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摘要:近年来,随着我国工程质量问题愈发严峻,建筑结构设计是确保建筑工程质量的前提和保证,因此需要在进行建筑结构设计的过程综合考虑施工过程中的所有因素。建筑结构设计的好坏直接关系到建筑物的综合质量,同时在对建筑物的实用性、美观性、经济性、可靠性进行综合考虑的同时,需要重视建筑结构设计并且进行相关控制。本文对房屋结构优化设计方法与提高建筑结构设计质量的途径进行了探讨。
关键词:建筑结构设计;质量;方法
随着当前我国基建工程行业的快速发展,关于房屋建筑结构设计中应用的优化技术引起了设计人员及研究人员的重视。因此,如何确保房屋建筑结构设计中应用优化技术的合格性,并且保障房屋建筑结构设计优化质量的合格性,成为当前房屋建筑结构设计发展中主要面临的问题。
1建筑结构设计的内容概述
建筑结构设计的内容主要包括整体设计和部件设计。其中整体设计是指基于建筑工程的实际建设环境、性质、高度等因素,选择适合的建筑结构体系,例如:框架结构、筒体结构等,确定好建筑结构体系后,再研究建筑的梁、柱等尺寸数据。做好内力计算等准备工作,以此选择适合的建筑类型。根据施工地所处的地质、水文环境进行建筑物的基础设计工作,确保基础设计与上部结构条件吻合。建筑结构设计中的整体设计包括基础选型、结构选择、剪力墙分布等内容,为后续部件设计工作打下良好基础。建筑结构设计中的部件设计内容是在完成整体结构设计后展开的,其中包括计算墙体、梁、柱等部件的内力或配筋比。单向板的数据计算可视为同宽度梁的数据,根据专业理论计算双向板数据,尽量避免异形板的数据计算。由于墙、梁、柱的计算方法不适用于桩的承台、深梁等块体建筑的数据计算,得出的结果不精确。
2房屋结构优化设计方法分析
2.1结构优化模型
在房屋结构设计优化过程中,经常使用建立房屋结构优化模型这一种方法,在房屋结构优化模型建立过程中,应按照以下步骤进行实施:一是合理选择设计变量。从整体性出发,对房屋结构进行深入分析,明确影响房屋结构设计因素,选择其中主要的、适合的影响因素,将其建立房屋结构优化模型的设计变量,使得房屋结构优化模型的建立突出重点。二是合理确定函数关系。确定好设计变量,就需要确定函数关系,计算出相关的参数,例如钢筋截面积、几何尺寸等等,应保证符合设计优化条件。三是合理衡量各项条件。在房屋结构优化设计过程中,应根据房屋建筑结构设计的各项规范,对房屋建筑结构的各个因素进行充分的考虑,包括房屋建筑结构的稳定性、耐用性、经济性等,应在规范要求的基础上,对各项条件进行优化,不断提高房屋建筑结构优化设计水平。
2.2优化设计计算方案
设计计算方案是房屋结构设计的重要组成部分,所以为了加强房屋结构优化设计水平,还应科学、合理的优化设计计算方案,在此过程中,主要有两种方法,一种是符合型法,另一种为拉式乘子法,进行计算时,应根据结构优化模型,采取适宜的方法进行计算,还应将存在约束条件的转化为没有约束条件进行计算,应保证设计计算方案优化的科学性以及合理性。
2.3结构优化结论分析
在确定好房屋结构优化设计方案后,还应对房屋结构优化设计方案进行综合考虑,应邀请各方代表对优化设计方案进行分析,明确各项方案优缺点,应对其中的细节,也应进行充分的考虑,最后综合各方的综合意见,根据房屋建筑实际情况,确定出房屋结构优化设计的最佳方案。
3提高建筑结构设计质量的途径
3.1做好全面资料的收集工作
首先,在进行建筑物结构设计之前,需要做好资料收集工作,认真确定计算参数。对于建筑工程来说,不同的施工环境、施工方式导致最后建筑物的实际工程质量会出现偏差,因此需要提前对于建筑物的地理位置记性调查,其在某一程度上决定了在进行建筑结构在进行设计过程中涉及到的具体参数不同,如不同的地区存在不同的风压、雪压、地震强度、土壤类别等,这些都是在进行建筑结构设计过程中需要考虑的因素。其次,对于一些特殊的建筑物,在进行设计之前还需要重点参考之前成功的工程案例,根据类似工程的设计经验从而确定设计过程中对参数的选择。因此,在进行建筑结构设计之前,重点在于对于建筑物施工和设计经验的收集,尽量搜集与设计相关的信息,更加科学的选取设计参数,从而避免由于参数选择不合理导致建筑物工程施工质量不合格的情况。
3.2重视结构计算与地基基础设计
在进行上述两步之后,可以得到建筑结构的计算结果,该结果也是后期的施工图纸设计的关键依据,同时建筑计算结果的正确与否,直接关系到后期建筑结构设计的安全性与可靠性。因此在实际的设计过程中需要设计人员对于计算结果进行多次检核,提高自身对于建筑結构设计的重要性的认识。以楼板计算为例,首先应该选择正确的计算方法对楼板进行计算,同时需要注意连续板不能选用单向板的计算方法,除此之外,双向板的计算需要考虑材料泊松比对其的影响,避免由于没有注意到细节问题而造成的计算值的计算失误。其次,使用计算机程序对建筑结构进行计算,为避免最后的建筑结果的失误过大,还需要设计人员将计算设计结果与实际施工情况相结合进行分析、评价,从而进行修改,并作为后期设计图纸的主要参考依据。地基基础设计是建筑结构设计过程中的设计重点环节,地基基础设计的质量直接关系到后期建筑物的实际质量,一旦地基不稳后期的设计工作以及施工工作就无法进行。在地基基础设计阶段需要设计施工人员严格按照国家的相关标准,对地基的实际情况进行调查之后,进行科学合理的科学设计。
3.3重视抗震设计
在框架结构设计过程中,由于设计建筑设计师过于重视横向框架的设计,而忽略纵向框架的设计,使得建筑物的抗震性能趋近于无,同时不符合抗震设计规范中的相关要求。由于水平地震会在横纵向两个方向轴内产生作用,因此地震需要按照两个主轴方向进行计算。这就意味着,在进行框架结构设计过程中,需要综合考虑横向框架和纵向框架两个方向的作用。同时在进行建筑结构设计的过程中,需要依照小震不坏、中震可修、大震不倒的抗震设计原则,将建筑结构设计成延性结构,由于延性结构的延展性比较强,其变形能力能够有效的承载地震发生时产生的压力波,降低地震对于建筑结构的破坏,延长建筑物的使用寿命。
4结语
综上所述,建筑结构设计对后期房屋的建设具有直接的影响,所以必须注重房屋结构设计的建筑结构设计,树立科学的建筑结构设计态度,强化设计质量艺术,不断提高房屋建筑结构设计水平。
参考文献:
[1]蓝彬彬.浅析房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制策略[J].居舍,2019(15):89.
[2]徐郁峰,苏成,陈兆栓,刘韶新.考虑施工过程的异形建筑结构概率分析[J].建筑结构学报,2011,32(08):120-126.
(作者单位:河南未来筑科建筑设计有限公司)
关键词:建筑结构设计;质量;方法
随着当前我国基建工程行业的快速发展,关于房屋建筑结构设计中应用的优化技术引起了设计人员及研究人员的重视。因此,如何确保房屋建筑结构设计中应用优化技术的合格性,并且保障房屋建筑结构设计优化质量的合格性,成为当前房屋建筑结构设计发展中主要面临的问题。
1建筑结构设计的内容概述
建筑结构设计的内容主要包括整体设计和部件设计。其中整体设计是指基于建筑工程的实际建设环境、性质、高度等因素,选择适合的建筑结构体系,例如:框架结构、筒体结构等,确定好建筑结构体系后,再研究建筑的梁、柱等尺寸数据。做好内力计算等准备工作,以此选择适合的建筑类型。根据施工地所处的地质、水文环境进行建筑物的基础设计工作,确保基础设计与上部结构条件吻合。建筑结构设计中的整体设计包括基础选型、结构选择、剪力墙分布等内容,为后续部件设计工作打下良好基础。建筑结构设计中的部件设计内容是在完成整体结构设计后展开的,其中包括计算墙体、梁、柱等部件的内力或配筋比。单向板的数据计算可视为同宽度梁的数据,根据专业理论计算双向板数据,尽量避免异形板的数据计算。由于墙、梁、柱的计算方法不适用于桩的承台、深梁等块体建筑的数据计算,得出的结果不精确。
2房屋结构优化设计方法分析
2.1结构优化模型
在房屋结构设计优化过程中,经常使用建立房屋结构优化模型这一种方法,在房屋结构优化模型建立过程中,应按照以下步骤进行实施:一是合理选择设计变量。从整体性出发,对房屋结构进行深入分析,明确影响房屋结构设计因素,选择其中主要的、适合的影响因素,将其建立房屋结构优化模型的设计变量,使得房屋结构优化模型的建立突出重点。二是合理确定函数关系。确定好设计变量,就需要确定函数关系,计算出相关的参数,例如钢筋截面积、几何尺寸等等,应保证符合设计优化条件。三是合理衡量各项条件。在房屋结构优化设计过程中,应根据房屋建筑结构设计的各项规范,对房屋建筑结构的各个因素进行充分的考虑,包括房屋建筑结构的稳定性、耐用性、经济性等,应在规范要求的基础上,对各项条件进行优化,不断提高房屋建筑结构优化设计水平。
2.2优化设计计算方案
设计计算方案是房屋结构设计的重要组成部分,所以为了加强房屋结构优化设计水平,还应科学、合理的优化设计计算方案,在此过程中,主要有两种方法,一种是符合型法,另一种为拉式乘子法,进行计算时,应根据结构优化模型,采取适宜的方法进行计算,还应将存在约束条件的转化为没有约束条件进行计算,应保证设计计算方案优化的科学性以及合理性。
2.3结构优化结论分析
在确定好房屋结构优化设计方案后,还应对房屋结构优化设计方案进行综合考虑,应邀请各方代表对优化设计方案进行分析,明确各项方案优缺点,应对其中的细节,也应进行充分的考虑,最后综合各方的综合意见,根据房屋建筑实际情况,确定出房屋结构优化设计的最佳方案。
3提高建筑结构设计质量的途径
3.1做好全面资料的收集工作
首先,在进行建筑物结构设计之前,需要做好资料收集工作,认真确定计算参数。对于建筑工程来说,不同的施工环境、施工方式导致最后建筑物的实际工程质量会出现偏差,因此需要提前对于建筑物的地理位置记性调查,其在某一程度上决定了在进行建筑结构在进行设计过程中涉及到的具体参数不同,如不同的地区存在不同的风压、雪压、地震强度、土壤类别等,这些都是在进行建筑结构设计过程中需要考虑的因素。其次,对于一些特殊的建筑物,在进行设计之前还需要重点参考之前成功的工程案例,根据类似工程的设计经验从而确定设计过程中对参数的选择。因此,在进行建筑结构设计之前,重点在于对于建筑物施工和设计经验的收集,尽量搜集与设计相关的信息,更加科学的选取设计参数,从而避免由于参数选择不合理导致建筑物工程施工质量不合格的情况。
3.2重视结构计算与地基基础设计
在进行上述两步之后,可以得到建筑结构的计算结果,该结果也是后期的施工图纸设计的关键依据,同时建筑计算结果的正确与否,直接关系到后期建筑结构设计的安全性与可靠性。因此在实际的设计过程中需要设计人员对于计算结果进行多次检核,提高自身对于建筑結构设计的重要性的认识。以楼板计算为例,首先应该选择正确的计算方法对楼板进行计算,同时需要注意连续板不能选用单向板的计算方法,除此之外,双向板的计算需要考虑材料泊松比对其的影响,避免由于没有注意到细节问题而造成的计算值的计算失误。其次,使用计算机程序对建筑结构进行计算,为避免最后的建筑结果的失误过大,还需要设计人员将计算设计结果与实际施工情况相结合进行分析、评价,从而进行修改,并作为后期设计图纸的主要参考依据。地基基础设计是建筑结构设计过程中的设计重点环节,地基基础设计的质量直接关系到后期建筑物的实际质量,一旦地基不稳后期的设计工作以及施工工作就无法进行。在地基基础设计阶段需要设计施工人员严格按照国家的相关标准,对地基的实际情况进行调查之后,进行科学合理的科学设计。
3.3重视抗震设计
在框架结构设计过程中,由于设计建筑设计师过于重视横向框架的设计,而忽略纵向框架的设计,使得建筑物的抗震性能趋近于无,同时不符合抗震设计规范中的相关要求。由于水平地震会在横纵向两个方向轴内产生作用,因此地震需要按照两个主轴方向进行计算。这就意味着,在进行框架结构设计过程中,需要综合考虑横向框架和纵向框架两个方向的作用。同时在进行建筑结构设计的过程中,需要依照小震不坏、中震可修、大震不倒的抗震设计原则,将建筑结构设计成延性结构,由于延性结构的延展性比较强,其变形能力能够有效的承载地震发生时产生的压力波,降低地震对于建筑结构的破坏,延长建筑物的使用寿命。
4结语
综上所述,建筑结构设计对后期房屋的建设具有直接的影响,所以必须注重房屋结构设计的建筑结构设计,树立科学的建筑结构设计态度,强化设计质量艺术,不断提高房屋建筑结构设计水平。
参考文献:
[1]蓝彬彬.浅析房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制策略[J].居舍,2019(15):89.
[2]徐郁峰,苏成,陈兆栓,刘韶新.考虑施工过程的异形建筑结构概率分析[J].建筑结构学报,2011,32(08):120-126.
(作者单位:河南未来筑科建筑设计有限公司)