土木工程建设中房屋建筑结构设计常见问题探讨王向阳

发表时间:2020/7/1   来源:《工程管理前沿》2020年9期   作者:王向阳
[导读] 在社会经济的推动下,我国建筑行业发展迅速,
        摘要:在社会经济的推动下,我国建筑行业发展迅速,房屋建筑结构设计是建筑工程的基础,起着统筹全局的作用,对建筑后续施工、建筑功能发挥以及建筑使用寿命都有不可忽视的影响。当前阶段,我国房屋建筑结构设计技术趋于成熟,但仍有较大的完善空间。笔者将围绕建筑结构设计展开讨论,希望能为建筑行业的发展贡献微薄力量。
        关键词:房屋建筑;结构;设计;优化
        引言
        在土木工程房屋建筑结构设计环节中,设计者需按照相关规定和要求对建筑目标实施结构设计,对其各项房屋结构设计环节中所存在的常见问题给予解决和完善,使房屋设计工作更具合理性、科学性和可靠性,保证该项工程质量达标的情况下,利用计算机技术等先进技术,提升工作效率,改善常见工作问题。
        1房屋建筑结构优化的原则
        在对房屋建筑结构进行优化设计时,必须对房屋建筑的原有结构进行全面的了解与认识。通常情况下,必须在确保建筑安全性和功能性的基础上,对房屋建筑结构进行优化设计,制定更具有经济性和科学性的房屋结构优化方案。同时,必须对房屋建筑整体结构进行深入研究,选择最优设计方案,采取更加高质量的优化措施,实现房屋建筑结构设计的优化目标。
        2房屋建筑结构设计中易出现的问题
        2.1剪力墙结构设计问题
        剪力墙结构体系整体性好刚度大抗侧能力比较好而且剪力墙布置一般不会有梁柱凸出墙面影响建筑的美观和使用,多被应用于高层住宅结构。但剪力墙的延性较差,剪力墙的长短对剪力墙的受力有着很大的影响。因某些建筑的功能及使用的要求,使得部分一般剪力墙变成了不利于抗震的一字墙或短肢墙,使剪力墙的延性变得更差,增加了钢筋的使用量,无形中增加了开发成本。往往过多的一字形墙使结构在某一方向的整体抗震性大大减弱,不利于结构安全。一字型的墙还有一个被容易忽视的问题就是与墙平面外搭接的梁的钢筋锚固问题,钢筋锚固长度很难满足规范要求,不利于施工,也不利于构件安全。
        2.2细节结构设计环节的常见问题
        土木工程房屋结构设计的细节,主要分为:排水、围护、电路等。该些细节设计对整体房屋后期使用效果起到重要影响,该项设计环节中主要常见问题有:各项细节设计的冲突而导致的修改设计或返工等情况、围护设计不当而导致的室内采光效果不佳等。修改设计使设计成本增加,设计环节的工作效率降低,进而影响后期施工环节的顺利开展。因细节结构设计而导致的返工,不仅让施工进度放缓,而且还使施工成本增加,不利于工程项目管理者对工程成本的管控。由于围护设计不佳,所以在工程施工完毕后,施工人员还需要对其实施改进和完善,进而降低施工效率,延长施工期限。因此细节结构设计的常见问题,也对后期施工环节存在重要影响。
        3房屋建筑技术中优化技术的使用
        3.1数字技术的应用
        房屋建筑的结构设计工作是一道非常复杂的工序。高科技数字化技术的使用可以提高房屋建筑结构设计的准确度,使房屋建筑结构更加的多样化,为房屋的使用者提供更多的选择。数字技术可以实现房屋建筑结构的示意图的演示,为使用者提供选择的依据,使房屋建筑的使用者更加清楚自己选择的房屋的结构构造,避免因为不了解房屋建筑结构而发生不必要的冲突。例如在北京奥运会的主场馆鸟巢的结构设计就使用进了数字技术对建筑结构进行了优化设计,突破了以往传统建筑结构设计的禁锢,将建筑结构以崭新的面貌展示在了人们的眼前。
        3.2革新设计构思与思想
        随着社会科技与经济的飞速发展,土木工程建设事业也迎来革新契机,在保证工程质量的前提下,对房屋建筑工程实施节能、环保等措施,使该项房屋建筑在具有使用安全性的同时,还具有舒适性、功能性和节能性。

例如:在房屋内部设计中,通过扩大窗户规格来提升房屋内部空间的通风性能,进而实现自然降温和节能减排的效果。设计思想和构思的革新,不仅需要设计者具有强悍的专业能力,而且还要拥有较高的个人素质要求,并积极学习建筑设计创新理念,实现设计人员思想和构思的有效转化。
        3.3选择最优方法
        房屋建筑结构设计中,应用结构设计优化的时候,找到房屋建筑结构设计的最优方法,是一项重要的工作,只有找到最优设计方案,才能确保房屋建筑结构设计质量,为施工提供有效参考,并保障房屋建筑的使用功能、安全性及美观性。对房屋建筑结构进行优化设计的时候,往往会涉及到诸多数据及条件,在设计中要对这些数据进行计算,从而找到最优解,并采取科学合理的设计,来实现房屋建筑各项性能的提升。实际开展优化设计的时候,设计师应以设计理念为根据,选择最佳计算方法,去除部分附加条件,从而便捷、快速地获取计算结果,完成数据收集、数据计算工作,提高工作效率。也就是说,设计师应选择最科学的算法,快速完成数据运算,选择最佳设计程序,便于设计师快速进行优化设计。
        3.4优化房屋整体结构体系
        对于现代房屋建筑,其不仅功能性较强,而且造型也非常复杂。所以,优化房屋建筑整体结构体系时,要在满足房屋建筑的功能性要求、规范要求以及造型要求的基础上,通过设计合理的结构布局,有效降低工程造价。同时,房屋整体结构体系也会直接影响工程造价,因此,应加强对这方面工作的重视程度,结合房屋建筑的功能,合理对房屋结构体系进行优化,以此提高房屋结构优化设计的整体效果。
        3.5部结构优化设计
        上部结构的优化设计中,模型的创建与设计尤为关键。在设计中需做好剪力墙结构的布设工作,从而有效确保上部结构均匀受力,再者,确保平面刚度中心与楼层结构的重心处于同一位置,有效降低地震和大风等自然因素对结构的负面影响。若工程条件允许,则可在设计中以大开间剪力墙作为首选,并且结合实际适度调整剪力墙墙肢的长度,进而有效减少剪力墙结构的数量。此外,其还可适度增强结构自身的刚度性能。剪力墙结构中暗柱一般以钢筋为主要材料。若采取大开间设计方案,可有效减少钢筋的用量,进而降低工程成本。
        3.6改善房屋剪力墙结构布置
        剪力墙结构多用于高层住宅设计,当遇到不利于结构抗震的布置平面时首先和建筑沟通,尽量争取做成一般剪力墙,增加翼缘,如实在不行再通过增加壁柱的方式便于平面外搭接的梁的钢筋锚固,为施工减少麻烦。如果有个别墙肢不满足一般剪力墙的要求,一定要做好构造措施,严格按规范要求满足箍筋纵筋的配筋率。
        结语
        总而言之,随着现代化进程的不断推进,房屋建筑的规模与数量也出现了极大程度的提高,原有的建筑结构设计已经不符合时代发展需要了,怎样有效完成建筑结构的设计优化已经成为了相关人员需要解决的关键问题。在这种背景下,要想切实完成优化工作,得出更加符合人们审美需求的设计,建筑设计师必须要跟上时代发展的脚步,综合考虑业主的实际需要按照优化设计原则展开工作,并要求施工企业严格按照方案进行工程施工,这样才可以将设计方案的作用与价值充分发挥出来,从而为后续工程施工的顺利展开打下更坚实的基础,进而为人们提供更为优秀的工作生活环境。
        参考文献
        [1]何文杰.房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略[J].绿色环保建材,2018(12).
        [2]魏少雄.复杂造型建筑结构设计优化与施工分析[J].住宅与房地产,2019(34):75~76.
        [3]罗坤.房屋建筑装配式混凝土结构施工的关键技术探析[J].河南建材,2019(6):246-247.
        [4]张真珍.探析房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].工程建设与设计,2018(22).
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