结构设计常见问题的分析

2021-11-29 15:52高伟峰
魅力中国 2021年39期
关键词:科学合理设计方案图纸

高伟峰

(河北 邯郸 056599)

优化建筑结构设计方案,可以从整体上提高建筑结构的舒适性、美观性。尤其随着人们物质文化生活水平的不断提升,人们对建筑结构整体施工质量提出了多元化的需求。作为建筑工程施工企业,需要给予结构设计工作,足够重视,通过优化结构设计来为建筑工程顺利施工,创造良好条件,以下内容具体问题具体分析,结合结构设计常见问题,提出了相应的设计方案。

一、结构设计工作原则

在建筑结构设计工作开展过程中,设计人员需要严格遵循各项设计规范,以此从整体上保证结构设计方案的科学合理性。以下内容对各项结构设计原则进行了相应分析。

(一)主次有序原则

在建筑结构设计工作中,设计人员往往会运用强柱弱梁、强剪弱弯等设计理念。设计人员在应用这些设计理念时。需要积极贯彻与执行主次有序原则,从整体上提高建筑结构设计的合理性与规范性,确保工程建筑的美观性与结构安全性,并有效满足业主的切实所需。

(二)优劣互补原则

在建筑结构设计中,需要积极贯彻与执行优劣互补原则。在现实中,若建筑物的主体结构柔性过高,即使建筑主体结构抵御外力能力较强,但也难免会出现变形风险。同时,当建筑物主体结构刚度过强时,其自身的变形能力得不到强有力的保障,一旦遭受到较大外力时,极易破坏建筑物主体结构。因此,设计人员需要将优劣互补原则科学合理应用到设计工作中,以此从整体上提高建筑结构的稳定性与安全性。

二、结构设计中的常见问题

(一)地基设计问题

随着我国建筑行业的快速发展,建筑项目数量与日俱增。同时,建筑物高度也在逐步增加,且审批部门工作量逐步加大。在审批过程中,一旦审批工作缺乏系统性与规范性,将会直接影响到建筑结构设计的精准性。比如,工程项目审批人员未深入实际全面考察施工地地点情况,地质水源情况等,影响到审批结果精准性。此外,在房屋建筑中,房屋地基设计质量与建筑施工质量有着密切关系。在现实中有些设计人员为江西工地综合情况考虑进去,影响到地基稳定性,进而给工程建筑质量埋下较大的安全隐患。

(二)缺乏科学合理的建筑框架设计

设计人员在开展房屋建筑框架设计时,将关注点放在了横向框架上,而未给予纵向框架设计工作足够重视。然而,房屋建筑中,横向框架设计与纵向框架设计工作同等重要。只有将二者高效融合,方可以充分发挥出框架应有作用。在发生地震等强烈的外力冲击时,纵向框架有助于防止地震波纵波产生的负面影响。在实际设计环节,设计人员极易出现以下误区。比如,在设计承重柱时,设计高度比实际高度要低,进而影响到建筑框架设计的科学合理性。

(三)设计人员综合素养欠佳

在开展设计工作前,设计人员需要深入实际全面调查是工地实际情况,并收集相关数据信息,然而在现实中有些设计人员缺乏科学完善的调查工作,导致设计方案与建筑实际情况不相契合,影响到建筑的稳定性与安全性。此外,建筑与结构设计具有繁杂性,专业性与系统性。一大设计人员需要缺乏全局观念。我已将各个部件实际功能综合考量进去,极易影响到设计方案的科学合理性。抑或者有些设计人员受到自身专业的限制,在设计时无法高效地应用先进的设计理念与设计技术,导致结构设计存在诸多问题。

(四)图纸存在质量问题

在建筑施工中,房屋建筑结构设计图纸尤为重要。在现实中因设计图纸信息缺乏清晰性图纸细节表述不当等导致建筑工程施工困难重重,比如计量单位不统一时,计算数值间会存在着较大的误差,同时在结构设计中,当图纸信息施工现场信息不相符合时,设计图纸无法科学全面地反映施工现场信息,进而影响到整个工程施工。周期甚至会增加施工成本,影响到工程施工效益,并埋下较大的施工安全隐患。

(五)楼板变形度计算结果精准性有待提高。

在建筑结构设计中,工作人员时常面临楼板变形计算问题。出现此类问题的原因,往往是测量数据过大,抑或者建筑结构设计人员为了追赶进度,所采用的计算方式缺乏科学合理性,导致楼板变形度计算结果存在较大的误差。此外,有些设计人员未全面掌握建筑结构基础概念,导致楼板变形度计算工作,与建筑结构设计规划缺乏规范性。在计算过程中,有些设计人员仅凭片面的数学理论展开设计工作,导致楼板变形,计算受到诸多外在因素的影响,进而影响到变形度计算结果精准性。

三、结构设计问题解决对策

(一)科学合理开展地基设计与选择工作

地基是建筑工程的基础与根基。高质量的地基设计方案,有利于提高地基施工质量,并有助于地基高效承载建筑施加的所有荷载。在地基设计工作开展前,工作人员需要深入建筑地,合理开展地质勘查,精准掌握地质水文状况,以及建设基地的力学性质,对工程建筑场地进行科学合理评价,有效提高设计图纸合理性,并保证工程施工质量。

(二)有效优化图纸设计工作

1.遵循各项施工设计规划。设计人员在开展设计工作时,需要严格遵循相关施工设计规范与标准,给予施工各个环节足够重视,提高设计图纸的精准性。此外,在设计中,设计人员要严防设计图纸过于简单,使得设计图纸具有较强的指导性,促进后续施工工作有序开展。2.做好设计图纸审查工作。审图人员要严把设计图纸审查关。通过科学合理分析图纸与建筑实际需求,确保图纸满足工程建设所需。此外,全面筛查图纸中是否存在施工质量隐患,并借助现代化科技科学合理设计图纸,从整体上提高图纸精准性与合理性。

(三)科学合理应用概念设计

在建筑结构设计工作中,为了保证设计方案的安全性与稳定性,设计人员可以科学合理运用概念设计,以此满足建筑基本应用需求,并提高建筑美观性与观赏性。在设计过程中涉及工作人员应该结合实际情况不断比对设计方案,并选择出最优设计方案。在设计方案确定后,还需对其进行深入分析,以此保证设计方案与房屋设计需求相契合,为后续方案顺利实施创造良好条件。

在设计工作中,工作人员也需科学合理应用剪力墙结构设计。剪力墙结构设计多被应用到高层建筑中,可以有效提高建筑结构稳定性与安全性。在应用此项技术时,设计人员应该与建设方做好沟通与交流,提高剪力墙设置方案的合理性。在必要时,设计人员可以增加备注,以此减少施工时出现不必要的麻烦。在现实中,有些无法满足剪力墙切实所需,此时设计人员需要有效调整其构造,满足配筋率。设计人员不仅需要做好钢梁上焊接栓钉计算工作,也应该保证压型钢板与混凝土充分发挥出应有作用,借助相应的连接方式提高结构设计的稳固性。

(四)加大人才培训力度

机构设计人员的综合素养直接关系到结构设计方案的合理性与先进性。因此,相关单位需要给予设计人才培养工作足够重视。首先,制定科学完善的人才选聘方案。在人才选聘环节,应全面考察应聘者的工作经验,知识储备,设计技能,职业素养等,并择优录用。其次,加大在职培训。通过培训讲座、带教、团队讨论等多种培训方法,及时更新设计人员的知识储备,提高设计人员的设计才能。在培训工作中,要将设计工作所需遵循的法律法规全面告知给设计人员,并督促设计人员严格遵循各项设计规范。最后,设计人员需要充分发挥主观能动性,结合设计工作所需,利用业余时间全面掌握制图与相关软件。设计人员可以向一些设计经验丰富专业素质强的人员请教,不断提高自身的专业素养。在日常工作中,设计人员要加强反思。结合设计中的问题,制定出科学完善的解决对策。设计人员可以找出一些比较典型的设计案例,积极分析与讨论,进而扬长避短,提高自身的设计才能。

(五)可以建立结构优化模型

对设计各种变量进行科学的选择,选择合适的变量对结构设计准确非常重要,变量可以看作对结构有影响力的参数,例如控制目标参数以及约束控制参数,建筑价格以及预期损失等都是比较常见的参数,这些参数对建构模型都非常关键,对建筑结构设计也有很大的影响。而对那些对结构影响不太大的参数,在进行设计时可以降低其设计量,把握设计的重点,进而有效地提升设计性能。还需要确定目标函数,对设计进行优化时,目标函数也是非常重要的,对钢结构进行施工时,设计人员需要做好测量,对函数性质进行科学分析,进而在最终施工过程中,有效控制成本。此外,还需要注意对结构和排水进行协调,房屋建筑的排水涉及大量设备和机械,而设备荷载的强度都比较大,而且排水管道也比较多,且粗细不一,所以在对结构进行设计时,还需要考虑到细节方面,对各种孔径的尺寸以及预埋的深度等进行设计,进而确保设计符合实际房屋的需要。

(六)科学合理开展配筋量计算工作

在结构设计中,设计人员需要结合工程建设实际情况,科学合理开展配筋量计算工作。设计人员可以运用附加箍筋法,将附近箍筋添加至截面高度范围内。在增加附加箍筋时,需要将其集中在梁下部位。此外,在增添建筑结构时,要合理管控主梁截面与次梁截面间的差距,全面提高次梁的承载力,确保建筑结构的稳定性。通过适度增添附近箍筋,充分发挥出抗震作用。

四、结构设计主要要点

(一)重视对工程项目的前期参与

建筑结构设计阶段是建筑项目的重要部分,设计人员对房屋建筑结构设计的设计质量直接影响着建筑项目的施工质量、成本核算和建筑性能使用。因此,首先要重视建筑的前期设计,并且应用优化技术过程,将合理设计融入建筑结构整体中。还要根据房屋建筑设计结果提出技术优化建议,合理布局,保证在房屋建筑结构设计初期,使整个房屋结构体现出设计理念和特点。

(二)重视房屋建筑结构设计与计算机等新型技术的融合

在结构设计工作中,设计人员需要科学合理应用科学技术,全面提高结构设计工作质量。通过将计算机软件应用到设计工作中,有助于提高设计效率,并提高设计精准性。同时在设计过程中采用智能建模,该种技术的应用,也可以提高设计的质量。因此,设计人员需重视现代科学技术的应用,以此不断提高设计质量。

结束语:总之,随着我国建筑行业的快速发展,建筑施工企业也面临着较大的市场竞争压力。为了增加经济效益,提高市场竞争力,建筑企业逐步给予了结构设计工作足够重视。在结构设计中,设计方案科学合理性,往往会受到诸多内外因素的影响。在现实中,结构设计往往会出现诸多问题。比如,设计方式方法缺乏科学合理性,设计图纸质量欠佳,设计人员综合素养参差不齐等。这些问题得不到科学合理地解决,将会直接影响到结构设计质量以及工程建设施工安全性与施工质量。以上内容对结构设计中的常见问题进行了相应分析,并在此基础上提出了相应的解决对策。希望相关工作人员可以从中得到一定的启发或者帮助,进而促进结构设计工作高效开展,全面推动我国建筑行业稳步、健康、持续性发展。

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