试论建筑结构设计管理方法论文_罗志鹏

试论建筑结构设计管理方法论文_罗志鹏

摘要:随着建筑功能多样化的发展,人民群众对于建筑结构的设计要求也越来越高,相关设计人员必须采取有效措施保证建筑结构设计成效。在保证建筑结构安全、经济、适用的同时满足当前人们的审美需求,建筑结构设计人员首先要明确建筑结构设计的内涵,在相关实践工作过程中提炼出能够表达建筑结构布局的要素,进而提升建筑结构设计效果,实现建筑结构设计过程、目标和成果的一致性。基于此,以下对房屋建筑结构设计管理方法进行了探讨,以供参考。

关键词:结构设计;管理方法

引言

在我国经济的强有力推动之下,人们的收入水平不断提高,生活观念发生了巨大的变化,对建筑的居住功能、商务功能提出了更高的要求。不仅要求居住和工作环境好,还要求相关配套设施完善,以满足人民更加个性化的需求。从现阶段的建筑发展来看,未来的建筑行业将根据不同建设方的需求,呈现出多样化的发展趋势,相关主管部门应当加大对工程项目的美学、艺术、人文、生态等方面的管控力度,与科学技术相融合,构建出集观赏性与实用性为一体的现代建筑。

1建筑结构设计中的原则

1.1安全性原则

建筑结构设计是保证建造的建筑物能否安全的先决条件,设计一个优秀的建筑,结构设计关乎建筑的安全、稳定,是建筑设计中的重中之重,但在实际设计和施工过程中建设方都以赚取经济利润为目的,投入较低的人力成本、物资成本,来获得最佳的经济收益。因此一个优秀的建筑结构设计,除了满足建筑的使用安全,还需要综合协调项目中其他专业与工程建造成本有关的工作。

1.2适用性原则

建筑的建设就是为了满足人们生活或者生产的需要,在正常使用时,结构应具有良好的工作性能。再者,吊车梁变形过大会使吊车无法正常运行;水池侧壁出现裂缝便不能蓄水等,都影响正常使用,需要对变形、裂缝等进行必要的控制。所以建筑结构在设计的时候,一定要考虑具备良好的适用性,这样才能达到最初建设的目的。

1.3耐久性原则

建筑工程不论是工程量还是工程资金投入一般都比较庞大,所以短期重建或重修是不必要的。因此,在建筑结构设计的时候就要考虑到使用年限的问题,在正常施工、使用一级维护的前提条件下,材料性能虽随时间变化,不发生由于保护层碳化或裂缝宽度开展过多导致钢筋锈蚀,混凝土不发生严重风化、腐蚀,建筑不需要进行大幅度的修整就可以达到预期的使用寿命。

2建筑结构设计中存在的主要问题

2.1基础选型

地基是建筑结构的重要组成部分,承载着整个建筑的竖向荷载,因此地基质量至关重要。在基础选型过程中,必须确保基础承载力、地基稳定性满足工程建设要求。但在当前基础设计过程中,由于对基础设计环节重视程度不足,缺乏对周边地质条件、水文特征的细致勘察,容易出现基础选型不当,造成基础施工工期延长、工程造价增加、不均匀沉降或者侧移等情况,严重影响了建筑工程的整体安全性及建筑使用寿命。

2.2剪力墙布置

高层及超高层建筑中会布置大量的剪力墙,在建筑结构设计里属于较为重要的分项之一。剪力墙在建筑功能布置上力求简单、规则、对称,但一些结构设计师在设计过程中未能准确领会建筑功能划分意图,且缺乏必要的结构概念,造成剪力墙墙肢宽度与长度不合理,剪力墙面积与楼层面积的占比过大,进而增加工程造价,影响建筑综合效益。

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2.3楼板设计

楼板是建筑工程中的主要的传力构件,是它将楼面荷载传给其周围的墙或梁上,若对整个设计考虑不周,很容易出现设计质量问题,有的还可能存在严重的质量隐患,楼板设计中常见如下问题:设计时为了计算方便或因对板的受力状态认识不足,简单地将双向板作为单向板进行计算,使计算假定与实际受力状态不符,导致一个方向配筋过大,而另一方向仅按构造配筋,造成配筋严重不足,致使板出现裂缝,影响质量安全。

3建筑结构设计管理模式优化措施

3.1创建结构设计审核制度

为保障建筑工程结构的安全性、适用性、经济性,设计单位应当建立相应的审核制度进行管理,对设计图纸、计算模型、基础选型、结构体系等数据进行全方位的分析排查,将项目中的重点、难点、疑点分门别类的梳理出来,结合国家规范条文以及经济指标制定一套完整的统一技术措施,由上至下贯彻到项目组的每个成员,设计人员在项目初期就可以做出有针对性的优化和调整,确保项目设计方向的准确性及完整性,从而提高建筑结构设计质量。

3.2注重结构设计与BIM技术的结合

一个完整的BIM模型,能够对工程项目进行全面描述,能够连接建筑设计、施工、运营等各个环节的数据信息,能够被项目的每个参与方随时使用。

以前我们都需要用二维的施工图纸去想象三维的实体,而BIM不需要这样,BIM可以直接用三维的方式来来展示建筑信息。例如:风管与喷淋是否碰撞、办公空间梁底净高是否满足要求、降板处梁底标高是否一致等问题能直观的暴露出来,方便结构设计师与各专业之间进行更好的的沟通、讨论和决策,这使施工过程中可能发生的问题,提前到设计阶段来处理,减少施工阶段的反复,不仅节约的成本,更节省了建设周期。

3.3重视结构概念设计

在结构计算设计软件广泛应用的今天,计算理论的不完善使得计算结果仍然存在很多缺陷和不可计算性,大部分结构工程师对计算结果明显不合理、甚至错误而不能及时发现,这不仅是对结构工程师的结构概念培养提出了更高层次的要求,还从另一个方面强调了概念设计的重要性。

比如对混凝土结构设计,内力计算是基于弹性理论的计算方法,而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法,这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远,为了弥补这类计算理论的缺陷,或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计,都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的,因此提倡概念设计,也是强调以人为本,强化了人本身在设计过程中发挥的主导作作用。

3.4提高设计师的综合能力

建筑结构设计不单单涉及本专业知识,还需要了解掌握设备、给排水、室内、景观、地质等其他专业,因为建筑设计是一项系统而繁杂的工作,需要多工种多专业协同配合才能完成。因此建筑结构设计师在工作中要意识到这一点,明确自身的责任和义务,在掌握本专业知识之外,深入、深刻了解相关专业的性能指标 ,并能有意识地、灵活地运用它们,从而在项目初期就能迅速有效的对整个设计有总体的构思,经过比较和选择,使得方案的思路更加清晰明确,避免之后的设计阶段出现一些琐碎的运算,保证整个设计具有良好的经济适用性。

结语

结构设计是个系统、全面的工作,需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。结构设计师在工作中都会涉及到多种多样的设计要点,对于上述各个要素都要着眼于全面进行衡量,做到知其所以然,深刻理解规范和规程的含义,并密切配合其它专业来进行设计。同时要充分运用结构设计审核制度,将其用在工程项目的各个阶段,不断提高结构设计质量,创造出更多更优秀的建筑作品。

参考文献

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论文作者:罗志鹏

论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷23期

论文发表时间:2020/4/3

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