屋建筑由于结构更加复杂、使用功能更加多样,为保证质量的安全、功能的实现,在结构设计阶段,须应用优化技术,通过对设计方案的反复修改、不断完善,为后续的建筑施工提供依据和参考。基于此,本文主要分析了房屋建筑结构设计策略。
        关键词:房屋建筑;结构设计;策略
中图分类号:TU318 文献标志码:B 
引言
        建筑设计对建筑的安全性具有显著影响。建筑结构需承担较大荷载,维持建筑的稳定性和平衡性。因此,在建筑设计中,必须高度重视结构设计,完善结构抗震性能,注重结构设计合理性,做好楼板、配筋的设计工作,以增大整体工程的安全系数,加快现代化城市的前进脚步。
1建筑工程结构设计概述
        1.1建筑工程结构设计影响建筑工程造价及管理
        对于建筑工程而言,在确定其施工规模后,工程造价直接受到结构设计的影响,也就是说,结构设计者对结构方案的选择、布置等环节的考虑,都会影响成本投入。假设其中某一个环节的因素无法确定,那么,很容易让施工成本增加,使施工企业增加不必要的成本费用。建筑工程的结构设计图完成后,若不进行修改,则建筑的成本也将随之确定。建筑工程中,如果采用了多种结构设计,那么,两个设计的图纸内容不同,相应的工程造价也不同,施工管理的内容也会受到影响[1]。
        1.2提高结构设计人员的专业素质是保证工程顺利进行的基础
        首先,设计单位要为设计人员提供相应的培训机会,使结构设计人员不断提高自身的专业水平,学习相关的新技术、新知识,提高自身的专业素质。只有结构设计人员具备扎实的专业设计理论和经验,才能准确地设计出各类结构。其次,改变以往的管理体制,建立奖罚分明的激励机制,对表现突出的设计人员给予奖励,从而调动设计人员的积极性,使每一位设计人员都能辛勤工作,设计出更合理的结构形式,不断提高建筑结构设计水平,为建筑工程施工提供相应的帮助,使其建筑工程能够在设计方案合理的支持下施工。
2建筑工程结构设计要点
        建筑工程结构设计的要点:(1)施工单位在进行建筑工程结构设计时,必须保证所选用的材料具有很强的承载能力和耐久性,从而保证施工单位的经济利益能够得到有效的提升和保障。(2)科学性是建筑整体结构设计的基础,也是建筑整体质量的重要保证,在进行建筑设计时,设计人员应根据当前工程的实际需要,对建筑物进行调整和设计,以保证后续工程的顺利进行。(3)在进行尺寸设计时,有关人员应根据施工区域的实际情况,选择适当的建筑材料,包括潮湿程度、气候、土质情况等,如果设计图纸中的内容与实际不符,不仅会使施工质量得不到有效的保证,而且还会给使用者的生命带来更大的影响和威胁[2]。
3房屋建筑结构设计策略
        3.1前期参与科学规划
        在建筑结构设计中应用优化技术,设计人员应从项目立项之初,就参与到工程现场的勘察中,对现场实际情况、房屋建筑的建设要求等有全面的了解。结合这些基本信息,初步制订一套建筑结构设计方案。在初步设计中,可采取经验设计法或概念设计法,将建筑不同部位的尺寸参数等在设计方案中标记出来。以概念设计法为例,结合建筑的功能需求,提出相应的概念,作为结构设计的指导。例如,在建筑抗震性能分析中,若单方面依靠数据公式进行计算,则计算结构不一定能真实反映建筑整体性能,而在概念设计思想的指导下,设计人员会将公式计算结果作为一种概念,并根据这种概念逐步把握建筑抗震设计细节,最终提高建筑设计质量。


        3.2保证建筑基础选型的合理性
        在建筑基础选型的过程中,需要对建筑所在区域的地形以及建筑外形设计等相关内容进行明确的了解和掌握,并通过与图纸内容的对比分析,准确掌握建筑结构的具体情况,并利用合理的计算方式实现建筑模型的构建,为设计工作的开展提供帮助。同时设计人员和施工相关人员应做深入的沟通,确保建筑基础选型,做好各方面协调工作,这样才能在实践中让建筑基础选型具有合理性和可操作性。
        3.3科学选取计算参考图纸和相关结构模式
        工程设计人员合理选取计算参考图纸是确保建筑主体结构设计结果安全的基础。在建设方案选取时需要使用和计算参考图纸相对应的方案,在进行构件的结构节点的规划设计时,必须保证计算参考图纸的误差值控制在规定的范围之内。另外在选取建筑物主体结构的设计方案时不但需要参考其外观形状,还要参考相关设计方案的可行程度及经济指标是否合理,选取的设计方案需要符合建筑主体结构外观及内部结构的相关规定和需求。特别是对于荷载及其受力情况进行设计的时候,需要遵照传力系统简明、受力状态均匀清晰的设计准则,防止出现受力集中导致建筑物的主体结构刚度受到影响的情况[3]。
        3.4优化建筑主体上部结构
        为了优化建筑物的上层建筑设计,必须进行建模。首先,抗震墙设计要科学,使建筑物的重心与各平面刚体中心一致,可有效提高建筑物的刚度,使墙体质量均匀分布;降低地震和风对建筑物结构的负荷。其次,抗震墙的暗柱一般是由普通的柱状钢材构成。采用大型耐震墙可节约柱钢,降低工程造价。对于建筑耐震性有特殊要求的超大耐震墙,不能随意使用。
        3.5建筑整体协调优化
        在以往的建筑结构设计中,经常会出现各个部位的设计符合要求,但因整体协调性差,导致建筑总体质量无法达到标准的情况。将优化技术应用到建筑结构设计中,除了要关注地基基础、梁、柱、剪力墙这些重点部位外,还要从整体上进行优化,以提高协调性。另外,从消费者角度来看,基于优化技术提高建筑协调性,也会使建筑更加美观,符合消费者的审美需求。结合该住宅建筑的结构特点,在整体优化上重点采取了以下措施。布设柱和墙的过程中,应遵循房建平面功能,尽量保持一致,每个房间的开间和进深要保持统一,每层的截面和高度要保持一致。电梯房存在很多孔洞,需进行预埋的构件较多,要对电梯房的强度进行单独的计算,确保设计合理和施工安全。该建筑的给排水专用空间会涉及大量机械设备,荷载强度较大,可将水泵设置在地下室区域。由于给排水空间的管道多,粗细情况不尽相同,在设计时,预留孔径深度及尺寸均要符合标准要求,加固楼板的穿孔位置。
        3.6重视建筑物的抗震设计
        建筑物的抗震方面可应用如下方案:(1)在建筑物内部进行科学排布抗侧力的结构件。建筑物主体结构保证水平层面对称性的条件下,可在某种程度上减少建筑物在地震过程中被破坏的概率。因此,需要合理设置建筑内部的水平层面结构件,使得应力分布状态得以形成,增强建筑物主体结构连续性特征。并且增加竖向的侧力结构件,提高建筑物的抗震等级。
        (2)增强地基结构的抗震等级。建筑物的地基结构在地震发生的时候容易被破坏,导致建筑主体发生更大的损伤。可增加建筑物桩基的深度数值,保持其余上部结构保持良好的联动特性,进而增加建筑物的抗震等级[4]。
结束语
        在我国建筑行业供给侧改革不断深入的背景下,创新和优化建筑结构设计技术,成为现阶段建筑公司提升自身竞争力、实现可持续发展的一种有效手段。对于设计人员而言,在做好前期调查,对房屋建筑的相关信息有全面的了解后,需要应用优化技术,提升建筑结构设计质量。
参考文献:
[1]罗晓清.高层建筑结构设计特点及常见问题分析[J].科技创新与应用,2015(33):249.
[2]郭峰,梁利生.高层建筑结构设计的问题及解决措施方案应用[J].科技传播,2013,5(13):135-136.
[3]宋志瑜.建筑结构设计中常见问题与解决措施分析[J].城市建筑,2014(4):66.
[4]林其双.建筑结构设计中提高建筑安全性的策略分析[J].散装水泥,2020(2):94-95.
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