工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化探索

劉明忠

摘 要 工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計過程具有一定的復(fù)雜性、煩瑣性，是一項系統(tǒng)性的工程，要求零出錯率，尤其是在新的發(fā)展形勢下，工程數(shù)量日益增加，以及工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計要求越來越嚴(yán)格，因此要不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，尤其是要重點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計流程，并且要創(chuàng)新優(yōu)化工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以利用體現(xiàn)設(shè)計工作人員的主導(dǎo)地位、提高工民建抗震設(shè)計水平等實施路徑，不斷提升工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計水平，促進(jìn)工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計朝著先進(jìn)性、科學(xué)性、合理性方向發(fā)展，促進(jìn)工民建企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

關(guān)鍵詞 工民建;結(jié)構(gòu);設(shè)計;優(yōu)化

1工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計的總體概述

（1）建筑結(jié)構(gòu)的主要類型。隨著社會的進(jìn)步和發(fā)展，現(xiàn)在人們對建筑的功能需求越來越多樣化。根據(jù)建筑物的用途可以將其分為工業(yè)建筑和民用建筑等;根據(jù)建筑物的層數(shù)和建筑高度可以將建筑物分為單層、多層、高層和超高層建筑等;根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)使用的材料分為木質(zhì)結(jié)構(gòu)、磚石結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)等;根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可以分為框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、核心筒結(jié)構(gòu)等[1]。

（2）工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計原則。經(jīng)濟(jì)性原則：必須考慮建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性，在滿足使用性能要求的前提下，確保結(jié)構(gòu)形式具有高性價比，進(jìn)而降低建造成本;安全性原則：在設(shè)計工業(yè)民用建筑時，使用成熟的新技術(shù)可以保證其結(jié)構(gòu)具有更高的穩(wěn)定性、合理性，合理、堅固的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以減少施工安全事故的發(fā)生;適用性原則：物質(zhì)生活水平地提高使得人們對建筑的要求也越來越高，除去其基本的使用功能要求，其外觀也必須符合大眾的審美需求[2]。

2工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化措施

（1）優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計流程提高質(zhì)量與安全性。結(jié)構(gòu)設(shè)計包括制作方案、設(shè)計結(jié)構(gòu)、設(shè)計構(gòu)件、繪制圖紙等過程。每一個工作過程都需要十分精準(zhǔn)，才能夠設(shè)計出最合理的方案。在制定方案時需要根據(jù)各方面的條件來判斷建筑的可行性。在這個過程中，設(shè)計人員需要拋開原有的一些理論概念，對項目的場地進(jìn)行實地考察，通過對項目環(huán)境的考察為制作方案提供參照數(shù)據(jù)。而不是通過自己的主觀臆測做出錯誤地判斷。在設(shè)計結(jié)構(gòu)的過程中，要加強(qiáng)團(tuán)隊的配合，多方面考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計的可行性與安全性，團(tuán)隊合作設(shè)計結(jié)構(gòu)并優(yōu)化結(jié)構(gòu)給出最終的方案，從而提高建筑的質(zhì)量與安全性[3]。

（2）以先進(jìn)的技術(shù)手段做支撐。工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計的流程之復(fù)雜，計算之精準(zhǔn)，需要先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)作為支撐。BIM技術(shù)的應(yīng)用解決了這一方面的問題，使得設(shè)計的精準(zhǔn)度大大提高。BIM技術(shù)在一定程度上避免了建筑的質(zhì)量問題。因為利用BIM技術(shù)，結(jié)構(gòu)設(shè)計者可以將設(shè)計好的建筑展現(xiàn)在客戶面前。BIM技術(shù)使得數(shù)據(jù)的計算更加精準(zhǔn)，因為BIM使用的是三維數(shù)據(jù)信息計算，使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中很多不確定的問題都能夠變得更加清晰，這樣為更有效地防范安全問題提供了很大的幫助。另外，BIM可以為設(shè)計者提供三維數(shù)據(jù)信息建模，這樣不僅僅解放了人類的雙手，提高了設(shè)計的效率，也避免了一些設(shè)計上的失誤。所以說，BIM技術(shù)的加入，為工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化提供了很大的幫助[4]。

（3）完善設(shè)計圖紙。在設(shè)計圖紙過程中，要將工民建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)和基礎(chǔ)工作表現(xiàn)出來，設(shè)計圖紙是工民建筑順利施工的重要基礎(chǔ)，也是保證工程質(zhì)量的主要內(nèi)容，所以在設(shè)計圖紙階段一定要多付出一點(diǎn)時間。為更好地優(yōu)化繪圖階段的設(shè)計，從頭到尾都要堅持全面、清晰、合理的原則，以合理標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)文件為指引，將工民建筑所需的注意事項和施工材料你全部繪畫出來。在施工初期，完善工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計的圖紙，時刻注意圖紙設(shè)計是否有效，并根據(jù)國家對建筑業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范圖紙設(shè)計，從而保證圖紙設(shè)計的合理性和可行性。在具體規(guī)劃設(shè)計圖紙時，為了保證設(shè)計圖紙能夠有效地實施，需要全面掌握施工的實際進(jìn)程情況，根據(jù)對施工實際情況的分析，來進(jìn)行設(shè)計，保證能夠順利開展施工工作。此外，在施工時，也要根據(jù)施工過程中的變化去修改圖紙，使建筑的設(shè)計圖紙更加健全，確保工程有著最佳的施工效果。

（4）實行新的抗震安全技術(shù)。地震是對建筑物考驗極大的自然災(zāi)害，所以說，近年來隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步仿真設(shè)計也成為結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一個要點(diǎn)。不管是抗震規(guī)范還是出于建筑的安全性角度，抗震設(shè)計都成為關(guān)鍵點(diǎn)。所以，建筑物內(nèi)設(shè)置大地震動反應(yīng)觀測系統(tǒng)成為新的規(guī)范。運(yùn)用組織結(jié)構(gòu)中兩個主軸方向的動力特征的概念減輕發(fā)生地震時對建筑的破壞，保證建筑在使用過程中的安全性[5]。

（5）計算機(jī)仿真技術(shù)的使用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，其中，仿真技術(shù)可以使用特定的軟件構(gòu)建建筑仿真模型，模擬真實的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計效果，并通過性能測試獲取結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)。例如，可以使用計算機(jī)模擬技術(shù)將由優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)中，分析并計算結(jié)構(gòu)的實際受力情況，從而直觀地得到結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。還可以對各專業(yè)的設(shè)計結(jié)果進(jìn)行檢測，避免結(jié)構(gòu)碰撞，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，避免了后期的設(shè)計變更，在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化中起著重要的作用。

（6）將安全性作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提。將安全性作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提，這樣一來工作人員在工作的過程也會更加重視。不僅如此，結(jié)構(gòu)設(shè)計的整個流程都會將安全理念滲透其中，設(shè)計好每一個環(huán)節(jié)。考察場地的情況，排除地基存在的安全問題。地基是建筑的靈魂，如果地基出現(xiàn)了差錯，整個建筑就會功虧一簣。了解周邊的環(huán)境，針對性設(shè)計抗震性、通過精準(zhǔn)地計算，排查因為鋼筋問題造成房頂?shù)陌踩珕栴}。協(xié)作完成結(jié)構(gòu)設(shè)計與檢查，以安全性為中心點(diǎn)，工作人員為半徑，將安全落實到結(jié)構(gòu)設(shè)計的實處[6]。

參考文獻(xiàn)

[1] 李玉東.工民建混凝土結(jié)構(gòu)工程施工裂縫處理解析[J].江西建材，2018（1）：63，65.

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[3] 何鏵強(qiáng)，劉健.工民建混凝土結(jié)構(gòu)工程施工裂縫處理探討[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（9）：227.

[4] 劉琳.工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化措施的探討[J].居舍，2019（16）：103.

[5] 任建陽.工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化措施的探討[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（30）：65.

[6] 程雄林.探析工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化[J].河南建材，2019（5）：40，42.