建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的問題與解決措施分析

黃發(fā)燕

摘要：近年來關(guān)于建筑事故的案例和報(bào)道屢見不鮮，許多企業(yè)和相關(guān)從業(yè)者盲目減少建設(shè)成本，或者設(shè)計(jì)方案華而不實(shí)，沒有滿足正常的安全性指標(biāo)要求，導(dǎo)致了相應(yīng)的事故發(fā)生，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，也給居民和日常使用者造成了生命和財(cái)產(chǎn)威脅。目前我國經(jīng)濟(jì)形勢良好，建筑數(shù)量也逐步增加，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)提高相應(yīng)的安全性標(biāo)準(zhǔn)，減少乃至杜絕類似事件的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：建筑工程;工程結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)優(yōu)化

引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量也得到了改善，在此背景下，對于生活及居住的環(huán)境，也有了更嚴(yán)格的要求。在開展房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的過程中，設(shè)計(jì)人員需積極采用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，這樣房屋的舒適度不但可以得到提高，同時還能將人們的居住需求進(jìn)行全面的滿足。不僅如此，通過應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其還可在不影響房屋性能及質(zhì)量的前提下大幅度降低建設(shè)的成本，而這在很大程度上也可提高工程企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)建筑工程產(chǎn)業(yè)在我國更好的發(fā)展。

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題

1.1細(xì)節(jié)處理缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要對其中的細(xì)節(jié)加強(qiáng)重視。采用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，完成對建筑工程細(xì)微部位的設(shè)計(jì)，從而把握建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的細(xì)節(jié)問題。因?yàn)檫@些細(xì)節(jié)問題不僅會對建筑功能產(chǎn)生影響，還會對建筑的安全性產(chǎn)生影響，所以相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要加強(qiáng)重視，例如，在開展設(shè)計(jì)工作的過程中，一些工作人員在設(shè)計(jì)過程中缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性導(dǎo)致預(yù)埋件與建筑工程的整體結(jié)構(gòu)、建筑工程的施工安裝相沖突，同時也使建筑工程的建筑質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。

1.2設(shè)計(jì)過程主觀因素

相比于建筑施工，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是伴隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和外部市場環(huán)境的改變而產(chǎn)生的一門新興學(xué)科，發(fā)展周期較短，很多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方向的研究院都出現(xiàn)研究人員短缺的情況。因此很多建筑設(shè)計(jì)類專業(yè)的畢業(yè)生，缺少相關(guān)經(jīng)驗(yàn)、知識的積累和運(yùn)用過程，沒有經(jīng)過系統(tǒng)的培訓(xùn)和考核就上崗，成為相應(yīng)的從業(yè)人員。這類人往往缺乏相應(yīng)的實(shí)踐能力和系統(tǒng)的理論知識，最重要的是他們還存在安全意識匱乏的問題，直接導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)很多的疏忽和漏洞，影響建筑整體的安全性。

1.3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中的問題

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員需要以建筑工程規(guī)劃、勘察等為重要依據(jù)，按照正確的規(guī)范和流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如：建筑設(shè)計(jì)方案中的一些具體標(biāo)識缺乏規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性，在具體施工中會使相關(guān)施工人員造成誤解，從而影響到設(shè)計(jì)方案的正確實(shí)施，進(jìn)而給工程建筑結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量造成損害，影響到建筑的價值。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用

2.1建筑結(jié)構(gòu)整體與局部的優(yōu)化設(shè)計(jì)

在建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和局部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，共同去優(yōu)化，這樣才能夠提高建筑整體設(shè)計(jì)的合理性和安全性，要使建筑物的建筑平面與建筑結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)一步協(xié)調(diào)，來提高建筑物外觀的美觀度。要想能夠?qū)崿F(xiàn)建筑的結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)，秉持著簡潔設(shè)計(jì)的思想原則，避免在建筑物設(shè)計(jì)時，發(fā)生一些錯位的不良現(xiàn)象。還要由設(shè)計(jì)師對現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，進(jìn)一步控制好框架梁和箍筋之間的距離，并對其進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，以此才能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對整體設(shè)計(jì)效果的優(yōu)化。結(jié)構(gòu)體優(yōu)化期間，還要科學(xué)規(guī)劃剪力墻，在剪力墻上有更精密的構(gòu)件。建筑整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化要科學(xué)選擇設(shè)計(jì)方案，來實(shí)現(xiàn)優(yōu)化整體建筑物結(jié)構(gòu)的目的，以實(shí)現(xiàn)建筑物局部的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，也可以通過不斷積累，實(shí)現(xiàn)整體建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

2.2基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)

建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)對于整體結(jié)構(gòu)的影響是非常大的，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是否合理會關(guān)系到建筑的穩(wěn)定性與安全性。因此，進(jìn)行建筑工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時，應(yīng)根據(jù)工程現(xiàn)場的地質(zhì)條件選擇最為恰當(dāng)?shù)幕A(chǔ)結(jié)構(gòu)類型。比如，一些建筑的筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，常常會面臨上下柱墩抗沖切情況，當(dāng)墩柱尺寸相同時，上柱墩可以滿足沖切需求，而下柱墩卻難以達(dá)到?jīng)_切標(biāo)準(zhǔn)，這種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方面的問題往往是由于上柱墩與沖切線之間存在相交的情況，而相同尺寸的下墩柱與沖切線不相交;上下墩柱選擇不合理，一旦在基礎(chǔ)施工過程中土方的開挖量相對較大時，往往需進(jìn)行下柱墩的科學(xué)設(shè)計(jì)。針對筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面的這一問題，應(yīng)結(jié)合具體的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各個細(xì)節(jié)的科學(xué)設(shè)計(jì)和調(diào)整?？傊魏蔚慕ㄖA(chǔ)設(shè)計(jì)中，專業(yè)設(shè)計(jì)人員都應(yīng)加強(qiáng)對地基地質(zhì)、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等方面的綜合分析，在最終的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案確定時，充分從結(jié)構(gòu)可靠性、施工成本和施工技術(shù)的角度出發(fā)優(yōu)化方案。比如，如果工程現(xiàn)場的承載力比較好，可以采用淺基礎(chǔ)，而工程現(xiàn)場地基承載力不足、土質(zhì)較差的情況下，需進(jìn)行地基加固處理，選用樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等，但無論采用的是哪種樁基礎(chǔ)，都要注意基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化。

2.3擇最佳的建筑計(jì)算模式

一項(xiàng)建筑工程往往會涉及多種內(nèi)容，建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)計(jì)中會牽涉各種計(jì)算程序，要對其進(jìn)行優(yōu)化，需要計(jì)算處理各種建造數(shù)據(jù)。所以，建筑設(shè)計(jì)者需要在數(shù)據(jù)計(jì)算過程中對結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，分析不附加約束條件的問題。首先，在設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中，要明確建筑結(jié)構(gòu)的性質(zhì)和特征，不同種類的建筑結(jié)構(gòu)往往要采用差異化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法;其次，各個建筑計(jì)算模式在有缺點(diǎn)上并不相同，所以要考慮建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的實(shí)際要求，最終確定可靠、優(yōu)質(zhì)的計(jì)算模式，降低建筑工程設(shè)計(jì)成本。以此提升設(shè)計(jì)的實(shí)用性，使得工程程序得到優(yōu)化，讓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的效益。

2.4對優(yōu)化模型進(jìn)行合理建立

在開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作的過程中，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型及計(jì)算方案是極為重要的。所謂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，即是從眾多變量中選擇較為關(guān)鍵的參數(shù)，之后結(jié)合這些參數(shù)建立函數(shù)模型，并計(jì)算出最優(yōu)解。通常情況下，對模型的構(gòu)建可分為以下幾部分。首先，設(shè)計(jì)人員需要對設(shè)計(jì)變量進(jìn)行合理選擇，設(shè)計(jì)變量不但對模型的構(gòu)建起著至關(guān)重要的作用，同時也關(guān)系著對參數(shù)的選擇，設(shè)計(jì)人員通過對模型的設(shè)計(jì)變量進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，計(jì)算編程的工作量也會得到有效地降低。其次便是對目標(biāo)函數(shù)的明確，在這一過程中，設(shè)計(jì)人員需找到能滿足函數(shù)條件的最優(yōu)解，之后還需對約束條件進(jìn)行合理確定，其中就包括應(yīng)力、強(qiáng)度以及尺寸等數(shù)據(jù)條件。在落實(shí)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作的過程中，設(shè)計(jì)人員需確保這些約束條件可達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定，這樣設(shè)計(jì)的相關(guān)需求也能得到有效的滿足。

2.5保障安全監(jiān)督和管控

相關(guān)建筑企業(yè)應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)人員之外，設(shè)立相應(yīng)的建筑審核和監(jiān)督部門，負(fù)責(zé)審核設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)圖，如有疑問的話，與相關(guān)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行考察取證，決定設(shè)計(jì)方案的合理性和安全性。如果過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的不合理之處和失誤，應(yīng)當(dāng)及時指出，避免相應(yīng)的設(shè)計(jì)錯誤和不足流入施工環(huán)節(jié)。過程中可以適當(dāng)給予設(shè)計(jì)人員一定的壓力，可以提高設(shè)計(jì)人員的積極性，培養(yǎng)謹(jǐn)慎的工作態(tài)度，減少相關(guān)失誤發(fā)生的頻率。

結(jié)束語

總而言之，在開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的過程中，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法進(jìn)行的應(yīng)用是極為重要的。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的作用下，不論是建筑的安全還是美觀都能得到優(yōu)化設(shè)計(jì)，而業(yè)主也可進(jìn)行更安全、舒適的居住。此外，通過對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的創(chuàng)新，其不但可以吸引更多的消費(fèi)者，還能將人們的居住需求進(jìn)行有效的滿足，而這在很大程度上也有利于建筑單位的可持續(xù)發(fā)展。

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