何访祖
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摘要:现今随着我国城市化进程的加快,建筑工程项目的数量也在不断的增加。然而我国目前在土木工程建设过程中,房屋结构设计依旧存在了一些常见的问题,基于此,本文通过对其常见的问题进行详细的分析和探讨,进而提出了一些相应的解决措施,以此希望能够促进房屋建筑结构的优化,改善人们的居住环境。
关键词:土木工程建设;房屋建筑;结构设计;问题探讨
0引言
在房屋建筑行业的火热发展下,房屋建筑的数量、规模以及结构等方面均发生了不同程度的变化,特别是在城市化进程的进一步加快下,各地纷纷建设了大量结构多样化的高层乃至超高层房屋建筑,而这也对房屋建筑结构设计提出了更高的要求。
1 房屋建筑工程结构设计的主要内容
1.1 建筑结构设计的基本原则
在进行房屋建筑结构设计时,我们必须要遵循以下几种原则:房屋结构设计经济性原则、结构设计安全性原则、房屋结构美观的原则等,并且保证在进行房屋结构设计时的科学性和合理性。当进行房屋建筑工程结构设计时,可以将传统、优秀的设计方式进行优化完善,从而提高人们对其适用性的要求。此外,在结构设计时还需要注意对建筑自身质量的要求,必须要将建筑工程施工质量等因素进行考虑,从而提高房屋结构设计的安全性。并且,在房屋建筑工程结构设计过程中,设计方案的科学性和经济性也是设计的一个重要问题,必须要在保证施工质量的同时,大量的节省建筑施工资金的投入。除此之外,对于设计中建筑美学知识的有效融入,真正的建设出独具特色的房屋建筑,提高房屋建筑的观赏性。
1.2 建筑工程结构设计的程序
在进行房屋建筑结构设计时,必须要考虑到整个房屋建筑的设计程序,严格的按照每一步的结构设计进行,目前对于房屋建筑结构设计中,主要包含了给排水设计、暖气通风设计、电气设计等,并且在设计时加强其环保、经济、安全等方面的设计。一般来说都是先进行方案设计,然后在进行建筑工程结构分析,从而通过结构分析的结果进行相应的构件设计,最终完成整个施工图纸的设计工作。
2 土木工程建设中房屋建筑结构设计过程中常见的问题
2.1 结构图纸设计问题
由于受到工期限制以及其他因素的影响,部分施工企业为了能够尽快完成整体房屋建筑的施工,在图纸设计时并未对其给予过多的重视,设计人员在还未对具体房屋建筑环境进行实地考察,准确搜集掌握相关资料的情况下便匆匆开始进行图纸设计。更有部分设计人员直接选择套用以往类似房屋建筑工程中的结构设计图,只对其中的部分参数进行修改,由于使用的图集缺乏较高的标准性,加之设计人员对房屋建筑中每一层梁柱等具体构造缺乏足够的了解,因此其设计出的房屋建筑结构图纸也缺乏足够的合理性和科学性,不仅直接影响后续房屋建筑工程的施工,同时也对整体建筑质量产生了不利影响。
2.2 建筑安全消防问题
现今随着人们生活水平的提高,人们对居住环境的要求也在不断的提高。而多功能的房屋建筑其也直接的导致房屋的内部结构必然相对以前更为复杂,从而间接的影响了其在使用过程中的安全程度。尤其是在消防这一方面,目前房屋建筑结构相对较为复杂,再加上现今的装饰品相对较多,进而导致消防安全存在较大的隐患。
2.3 建筑选址问题
土木工程建设当中,保障建筑选址的合理性是实现房屋建筑结构设计优化的根本前提。建筑选址和房屋建筑结构之间有着直接的影响关系,根据我国对于房屋建筑结构设计的相关要求可知,房屋建筑结构选址在地形地貌上应当避开非岩质的陡坡,或是高度差相对较大的山丘以及地基相对比较软弱的河岸、坡边以及地下水相对比较发达的地区。而如果必须在此类地形地况上建设房屋建筑,则应当尽可能选择密实相对比较均匀的硬土场地上,并规避应急疏散通道和相关场地的用地。而笔者在查阅相关资料时发现有房屋建筑结构设计在跨越高度 10 米以上的边坡位置以及悬崖边缘等位置处,此位置上频繁发生的滑坡、泥石流等灾害也对房屋建筑结构造成了极为严重的破坏性影响。
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2.4 结构结构体系问题
现今随着建筑行业的发展,房屋建筑结构设计体系也变得更为多样,例如筒体结构体系、钢筋混泥土框架结构以及剪力墙结构体系等。但是在实际的情况下,这些房屋建筑结构与实际的结构需求是有一定差距的。在房屋建筑结构设计的过程中,大部分的设计人员其倾向于将结构设计的更为美观,但是却往往忽视了横向和纵向的框架结构,最后则是会对房屋建筑结构的安全性能造成影响。
3 房屋建筑结构设计的相关注意事项
3.1 建筑选址应注意事项
在房屋建筑结构设计过程中,首要需要注意的问题则是建筑的选址问题。建筑选址其必须避开一些危险区域,例如非岩质的陡坡、高度差较大的山丘和河岸等区域,尽量选择在较平缓的区域进行,并且要相应的考虑到应急避难的场所。
3.2 准确收集房屋建筑的相关信息
在房屋建筑结构设计的过程中,建筑工地的地理环境是影响其房屋建筑结构的一个重要因素,因此设计人员需要有充足的选址地的相关信息。工作人员首先需要通过对当地的地理环境、地形地貌以及气象等信息,而后期再通过利用相关的科学技术来对房屋建筑设计进行模拟,例如现今常见的BIM 技术。最后再结合实际的情况进行相应的调整,尽可能实现房屋建筑结构设计的科学性、安全性以及美观性。另外需要注意的是,房屋结构的力学变化也是设计人员必须要了解的。通过对结构的承重柱截面高度、轴压比、楼板设计荷载等的计算,最后找寻到适合的楼板配筋,提高房屋结构的安全性。
3.3 注重审美性和实用性的结合
在进行房屋建筑结构设计时,需要设计者不但重视房屋的审美性,还需要使其具有一定的使用性。从而使设计出的房屋建筑结构具备较高的抗风、抗震性能,并且还能够很好的适应人们对房屋建筑结构的各种要求。另外,出于建筑结构美观性的考量,在进行房屋建筑结构设计时,还需要将其设计方案充分的与周围环境进行有机融合,尽可能的使房屋建筑具有一定的创新性,保证房屋建筑在施工中的节能环保,以此带动房屋建筑结构设计的绿色可持续发展。
4 完善建筑结构设计的相关策略
4.1 注重平面设计方案的设计
平面设计方案其对整个房屋结构设计方案来说,会对建筑的施工成本、使用的舒适度等都造成较大的影响,因此在设计的过程中更要充分的重视。对平面设计方案的优化,需要充分的考虑到整个建筑的实际情况,结合建筑物的楼层高度、房屋功能等以后,再着手对平面布局的优化。
4.2 注重选择合适的结构形式
房屋建筑结构的形式现今随着建筑行业的发展也变得多样化,因此在房屋建筑结构的设计过程中,设计人员必须要结合建筑的实际用途、功能、安全性和美观性等多方面来进行选择结构形式。一般来说高层建筑其主要采用的结构形式是框架结构、剪力墙结构、框剪结构等。针对剪力墙结构,我们可以通过对连梁设计进行优化来提高整个结构的抗震性能,具体来说就是通过增加连梁的界面刚度,进而弯矩增大,这样则会使得构建的配筋量增加,抗震性能自然就加强了。
4.3 注重整体结构设计的优化
房屋建筑结构设计中其中很重要的则是排水系统和电气系统的优化。一般来说排水系统都设置在地下室,并且会在其他空间上来安装各种管道。然而在管道的设计过程中,往往容易出现贯穿梁或者柱的情况,这也是设计人员需要充分注意的。为了尽量的避免这种设计的出现,设计人员则必须对排水管道穿过的承重墙的墙体进行加固。另外在电气管线的安装方面,设计人员必须留意好梁体相关的安装孔洞,使其与整个墙体的宽度保持一致,这样才能使其在后期的安装过程中更为顺畅。
4.4 排水系统与电气系统的优化
一般的建筑结构设计都将排水系统设置在地下室,并在预留空间上保证各种管道的可用性。而当在水平方向的管道进行设计时,可能会出现贯穿柱或梁的情况,这个时候为了尽量的避免这种设计的出现,就需要我们对其设计进行优化。当排水管道穿过了承重墙时,必须要对这座承重墙的墙体进行加固设计。因为排水管道在使用的过程中会对墙体产生压力,这里加固承重墙体十分必要。其次,在进行电气管线的安装时,必须要需意在梁体上要预留好相应的安装孔洞,并且保持整个梁体与墙体宽度相同,这样才能够保证在电气管线安装过程中不会给预制结构造成一定的施工困难。并且在电气管线安装过程中,不能够使电气管线暴露在墙体的表面。此外,在高层建筑中,因为需要频繁的使用电梯,建筑结构中的空洞较多,因此必须要对电梯设计进行单独的分析与计算,这样才能够保证施工质量安全。
5 结束语
综上所述,现今随着我国建筑行业的发展,房屋结构设计的质量也受到了越来越多人的关注,如何对房屋结构进行优化也是相关人员在不断探讨的问题。因此,为了有效的提高我国建筑行业的水平,设计人员应该充分的考虑到房屋建筑的实用性、美观性和科学性的原则,通过解决目前存在的问题来对房屋建筑结构进行优化。
参考文献
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论文作者:何访祖
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第33期
论文发表时间:2019/3/6
标签:房屋建筑论文; 结构设计论文; 结构论文; 房屋论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2018年第33期论文;