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太原王孝雄建筑设计院(有限公司) 山西太原 030027
摘要:随着我国社会的不断发展,经济水平不断提高,建筑行业也迎来了发展的春天。当前建筑结构设计即要求经济实惠、安全同时又需要美观、适用,但建筑结构设计的过程却是比较复杂、繁琐。因此,应当加强结构设计的效用、改善结构设计观念、明确结构设计原则和内容。建筑施工人员必不断提升自身对建筑结构设计的认识与理解并融入其新的创作理念并加以完善,才能更好地指导于建筑施工作业,保证质量,进一步推动我国建筑行业的可持续发展建设。
关键字:建筑结构;问题;分析
前言:虽然当前建筑行业的进步有目共睹,设计水平和建筑技术也有了很大的提高,但是在土木工程结构设计当中,有一些问题依旧存在,对于建筑行业的发展较为不利。因此为了提高建筑结构的安全性以及稳定性,需要相关设计人员深刻意识到建筑结构设计工作的重要性以及重要意义,对建筑结构进行深入分析,结合建筑的特点,严格遵循房屋建筑结构设计的原则,设计出安全性高的建筑结构,以保证设计质量能够达到理想要求。
1、建筑结构设计的基本内容
1.1建筑结构设计的基本概述
建筑结构设计指的是对建筑物的基础及上部结构进行设计,它的作用表现在绘制的施工图上。在界内,结构设计被称为“用结构语言来表达结构工程师所要表达的东西”。而施工图就被誉为结构工程师的“语言”。建筑结构设计优化作业从某种意义上来讲是一项专业性比较强的作业,它不仅仅要能够真实体现出建筑结构设计的可操作性,还要能够对整个建筑施工作业进行全面的评估。优化主要体现在对于建筑结构以及成本、图纸规划方案、户型设计、建筑风格等方面的优化。建筑结构设计作为建筑设计中重要的一环,在设计过程中要根据建筑设计的具体要求进行合理设计,主要分为结构方案阶段、结构计算阶段与施工图设计阶段。根据建筑施工过程中使用的材料分为砌体结构、木结构、钢结构、混凝土结构和混合结构;根据建筑物的结构形式又分为排架结构、框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构,框架核心筒结构等。
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1.2建筑结构设计的基本原则
在进行建筑工程结构设计时必须遵循其基本原则,主要就是要遵循经济性原则、安全性原则、适用性原则、美观原则以及便于施工的原则等,要保证结构设计的科学性和合理性就必须有效的将这五个方面结合起来。经济性原则方面,在保证建筑结构设计安全性的基础上,注重结构设计中的经济性。当前我国倡导建设资源节约型的社会,在建筑结构设计环节中,需要考虑如何降低成本,减少资金投入,同时保证建筑结构设计中的安全性。在安全性原则方面,安全性是每一项施工作业必须考虑的首要问题,对于建筑结构设计来说,更是如此。结构设计的安全性是就每一个环节而言,每个构件在设计中都必须充分考到在实际施工操作中的可靠性,能够与实际施工作业相结合,如果结构设计不能在实践中付之于应用,那么也就失去了原本的意义。既不会获得较好的经济效益,还会浪费大量的人力、物力、财力。在适用性和美观性原则方面,随着人们生活水平的提高,相应的,人们对住房提出了更高的要求。建筑结构的优化设计就是为了满足住户的需求,为住户提供优质舒心、集实用价值和审美价值于一体的建筑。
1.3建筑结构设计过程中出现的问题
在建筑设计过程中存在像建筑基础选型不合理、设计质量不够高、建筑地梁设计等方面存在问题。在一些建筑结构设计中存在着基础选型不合理的情况,基础选型的合理与否会直接反映出建筑结构设计是否科学、安全、经济,一旦选型错误,可能会加大应对施工现场地质沉降问题的难度,降低建筑的安全系数与质量,导致建筑结构的变形等。很多设计人员受职业道德及个人水平的影响,在图纸制作时“偷工减料”,结构设计过于草率,施工图中必须具备的系统图、大样图、相关剖视图没有全部到位,很多真实的设计依据、安全等级、耐火等级、设计参数、工程类别等问题未能交代清楚。有许多基础设计都采用的地基梁基础形式,这类建筑中,地梁是建筑的关键施工工作,属于建筑工程的基础工程,对建筑结构有着关键性的影响;有很多建筑企业在进行结构设计中,没有合理的设计地梁,高度等设计与实际工程不相符,导致各种结构设计问题的出现,直接影响建筑工程的质量。
2、建筑结构设计中的优化策略
2.1对建筑总体设计、建筑平面设计方案进行优化
某些地区在进行建筑结构设计优化的同时必须考虑到地域问题,自然环境的外在因素也是影响建筑结构设计方案优化的主要因素。并且在整体设计过程中还要考虑到每栋建筑楼房之间的距离。太近太远都会影响到建筑结构的使用,而且会浪费整体的建筑结构资源,所以作为建筑结构设计者要从大局出发,掌握好主体设计方向,这样才能设计出符合实际发展需要的楼房。根据建筑的平面设计方案不同,建筑的合理使用性以及建筑成本的需求量也会不同。因此在多个建筑平面设计方案中选择最优设计方案非常重要,要确定建筑的平面布局、柱网间距到楼层数、层高、建筑物的高度和房屋的基本类型等,同时房屋开间大小和进深也会对设计方案产生影响。
2.2对选择的结构形式方案进行优化
要对于整体建筑结构的用途、高度、功能、周边环境、抗震性等多方面因素进行合理的把握,因地制宜地选择合理的结构体系。一般高层建筑常用的结构体系为:框架结构、框剪结构、剪力墙结构。在选择了对应的结构体系以后,就要针对相应的结构体系进行合理的优化。连梁的刚度增大必将使得结构的地震作用也增大,这样连梁和墙肢分配内力也相应增大,此时必须增大构件的配筋量,显然这一设计结果必然会造成材料的浪费。因此,在住宅结构设计时,一般情况下不宜采用大刚度的窗下墙作为连梁,而宜将连梁设计成为截面、刚度较小的弱连梁。另外一种情况,在满足结构刚度与变形要求时,应从经济角度与抗力、变形方面综合考虑,合理布置抗侧力构件。剪力墙数量越多,结构抗侧力刚度愈大,相应结构位移会减小,从而结构抵抗地震力会随抗侧力刚度增大而加大,但对结构的造价控制不利。因此剪力墙应以周边均匀、对称、分散等原则合理布置,以规范规定的水平位移限值为准尽可能减少剪力墙数量。
2.3在建筑材料的选择上进行优化
在建筑结构设计的优化环节,可以采用绿色环保的原材料,一方面保障人们居住的安全性,另一方面也减少环境污染;同时,也可以对材料二次利用,“变废为宝”,减少工业垃圾的产生。目前市场上出现了较多的绿色环保材料,这对于建筑施工作业而言是一种机遇,对于设计师而言也是一种挑战。设计师在进行建筑结构设计时就不得不改变原有的设计思路,将新材料的使用运用到建筑施工作业中,从而减少对环境的破坏,利于建筑材料的合理使用。
结语:随着我国社会的不断发展,人们对于建筑的需求也在朝多元化方向发展,也正是由于人们需求的变化,导致房屋建筑设计的问题也日渐增多。因此在进行建筑结构设计时遵循基本原则,满足了人们对建筑实用性、功能性、欣赏性等方面的要求。对建筑商来说,合理、优化的建筑设计不但可以节约项目造价成本,降低投入资金,还可以为社会创造附加经济价值,建设成本的有效控制与资金节省、充分高效合理的使用土地资源,从而获得最大收益。
参考文献:
[1]蔚统原.我国现阶段建筑结构设计的现状与未来的发展[J].江西建材,2015(13):25-26.
[2]薛颖.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].工程设计,2017(04):216-217.
论文作者:秦莹
论文发表刊物:《防护工程》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/9
标签:结构设计论文; 建筑论文; 结构论文; 建筑结构论文; 作业论文; 原则论文; 刚度论文; 《防护工程》2017年第23期论文;
