代亞東 徐亞東

摘要：本文通過對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的類型以及原則進(jìn)行闡述，分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中存在的問題，從而探討建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的具體措施。

關(guān)鍵詞：建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);優(yōu)化措施

現(xiàn)階段來看，人們對于建筑有了更高的要求，包括建筑的規(guī)模、功能、內(nèi)部設(shè)備以及外觀等多個方面，在要求質(zhì)量的同時，還要保證經(jīng)濟(jì)效益上的穩(wěn)定，這對于建筑工程來說有著一定的難度。在科學(xué)技術(shù)以及全球一體化的發(fā)展情況下，已經(jīng)有一些新型施工工藝以及材料應(yīng)用到建筑工程中，并且起到了一定的作用，與過去的建筑相比，現(xiàn)階段的建筑工程已經(jīng)逐漸向智能化與自動化發(fā)展，許多機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用，大幅度的提高了施工的工作效率，降低成本上的投入，解決施工過程中的難題，但是與此同時，建筑市場的競爭也在逐步提高，在這種環(huán)境背景下，人們對于建筑有了新的要求，包括質(zhì)量、功能和外觀等多個方面，這就需要相關(guān)人員做好施工前的勘測以及設(shè)計(jì)，尤其是對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來說，如何滿足消費(fèi)者的需求，找到過程中存在的問題，并且做好優(yōu)化設(shè)計(jì)是現(xiàn)階段工作人員的主要研究方向。

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的分類

在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，可以分為上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)兩種，在具體的操作過程中，應(yīng)該根據(jù)具體的類型對設(shè)計(jì)過程進(jìn)行分類，可以分為以下幾方面：1.1框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是由建筑中的梁和柱共同組成的組裝結(jié)構(gòu)，從而承擔(dān)房屋中的全部荷載。對于現(xiàn)階段的建筑工程來說，一些高層建筑或者工業(yè)建筑在形式上有著一定的復(fù)雜性，普通的磚墻已經(jīng)不能滿足荷載過程中的要求，所以采用框架作為其中的承重結(jié)構(gòu)。1.2剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。剪力墻結(jié)構(gòu)就是通過鋼筋混凝土的墻板代替框架結(jié)構(gòu)中的梁柱，從而提高建筑內(nèi)部的荷載能力，并且控制結(jié)構(gòu)過程中的平衡作用力，這種方式已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于建筑中，對于建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有著一定的作用。1.3筒中筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。筒中筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一種，是由心腹筒、框筒以及桁架筒構(gòu)成，通過不同筒結(jié)構(gòu)中的內(nèi)外作用力從而抵抗建筑中的水平承重力。1.4砌體結(jié)構(gòu)。砌體結(jié)構(gòu)就是指在建筑中通過磚墻來實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的整體承重，構(gòu)造柱以及橫梁和樓板大多采用混凝土的結(jié)構(gòu)形式，砌體結(jié)構(gòu)也被稱為是混合結(jié)構(gòu)，在建筑設(shè)計(jì)過程中采用了不同的材料設(shè)計(jì)，大多應(yīng)用于多層或者低層的建筑過程中。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的原則

2.1保證合理的結(jié)構(gòu)性能。在建筑設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該從建筑的整體性出發(fā)，明確建筑結(jié)構(gòu)的基本性能，對于一個工程來說，在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該同時注意它的剛性強(qiáng)度以及柔性強(qiáng)度，要根據(jù)工程的具體信息以及應(yīng)用功能進(jìn)行判斷，對于有些建筑來說，如果剛性強(qiáng)度過大，則會導(dǎo)致建筑在變形能力上的問題，從而會導(dǎo)致它的荷載重量變大，引起對建筑的局部損壞。但是如果柔性過強(qiáng)的話也會由于結(jié)構(gòu)上的變化導(dǎo)致不能承受原有的荷載，甚至?xí)鸾ㄖw上的坍塌，因此，在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師要找到其中的關(guān)鍵點(diǎn)，達(dá)到剛?cè)岵?jì)的目的，著力于建筑的整體來進(jìn)行構(gòu)思，尋找合理的建筑結(jié)構(gòu)體系。2.2保證結(jié)構(gòu)體系的安全性。在建筑結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)過程中，保證建筑的安全性是設(shè)計(jì)的主要原則，也是建筑施工中的重點(diǎn)管理內(nèi)容，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)師應(yīng)該注意對建筑性能上的加固，設(shè)置不同的安全防線，保證構(gòu)件在安裝過程中的穩(wěn)定性，不能因?yàn)槔碚撋峡蚣芙Y(jié)構(gòu)的承重能力是大于砌體結(jié)構(gòu)的，就盲目的進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的選擇，還是應(yīng)該從建筑的環(huán)境等方面出發(fā)，考慮到自然災(zāi)害對它的影響，在設(shè)計(jì)的過程中，可以設(shè)置多道防線，因?yàn)樵谝?guī)劃與設(shè)計(jì)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，絕對安全的設(shè)計(jì)構(gòu)件和過程是不存在的，只有通過多種安全防護(hù)措施的建立才能降低危險發(fā)生的可能性，這樣經(jīng)過較長的時間，還能使建筑盡量保持原有的整體結(jié)構(gòu)。2.3保證設(shè)計(jì)過程中的重點(diǎn)?，F(xiàn)階段來說，建筑在功能和規(guī)模上都有了一定的提升，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中多了很多復(fù)雜的工作，在不同項(xiàng)目設(shè)計(jì)中可能會出現(xiàn)交叉現(xiàn)象的存在，這時候設(shè)計(jì)師就要注意工作中的重點(diǎn)內(nèi)容，明確什么部分才是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要承重，從結(jié)構(gòu)的安全性去考慮，有的放矢的來確定不同構(gòu)件的設(shè)計(jì)位置，從而減少施工過程中可能出現(xiàn)的損失，分清設(shè)計(jì)過程中的主次，協(xié)調(diào)好設(shè)計(jì)過程中互相之間的關(guān)系，把好質(zhì)量關(guān)卡，從重點(diǎn)內(nèi)容出發(fā)進(jìn)行著重考慮。2.4保證設(shè)計(jì)過程中的高效性。對于結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)來說，它屬于建筑的一部分，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過程中，還需要注意它的高效性，要從建筑工程的整體來思考問題，明確結(jié)構(gòu)施工圖紙與計(jì)算過程中準(zhǔn)確性的同時，還要保證它們的速度，在相關(guān)圖表制作的過程中，可以通過借助一些先進(jìn)技術(shù)來提高它的計(jì)算效率，從而保證土木建筑的工程進(jìn)度，做到設(shè)計(jì)過程中準(zhǔn)確性以及速度上的有效平衡。

3工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題

對于現(xiàn)階段來說，人們對于建筑質(zhì)量的要求是非常高的，而且還是在保證建筑功能的前提下，這對于建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來說也就提出了更高的要求，在這種情況下，需要對設(shè)計(jì)過程中存在的問題進(jìn)行分析，找到合理的優(yōu)化方式，從而提高土木建筑的市場價值。3.1地基設(shè)計(jì)方面的問題。地基設(shè)計(jì)是土木建筑設(shè)計(jì)過程中的基礎(chǔ)，對于結(jié)構(gòu)的安全以及穩(wěn)定有著重要的作用，隨著建筑承重能力的提高，在地基設(shè)計(jì)過程中也有了很多方面的壓力。這也就導(dǎo)致在地基設(shè)計(jì)中，存在一些原則上的問題。3.2抗震設(shè)計(jì)存在的問題。在現(xiàn)代的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，由于它的高度有著不同的特點(diǎn)，而且從城市發(fā)展來看，房屋建筑逐漸朝著高層建筑發(fā)展，在這種情況下，為了進(jìn)一步提高建筑的穩(wěn)定性，避免自然災(zāi)害對建筑結(jié)構(gòu)上的影響，應(yīng)該加強(qiáng)抗震方面的設(shè)計(jì)。現(xiàn)階段來說，在抗震設(shè)計(jì)的過程中，仍然存在一些問題，主要體現(xiàn)在以下方面。3.3結(jié)構(gòu)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中的問題。結(jié)構(gòu)施工圖是建筑中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，也是承重構(gòu)件布置上的主要依據(jù)，在結(jié)構(gòu)施工圖中，對于建筑的材料以及規(guī)格等方面都有著標(biāo)準(zhǔn)的劃分。在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的過程中，目前存在的主要問題在于基礎(chǔ)平面圖的繪制以及工程計(jì)算等方面的問題。

4建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施

4.1地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的優(yōu)化。在建筑的地基設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)部門的工作人員需要對現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地勘測，根據(jù)相應(yīng)的地質(zhì)報告以及工程的主要信息，來確定在施工過程中建筑物的自重以及外界施加的壓力，從而確定它的荷載范圍，由專業(yè)的工作人員進(jìn)行底面積的測繪以及計(jì)算，保證地基設(shè)計(jì)過程中的穩(wěn)定性，避免由于外界壓力導(dǎo)致沉降不均勻的現(xiàn)象發(fā)生。其次，還應(yīng)該考慮在設(shè)計(jì)過程中的施工技術(shù)以及材料，以具體的工程為準(zhǔn)，選擇合適的地基處理技術(shù)，通常來說包括獨(dú)立地基、淺地基以及深地基和樁基等，在材料的選擇中，也要保證材料的強(qiáng)度等級，確定它的主要性能，保證在施工過程中的質(zhì)量問題，對可能用到的鋼筋進(jìn)行計(jì)算，從地基的內(nèi)部預(yù)應(yīng)力進(jìn)行考慮。4.2抗震設(shè)計(jì)中的優(yōu)化。在建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該注意設(shè)計(jì)過程中計(jì)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保證承重柱中橫截面積達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，在施工之前要進(jìn)行預(yù)應(yīng)力方面的測驗(yàn)，保證它可以承受住一定范圍的外界作用力。4.3結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)中的優(yōu)化。在結(jié)構(gòu)圖紙的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師需要從圖紙的應(yīng)用角度來進(jìn)行考慮，保證設(shè)計(jì)圖紙的完整性，準(zhǔn)確性以及靈活性。4.4加強(qiáng)工作人員的管理。對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的工作人員來說，也要進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化措施。5結(jié)語

總而言之，人們對于土木工程中的建筑質(zhì)量有了更高層次的要求，這也需要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的優(yōu)化，從基本的設(shè)計(jì)原則出發(fā)，明確結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可能存在的問題，從地基設(shè)計(jì)、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)以及抗震設(shè)計(jì)等多個方面做好優(yōu)化措施，加強(qiáng)員工的管理，從而提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程的整體水平。

參考文獻(xiàn)

[1]辛路.土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化分析[J].居舍，2019（7）：110，117.

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