摘要:随着我国城市建设的不断发展,在建筑工程的投入上也在不断的增加,为了能够满足人们日常生活中对居住环境需求的不断提高,因此在房屋建筑设计过程中,必须要保证房屋建筑工程的自身功能性、安全性以及耐久性。因此,加强房屋建筑结构设计是整个房屋建筑过程中非常重要的一项工作,在进行房屋建筑结构设计时优化时,一定要保证房屋建筑自身的经济性、美观性等。
关键词:土木工程建设;房屋建筑结构设计;常见问题;优化策略
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。
一、房屋建筑工程结构设计的主要内容
(一)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。
(二)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【1】。
二、土木工程建设中房屋建筑结构设计常见问题
(一)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。
(二)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。
(三)结构关系问题。
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在设计房屋建筑结构布局的过程中,设计人员需要通过充分结合周边街道的宽窄度,并以此为基础设计建筑物的具体尺度。同时建筑物的顶部、裙房等位置也需要相互均衡,从而使得整体房屋建筑结构具有良好的美感和平衡性。但笔者发现有部分高层房屋建筑结构设计当中,平面进深只有大约 11 到 12m,结构高宽比超过 9,结构层间位移比完全不符合规范要求,因此需要对房屋建筑结构进行重新设计。如果房屋层高在 2.6m 以上或是不足 2.6m,结构设计不合理均会影响房屋建筑的功能以及活动空间。图 1 展示的就是因结构设计不合理而导致房屋空间间隔不科学。
(四)安全消防问题。
随着当前人们对房屋建筑需求的多样化,为尽可能丰富房屋建筑的功能,其内部结构设计也需要进行相应调整,而不断复杂化的房屋建筑结构设计也在一定程度上为提升建筑消防安全增加了巨大困难。譬如说在许多房屋建筑结构设计当中,出于美观性和控制成本等因素的考量,往往会大量使用可燃性的材料,而对于高层建筑而言,在风力较大的情况下如果建筑内部出现火灾,火势将会迅速蔓延,进而严重威胁建筑中人员的生命与财产安全。因此在对房屋建筑结构进行设计时,还需要加强对消防安全的考量,可以通过结合建筑具体情况使用分隔技术如设置防火墙、防火卷帘等方式有效阻隔火势蔓延,控制灾害的进一步恶化。
(五)结构体系问题。
眼下土木工程建设中房屋建筑结构设计体系众多,包括筒体结构体系、剪力墙结构体系、钢筋混凝土框架结构体系等等,而如果结构体系本身与房屋建筑结构设计要求不相符,则势必会影响房屋建筑结构的完整性和有效性。譬如说在房屋建筑结构设计中,如果平面缺乏较高的平整度并且板子拥有较大跨度,则比较适合使用梁板式的房屋结构。而如果房屋建筑平面比较平整,板子跨度较小,则更加适合使用折板式房屋建筑结构。如果房屋建筑结构设计中未能同时重视横向和纵向的框架结构,则建筑结构将难以承受纵向的地震作用力,进而影响房屋建筑结构整体的抗震性能。
三、建筑结构设计中的优化策略
(一)平面设计方案的优化
在进行房屋建筑结构设计时,结构的平面布置对于整个房屋结构设计方案、建筑功能及施工成本等都会产生较大的影响。因此,对建筑结构平面布置进行优化非常重要,通过合理的平面方案能确定结构的平面布局、楼层高度、房屋基本情况等。
(二)结构形式的合理选择
进行房屋建筑结构的选型时,必须要结合建筑的用途、功能、安全性、稳定性等众多因素进行充分考虑。而一般对于高层建筑来说,主要采用的结构形式包括框架结构、框剪结构、剪力墙结构等。其中对于不同的结构形式,在设计优化上有着不同的优化方案,如剪力墙结构,我们可以针对连梁设计进行优化,通过增大连梁的界面刚度,有效提高整个结构的抗震性能,而由于连梁的刚度增加,导致分配到的弯矩就会增大,这时构件的配筋量也会随之增加,显然这样会造成一定的材料浪费。而结构设计大范围的采用剪力墙结构,那么虽然结构的抗侧刚度会增加,但是对应的结构位移也会相对减少,地震作用也会随着抗侧刚度的增加而增加【2】。
结语
总而言之,随着我国建筑行业的不断发展,在房屋结构设计中通过对建筑结构设计方案进行优化,是保证施工质量的一种重要手段,并且是保证设计的科学性与合理性的重要方法。因此,为了保证建筑企业在合理进行工程造价的同时,还需要保证房屋建筑的施工质量,就需要对房屋结构设计进行不断的优化,从而不但满足了人们对房屋使用功能的要求,还能够提高建筑的整体水平与质量。
参考文献:
[1]钟国华.土木工程建设中房屋建筑结构设计常见问题探讨[J].价值工程,2018,37(24):213-214.
[2]陈敏.土木工程建设中房屋建筑结构设计常见问题探讨[J].江西建材,2018(03):35-36.
论文作者:苏国达
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/11/17
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; 建筑工程论文; 《基层建设》2018年第29期论文;