建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析邓海

发表时间:2020/6/17   来源:《建筑实践》2020年第39卷2月第4期   作者:邓海
[导读] 随着社会经济的迅速发展,如今,人们的经济条件、生活质量与生活水平得到了明显的提高

         摘要:随着社会经济的迅速发展,如今,人们的经济条件、生活质量与生活水平得到了明显的提高,从而对生活环境也提出了更高的要求。基于时代进步及社会发展要求,如今房屋建筑结构设计中,往往会在确保质量、安全的基础上,开展结构优化设计,以实现成本降低、节能减排及建筑物使用功能的提高。
         关键词:建筑结构设计;存在的问题;解决对策
         中图分类号:TU318
         文献标识码:A
引言
         建筑工程结构设计工作需要从多个方面进行统筹考虑。总的来说,结构设计在整个建筑工程设计中应做到:早参与早介入,多分析多比较,重事实保落地,抓大不放小。具体的结构设计优化过程,可采用从主体结构方案选型、基础设计方案选型、结构设计细节优化等反面着手。以保证结构设计的安全、适用、经济、合理。从建筑方案设计阶段即参与其中,有利于结构方案的合理选型,避免后续设计过程中因结构方案难以实现或成本过高,导致对建筑方案的颠覆性调整。
1建筑结构设计出现的问题
         1.1建筑地基选址问题
         对于整个建筑结构而言,地基是最为关键的一个部分。从地基的作用上看,主要起到了承载建筑物重力效用,所以地基整体质量好坏可能会对建筑物稳定性以及整体质量造成比较大影响,所以在进行建筑结构设计过程中,首先要按照性能分析结果选择一个性能比较理想的地基,这也是保障建筑物获得较为理想的稳定性与安全性关键所在。但是从实际角度上来说,依然还存在着地基选址不理想的一系列问题,这种情况就可能导致地基实际承载力与工程要求之间存在着不相吻合态势,给建筑物今后使用造成一定安全隐患,可能也会对建筑物使用寿命产生消极影响。
         1.2建筑结构设计图中的问题
         在实际进行建筑结构设计过程中,设计图扮演着至关重要角色,其可能会对之后施工流程产生比较大影响,所以施工图质量好坏也会对建筑物整体质量造成消极影响。在开展结构设计过程中,应当在图纸上明确标记建筑物的墙、梁、柱编号,以及施工过程当中所使用的材料、抗裂等级以及抗震等级等一系列相关信息。但是从设计人员层面上来说,在绘制施工图进程中,很可能由于多种因素影响,出现考虑不周全情况,导致图纸当中的一些重要信息有所遗漏,使得施工图纸整体质量很难能够得以良好保证。
         1.3基础结构设计环节的常见问题
         在整体的房屋建筑结构设计环节中,基础结构设计不仅是其主要组成部分,而且还对房屋的总体质量存在重要影响,如果在基础结构设计环节中出现问题,则会使该项房屋施工结构支撑的科学性和合理性降低,为其后期使用留下相应安全隐患的同时,也会造成施工返工问题,进而增加施工成本,影响施工效率,因此设计者应对该项设计环节给予足够的重视,积极解决该项设计环节的常见问题,保障土木工程建设的质量与效率。房屋地下室结构、地下室防水防渗、地下室结构承载力等问题皆为基础结构环节常见问题的一种,其根本原因在于设计者在开展设计时对其实际情况了解不足,使其相关结构参数无法满足使用要求,进而形成基础结构设计问题。
2建筑结构设计优化措施
         2.1设计理念优化
         房屋建筑结构设计中,结构设计优化的应用,关键在于设计理念的优化。结构设计优化的时候,应考虑其会给房屋建筑带来的影响,对原有设计进行优化、补充,对原有设计理念进行优化与完善,而并非原有设计理念。房屋建筑结构优化设计中,应对建筑物的可靠性进行重点考虑,为了实现建筑物可靠性的提高而开展优化设计,会导致工作量大量提升。为了确保工作效率,可采取拉氏乘子方法,对部分数据进行重新转化,将会给结构设计带来干扰的约束性因素,转变为非约束性因素。

同时,房屋建筑结构优化设计中,可能需要对房屋建筑结构受力情况进行重新分析,设计师应围绕着房屋建筑的安全及质量,对其受力情况进行分析,科学调整各项参数。
         2.2应用计算机技术建模
         在开展房屋设计工作之前,设计者可根据计算机技术对该项工程的各项设计情况,建立起相应的3D模型,并针对3D模型实施各项设计分析。通常情况下,在房屋结构设计工作中,除结构设计之外,还包含:电气设计、给排水设计等各项辅助型设计。由于各项设计者的沟通不善,所导致的设计冲突问题也时常发生。在构架3D设计模型后,各项设计的设计者可通过3D模型以最为直接的方式,观察该工程中各项工程设计的分布情况,及时发现设计冲突点,也可对其他设计实施调节,进而避免设计冲突的情况发生。除此之外,设计者还可通过BIM技术,使整体房屋结构设计方案得到优化,减少设计方案重复修改率和施工返工情况的发生,以此保证土木工程房屋结构设计工作的顺利进行。
         2.3确定准确的设计输入参数和条件
         结构设计优化的设计输入条件应真实准确,如地震力参数、风荷载参数等。重点项目应对地震效应、风荷载效应进行专项评估并出具相关评估报告,必要时采用振动台实验、风洞实验等手段,对地震影响系数最大值、设计地震分组、场地类别、体型系数等重要设计参数进行精细化的专项研究。确保设计输入参数及条件的准确无误,并在尊重客观事实的基础上争取更为有利的设计参数,而非一味照搬规范取值。
         2.4充分考虑建筑施工环境
         从设计人员的角度来说,其可能在最初已经对整个建筑物的设计要求有了大致了解,在这样情况下,就应当充分考虑施工现场目前实际环境,并尽可能的做好实地勘察工作。从勘察的内容上来看,主要包括建筑物所在的地理位置以及周围环境、地质条件、占地面积等一系列要素。同时还应当对施工过程当中可能出现的问题进行合理分析和推测,并结合实际需要制定针对性对策。
         2.5结构专项设计方案的精细化分析优选
         针对结构设计中的部分重要专项设计内容,应结合实际设计条件着重进行分析比较,优选最佳方案。如基础专项设计中,基础形式采用天然地基还是桩基,如采用桩基应采用预制桩还是混凝土灌注桩,选用何种桩径甚至成孔或沉桩方式等,均应结合地勘报告及设计试桩结论进行分析比较,并在施工过程中进行密切配合,结合现场实际情况进行不断优化。再如预制装配式结构专项设计时,预制构件拆分方案中在满足预制装配率的要求下,应充分考虑预制构件对结构安全性,施工工期、建造成本以及施工便利性的影响。只有通过专项方案的精细优化,才能保证结构合计的合理性和落地性。
         2.6在充分论证的基础上采用新技术新材料
         采用新技术、新材料是一种高效实用的结构设计优化方法。可有效的实现项目建设节能节材或节省工期。如采用高强度钢筋实现有效降低钢筋用量、通过采用减隔震措施适当降低结构抗震等级、通过采用轻质材料减少结构自重以减少水平地震力作用等。但新材料、新技术的应用应经过充分论证且注意适用条件,不可过于激进。
结束语
         综上所述,房屋建筑结构设计中优化技术起到了非常重要的作用。不但可以实现用户对房屋的需求,还可以让房屋建筑行业走进属于自己的新领域。社会发展的速度超乎想象,如果房屋结构设计还停留在原地,迟早会被社会的发展吞噬。所以,优化技术是引领行业的精髓。
参考文献
[1]王璀瑾.浅析土木工程建设中房屋建筑结构中的设计问题[J].居舍,2019(22):109.
[2]陆峥.土木工程建设中房屋建筑结构设计常见问题探讨[J].居舍,2018(23):122.
[3]朱育萱.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].建材与装饰,2018(09):86-87.
[4]陈德源.房屋建筑结构设计中的应用优化技术探讨[J].江西建材,2016(21):120-121.
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