哈尔滨工业大学建筑设计研究院 黑龙江省 150001
摘要:近年来,随着科学技术的发展和人们思想观念的变化,现代建筑行业的发展突飞猛进。不止在外观设计、功能设置上,都呈现出了全新的理念和技术,以满足人们日益增长的居住需求。然而,在建筑结构设计中图纸设计、基础设计等存在各种问题,严重影响了工程的顺利进展,鉴于此,本文就建筑结构设计常见的问题及应对策略展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。
关键词:建筑工程;结构设计;策略
1建筑结构设计的基本原则
1.1刚柔并济的原则
随着科技的迅速发展,建筑材料也在不断地在更新换代,当今建筑的主要材料就是钢材和混凝土。在保证整体设计安全的前提下可以对结构布置方案进行优化,对刚化的建筑物进行适当的柔化。只有建筑结构布置刚柔相济,才能够最好的发挥材料性能,进而保证建筑物的安全稳固性。
1.2绿色环保原则
绿色环保是现代人越来越重视的话题,环境的好坏直接决定着我们的生活质量水平,将绿色设计思想整合到建筑工程当中,这是建筑结构优化设计的重要方面,人们希望能有更好的生态设计出现在生活当中,建筑业向着绿色节能、应用高新技术的方向发展将成为一种潮流。并且随着建筑物越来越多,绿化面积不断地缩小,这就更需要绿色环保的建筑结构设计方案。
1.3功能性原则
功能性主要表现在使用建筑结构以及建筑完成施工完成后在使用过程中所产生的经济效益,充分发挥建筑结构设计的功能,有利于提高建筑结构的使用率,在建筑结构设计时应当考虑建筑结构的安全性,并且发挥安全通道的使用功能,还应当考虑建筑结构的承载力,充分利用建筑的多功能性。
1.4降低结构造价原则
在进行建筑结构设计时,要使设计出来的结构能够满足受力平衡,结构整体性要稳固,还应该尽量经济化。结构造价是建筑产品中非常重要的一个环节,经过考虑之后的优化设计除了可以保障建筑的安全性和舒适性之外,还可以为建筑产品带来比较高的经济效益。
2现阶段在建筑结构设计中存在的主要问题
2.1建筑图纸的设计缺乏规范性
设计图纸是建筑项目开展建设施工的重要前提和基础,但是一些结构设计图纸缺乏规范性和科学性,对于一些重点结构部位没有详细的标注出构件的强度等级、抗震等级等内容。由于设计图纸中缺乏对这些与建筑质量和功能设计密切相关的信息数据说明,导致了施工建设过程中出现了一些比较混乱的状况,甚至出现了重大的安全生产事故,严重威胁了相关人员的生命安全,并造成了巨大的经济损失。
2.2 基础设计问题
现阶段,建筑行业竞争日益激烈,诸多单位为了更快的获得利益,盲目的追求设计及施工进度,缺乏对建筑物所在地区地质条件、自然环境等的实地考察,盲目进行设计,最终,工程设计犹如空中楼阁,直接影响了工程施工的顺利开展。
2.3建筑结构的搭配不科学
建筑结构设计的科学性对建筑物具有非常重要的影响,科学性的强弱关系到建筑结构设计的好坏,建筑学上对建筑物的设计结构进行了科学划分。例如:通常设计师们会把建筑的底层空间设置的非常大,而忽略了对抗震墙的设计,这就使得上部的抗震墙不能很好的和底部的抗震墙及框架梁对齐,这种建筑结构设计是不科学的。另外,建筑结构的不科学设计、承载能力弱都会降低建筑物的安全系数。
2.4建筑结构设计的质量不达标
目前,建筑业已经成为当前的热门行业,许多建筑公司在进行建筑物结构设计的过程中,都会要求设计人员在制图时"偷工减料”,施工部门不够重视建筑的结构设计,使建筑物的结构不够细致,建筑物的耐火系数、安全系数、设计参数等各方面都不达标。
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4 优化建筑结构设计的对策
4.1 做好建模的前期工作
首先要做好建模的前期工作,它是设计的基础与前提,而建模中最主要的一项内容是计算建筑物的荷载,这项工作要求设计者具备较高的计算能力,不可采用估算的方式。设计人员要对设计方案产生影响的设计变量参数进行仔细分析,要找出相应的设计变量,根据建筑物的实际设计需求,将这些设计变量设为预定参数,这样就可以有效减少设计和编程、计算等方面的工作量;其次,设计人员要对目标函数进行确定。在设计当中找到一组能够满足预定值的截面几何与钢筋截面积,从而降低工作造价。设计人员还要优化应力约束、结构单元约束和尺寸约束等条件,要尽量对建筑结构设计加以完善,确保每个约束条件都能满足建筑设计要求。
4.2优化设计方案,使其具有科学性与合理性
首先,在选择建筑物结构类型时需要认真谨慎,在满足建筑物各项性能的基础上选择合适的结构类型,尽量发挥每一个构件的优势。此外,还需要考虑到工程成本的问题,在降低工程整体造价的前提下选择适宜的构件,使构件组成与设计程序能够相匹配;其次,对工程整体进行科学合理的布局,确保建筑物的整体性,通过分析整体与局部的关系,来优化整体布局,进而确保建筑结构的整体性。
4.3科学运用建筑结构设计软件
随着建筑结构设计软件的应用范围越来越广泛,将先进的建筑结构设计软件应用到建筑结构设计中,能够为建筑结构设计人员提供更加精确的设计数据,帮助设计人员更好的了解建筑结构设计要点,进一步提升建筑结构设计质量。建筑设计单位要经常组织专业培训,指导设计人员巧妙应用结构设计软件,科学地分析软件中得出的建筑参数,并通过实地考察进行验算,确保建筑结构设计质量的全面提升。设计人员在输入设计参数时,需要仔细检查,保证输入数据无误,对于建筑结构设计中涉及的钢筋配比、结构抗裂性等数据,应用计算软件得出的数据需要符合设计标准。
4.4优化地基基础设计
设计人员要认真遵守相关规范,做好地基基础设计工作,并不断优化建筑工程地基基础设计方案,提高建筑结构设计质量。建筑结构设计人员要选择科学合理的地基基础设计参数,提升建筑结构设计方案的实施率,确保建筑地基基础结构更加可靠,进一步提升建筑工程的施工质量水平。建筑地基基础结构设计人员还要不断优化地基基础设计参数,针对不符合国家规定的地基基础结构参数要及时摒弃,并优化原有的地基基础结构参数,制定更加科学完善的建筑地基基础设计方案。
4.5结构设计中要合理选择利用建筑材料
建筑材料的质量将直接影响到建筑结构的稳固性和建筑的整体质量。因此,结构设计人员在设计方案中选择建筑材料时应对建筑材料的性能、受力特征以及工作环境等因素进行综合考虑。设计人员应充分结合建筑项目的实际需要,以及对建材市场的考察结果,全面比较各种材料的性能和经济性,从而形成几套可选的设计方案。在选用建筑材料时要在保证建筑材料的性能能够满足设计需要的前提下,尽可能减少对材料的浪费,并严格控制材料的损耗。设计人员要对各种建筑材料的性能特点以及经济优势进行全面深入的分析,并从几套备选方案中选择最佳的设计方案。
4.7合理选材,加强刚度设计
合理的选材能够提高建筑的质量,因此,要考虑到建筑材料的受力特征、建筑环境对材料的影响等,同时要对性能进行综合考虑。建筑设计师们要设计多种选材方案,并深入市场调查,选择性价比最高的材料,保证建筑工程质量的同时提高经济效益。另外,刚度设计是建筑结构中比较重要的环节,在地基稳定性较好的地带,刚度设计的标准值可以适当降低一些,提高抗震性的同时保证建筑的质量。
结束语
综上所述,建筑结构设计关乎着建筑工程的质量,关乎着人民群众的生命和财产安全,因此,相关部门必须要高度重视,制定出严格的标准,设计人员必须充分调查研究,结合建筑工程实际进行综合考量,保证设计方案的科学性,保证建筑工作的安全性、稳定性和可靠性。
参考文献:
[1]薛 颖.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].工程技术研究,2017(04):216~217.
[2]符冰冰.建筑结构设计中常见问题与解决措施分析[J].智能城市,2017(11).
作者简介:陈亚超(1980—),男,汉族,辽宁铁岭人,一级注册结构工程师,主要从事结构设计工作。
论文作者:陈亚超
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第36期
论文发表时间:2019/3/18
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