摘要:随着国家的发展越来越好,人们生活水平的不断提高,人们对建筑结构的要求从安全性提高到美观性和实用性。但是,在施工过程中,材料使用不当容易导致建筑安全性降低,引发安全事故。此外,由于建筑设计没有充分考虑剪力墙结构和管状结构的抗震能力,削弱了建筑的抗震能力,有的设计者甚至采用了国内不成熟的异形柱以提高抗震性能。建筑的美学。设计。针对这些问题,将从框架设计、图纸质量、安全性等方面进行研究。
关键词:土木工程;建筑结构设计 引言
人们对建筑结构设计的要求越来越高,除了要满足建筑的实用性之外,还要确保建筑的安全、美观、舒适。其中建筑结构设计方法是影响房屋设计效果的关键因素之一,建筑结构设计方法直接影响这建筑结构的变化。建筑结构设计的难度较大,对设计人员的要求较高,设计人员必须要掌握扎实的专业知识和丰富的技能经验,才能够很好的适应建筑结构设计工作的要求。
1土木工程建筑结构设计优化的含义及重要性
建筑结构设计优化工作内容较多,较为繁杂,影响因素多,需要综合考虑。为实现优化结构设计的目的,既要综合考虑施工材料的价格、性能、安全性,还必须站在宏观的角度考虑建筑空间如何安排,确保设计的空间既美观又具有功能性,综合上述内容及建筑结构的优势,结合具体设计要求开展设计工作。此外,房建结构设计优化还必须制定目标,明确结构的具体功能和使用目的,细分设计工作的内容,循序渐进地开展优化工作,保障最后得出的优化方案切实可行、性价比高,设计出的结构安全、美观。房建结构设计优化工作的优势:(1)房建结构设计工作内容繁杂,与建筑行业的许多知识相关,其优化工作也与许多学科存在联系,具有较强的关联性。(2)优化后的房屋结构设计方案相较于优化前,在美观性、安全性、功能性等方面都具有较大优势,经过优化的建筑的质量大幅
度提升,实用性更强。(3)经过优化的结构设计方案具有便于管理和便于施工的特点,规范的施工以及系统化的现场管理可以大幅度提升施工安全性和工程质量,还可以加快施工进度,有效减少施工成本。(4)新颖的结构设计方案可以推动建筑行业走向多元化,满足人们的居住需求,提升人们的居住质量。
2建筑结构设计中常见问题 2.1建筑设计图纸中所存在的问题
在进行建筑设计时,图纸是不可或缺的一部分,然而图纸的质量有待提高。一些常见的建筑设计问题中,图纸质量就是其中之一。影响图纸质量的因素非常多,如图纸参数设置过多、施工计划的调整频率过高及相关设计人员的专业技能不过关等,图纸质量降低会影响到建筑的整体质量。总得来说,图纸质量是衡量建筑施工质量及施工时长的标准。
2.2建筑物框架设计存在的问题
建筑框架结构在设计时主要分为2类:剪力墙结构和筒体结构。在建筑设计中,最普遍使用的剪力墙结构就是俗称的框架结构。在建筑结构的设计过程中,相关的设计人员需根据框架的要求及特征,对所设计的建筑物的框架柱和框架梁进行合理的设置。但是在实践中,往往会忽略一些框架设计,就会导致设计方案出现问题,还有的设计人员为了更加突显建筑的功能,在对框架柱进行设计时,相应地减少框架柱的宽度,很大程度上降低了框架柱的抗击能力,抗震能力变弱。
2.3异形柱的技术不够成熟
许多设计人员为了建筑物的美观及提升建筑物整体的观感,建筑结构设计不够科学,导致建筑问题频发。异形柱就是指在设计过程中将柱截面设计为L形、T形、十字形。我国对于异形柱的研究还不够深入,发展还不够成熟,在运用过程中,许多设计人员由于自身的能力不足,并不具有随心所欲地使用异形柱进行设计的能力,使建筑结构存在大量的安全隐患。
3基于土木工程建筑结构设计现存问题的优化措施
3.1建筑信息模型技术
(1)信息的集成化。设计期间的信息具有高度的集成化特性,丰富了信息的利用价值。以建筑结构设计的要求为准,以设计信息为支撑,将信息整合至特定的模型中,增强信息的集成化特性。对于设计人员而言,可以根据设计需求在平台上采取相应的操作,且能够满足多人同时操作的作业需求,由此达到交互设计的效果。在土木工程建筑项目的信息模型中,最具代表性的当属数据库,其作用在于可完整地记录建筑结构设计的细分项目以及具体内容,并且能够通过三维模型的形式呈现出数据库内部的各项信息以及彼此间的关系,使信息所蕴含的价值得到充分的彰显。数据库所包含的信息资源总量丰富,包含建筑结构的空间信息、细分构件的尺寸信息、各类构件的材料信息等,而此类信息都具有可参考价值,有利于提高设计的便捷性,并保证设计效果。相比于CAD等传统的二维设计方式,建筑信息模型技术可以充分发掘出信息的利用价值,以较为直观的形式呈现信息。(2)协同设计。土木工程建筑结构设计是一项系统性的工作,其需要多个部门的共同参与,若采取的是各部门独立设计的模式,则容易因沟通不及时而出现结构冲突等问题。依托于建筑信息模型技术,可以创建开放化的设计平台,除了服务于设计部门外,施工部门以及业主等参与主体均能够获取数据资料信息,从而全面掌握建筑结构的设计情况,就相关问题展开探讨,采取合适的解决方法,经过持续性的优化后调整建筑设计方案,提高其可行性。在协同设计的模式中,业主可以提出个性化的要求,设计人员以此为工作导向展开设计工作,并从施工部门中获取建议,最终制定合适的设计方案。(3)传递性设计。通过建筑信息模型技术的应用,设计工作打破了以往信息过于独立的僵局,各类信息能够以某种微妙的关系关联于一体,受惠于信息的高效整合特性,设计及修改等工作的便捷性得以提高,当设计人员对某部分的参数做出调整后,与之相对应的参数也将同步发生变化,展现出经过整体调整后的模型,缩短了设计时间,保证了设计结果的精准性。
3.2模型建设的应用
土木工程建筑结构设计中,合理应用模型还可达到减少修改工作量、提高修改准确性的双重效果。此处,以土木工程中的钢结构设计为例展开分析,所创建
的模型可以反映出各结构间的连接关系以及钢结构体系的稳定程度等方面的情况,设计人员根据模型做出判断,若存在钢构件冲突或是整体结构失稳等问题,则可以进行优化,并再次对全新的模型做出判断,按照此方式重复操作后逐步完善设计方案。
3.4数据信息化的应用
纵观建筑结构设计发展进程,建筑信息模型技术具有里程碑式意义,其能够高效整合多种信息,实现信息的统一建设与处理。作为设计人员,可以将建筑信息模型技术作为设计工作中的“得力助手”,高效整合工程信息以及处理信息。在设计工作中创建数据库,作为信息的“收纳盒”,存在需求时便及时从数据库中调取相应的信息。由于信息被整合于一体,因此彼此间的融合性和关联性也有所增强,创建的结构具备信息层面的关联,而相比于CAD等传统的软件而言,数据库的应用还可缩短设计时间,保证设计结果的准确性。
结语
建筑结构设计的重要性有目共睹,在建筑设计时要充分满足社会效益与经济效益,从最初的图纸到选料再到后期的框架等,不仅体现了设计人员的工作能力,还能够将大众所喜爱的建筑结构融入设计里,呈现出符合大众审美且安全的建筑。因此,在建筑结构设计过程中,设计人员要不断强化自身的能力,保障建筑设计方案的科学性,促进建筑行业的发展。
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