摘要:随着建筑行业的快速发展,对建筑设计提出了更高的要求,在目前的建筑设计中,不但要保证建筑的实用性与安全性,而且需要提高建筑的经济性与美观性。为了满足这些要求,需要对建筑工程进行结构设计优化,在保证建筑工程使用功能的同时降低资金投入,提高建筑工程经济效益,促进建筑行业的发展。
关键词:建筑工程;结构设计;现状问题;优化措施
引言
建筑结构设计优化对于房屋建筑的设计工作而言至关重要。设计师在进行房屋结构设计时,要兼顾建筑的生活实用性与视觉美观性,应在现有的设计方法基础上进行调整与优化,满足人们日益增长的多样化需求。通过大量的建筑实例表明,对房屋建筑的结构设计进行调整及优化,可以最大程度的提升企业及社会的经济效益,保证建筑质量及居住安全的基础上,促进建筑企业健康长久发展。
1建筑结构优化设计基本原则
1.1提高建筑舒适度的原则
建筑结构优化设计不但要保证建筑的功能得以发挥,而且需要满足人们对建筑舒适度的需求,为人们提供舒适的生活环境,使建筑受到更多人的喜爱,有利于建筑价值的提升,为建筑企业带来更高的经济效益。
1.2建筑结构整体安全度原则
在建筑工程中,建筑结构的整体安全度是影响建筑的质量与安全。因此,在进行建筑结构优化设计的过程中,必须提高建筑结构的整体安全度,保证建筑结构受力的合理性,解决建筑结构中存在的安全隐患。
1.3不同构件采用不同的安全系数的结构优化原则
在建筑结构优化设计工作中,为了提高建筑结构的安全系数,需要对不同构件采用不同的安全系数,通过这种方式实现建筑结构安全系数的优化。因此,需要对围栏、墙体、支柱等重要结构周边的环境进行详细的调查,确定这些结构的安全系数,保证建筑结构的安全性。
2建筑结构设计中存在的问题分析
2.1设计图纸过于简单
建筑设计图纸是建筑物实现的基础,能够将每一个设计环节灵活展现的建筑图纸才算得上一个好的建筑结构设计图纸。建筑结构设计主要是包括建筑结构墙体材料、建筑结构的正常使用中承载力和变形极限状态以及建筑结构的抗震设计等。但是,依据笔者的经验,当前我国建筑结构设计图纸很多都无法达到相关规范、标准的要求,致使建筑建设也不够规范,在建筑结构设计图纸上很多细节性的数据和做法都没有标明。另外,当前我国建筑施工现场很多都不符合规范,呈现出脏、乱、差等特点,这些因素对建筑工程建设速度和建筑工程质量也造成了很大的影响。
2.2抗震方面考虑不足
房屋的抗震设计也十分关键,我国地处两大地震带,我国每年都会发生大大小小的地震,对我国人民带来了严重的经济损失,因而在进行建筑结构设计时需要考虑建筑物的抗震能力。因而,在进行建筑物的结构设计时,必须考虑建筑物的抗震能力,对抗震构件进行精确的分析和计算,在计算时考量各种因素,从而提升建筑物的抗震能力。但是,当前我国建筑结构设计中对建筑物的抗震能力考虑不多,当前建筑物的很多材料都达不到相关质量标准,设计人员在建筑结构设计时对荷载取值未能依据标准进行设计,再加上建筑结构在设计时工作人员可能会出现漏算错算等,进而使得结算设计结果与合同要求存在着较大的差距,建筑物的建筑抗震强度偏低,进而存在着较大的安全隐患。
3建筑结构设计优化方法的具体应用
3.1处理好局部优化与整体优化之间的关系
所有的房屋建筑结构都具有层次性与复杂性的双重特点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于房屋建筑的复杂性而言,指的是在其建造过程中,要选取诸多种类的建筑材料以及配件等进行使用,同时还要对施工团队的使用加以综合考量,测试其参建人员是否具备专业的理论知识与丰富的实践经验,从而在阶段性的施工过程中找寻最佳的建筑结构优化方案。在保证房屋建筑结构质量与安全的基础上,完成建筑的美观设计,给业主以美好的视觉享受。同时,为建筑企业降低经济投入成本,实现经济收益最大化。基于建筑结构中的层次性而言,就要立足于建筑的整体特性,将整体设计与局部优化实现协调统一,从而完成建筑结构的优化工作。
3.2建筑结构的抗震性能优化
随着我国人口数量的增加,高层建筑以及超高层建筑将会成为未来建筑的主流趋势,未来建筑将以其高度取胜。对于这些高层与超高层建筑来讲,其抗震性能的不断完善与优化,将在很大程度上决定着建筑的整体质量与住户的人身安全。由于高层建筑的稳定中心较高,如果建筑自身的抗震性能较差,那么极有可能引发建筑的坍塌,对住户的人身及财产安全造成威胁,因此,高层建筑的抗震性能优化就显得极为关键。决定高层建筑抗震能力的强弱关键在于建筑结构本身的强度及刚度这两个方面,若想提升建筑的抗震性能,就要从建筑结构的强度与刚度入手进行结构设计的优化。根据不同地区的建筑抗震能力需求,对屈服部位的受力机制进行合理控制,选取一些相对较为稳固的建筑基础进行建筑上部结构的设计,重视地基的沉降处理,最大程度地减少由于地震引起的建筑晃动,从整体上提升高层建筑的抗震能力。在高层建筑的结构优化设计中,使用减震或隔振等高科技技术,选取一些抗震性能较好的建筑材料,通过对延性结构与抗震系统的融合,结合使用一些软垫以及悬吊等相关的建筑防震措施,从根本上转变建筑的动力特征,减少振动对高层建筑造成的一系列不良影响。最大限度的提高建筑耗能能力,降低地震作用对高层建筑的不利影响,减少建筑物在面临地震时受到的伤害。
3.3钢筋混凝土的框架结构优化
对于建筑行业而言,无论是房屋建筑还是道路建设,钢筋混凝土结构都是首选结构,其对于各项工程的开展与建设都有着极为深刻的意义。在部分建设过程中,可以通过准则法对钢筋混凝土的结构设计进行完善与优化,依照建筑物截面部位框架的尺寸,通过单元法对其进行科学合理的有效分析,最终制定出符合钢筋混凝土框架尺寸的建筑结构设计优化方案。
3.4结构平面布局优化
影响建筑结构稳定的因素有很多,特别是针对高层建筑物,风压作为影响最大的自然因素,其对建筑安全的影响也同样极大。因此,设计师在进行建筑结构平面布局的同时,要将风压融入到设计的考虑之中,通过对建筑物所在地近一年来的四季风向及大小进行考察,结合当地的气候文献进行全面考察,研究风的变化规律,降低风压对建筑造成的安全隐患。因此,在建设结构的优化过程中,要结合建筑物所处的地理位置及条件进行综合分析,设计出科学合理的建筑外形,在实现建筑美观的同时保证建筑物的稳定与安全。若建筑物的位置处于沿海城市及地区,由于沿海风力较为强劲,时常有台风等恶劣的自然气象出现。因此,地处于沿海城市的建筑群落在结构优化设计时,其外表不宜有凹凸花纹的设计,且建筑外表面积不宜过大,否则,将直接危害到建筑物的稳定。由于楼面数量较少,特别是对于那些楼面开洞过多的建筑而言,对建筑的安全及稳定极为不利。因此,在开洞大小的控制问题上,对开洞数量要经过科学严谨的计算,只有认真的核算才能保证楼面整体刚度的增强,提升危险情况来临时的安全储备。
结束语
建筑结构设计与建筑物的质量和刚度密切相关,因而设计人员在进行设计时需要综合考虑各种因素,并且综合分析在结构设计过程中容易出现的问题,并采取相应的解决措施。当前我国建筑多是高层建筑,建筑物的结构设计直接与建筑物的质量和稳定性相关,为此设计人员在设计过程中要注重设计图纸的质量、加强施工地点勘察、注重建筑的抗震设计以及加强建筑物的结构缝设计,在设计过程中注重细节设计和把握,从而使得建筑结构设计能够为整个工程服务,真正做到安全、可靠、适用、经济。
参考文献
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论文作者:王浩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/30
标签:建筑论文; 建筑结构论文; 建筑物论文; 结构设计论文; 高层建筑论文; 结构论文; 安全系数论文; 《基层建设》2019年第14期论文;