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关于建筑结构设计的影响因素分析及解决措施
摘要:众所周知,新时期我国城市化进程显著加快,在此背景下建筑行业的发展也步入了新的阶段,相应的建筑企业的规模也在不断地扩大,对建筑结构安全性的重视程度也越来越高,但现阶段,由于一系列因素的影响,导致建筑结构的整体质量始终得不到保障,这会在很大程度上影响到后续建筑工程项目的开展。为了确保建筑企业的稳定发展,需要重视对建筑结构设计的影响因素分析,并还需要采取相应的解决措施来予以应对,保障我国社会经济健康稳定的发展。
关键词:建筑结构设计;原则;影响因素;解决措施
引言
建筑结构是建筑工程安全性和质量中最关键的指标之一,其包括结构整体牢固性、结构构件承载能力以及结构在特定环境下的耐久性。做好建筑结构设计对于整个建筑质量水平的提升有着很大的促进作用,因此为了保障建筑结构安全性和整体质量,相关企业应从实际出发,在遵循建筑结构经济型、建筑结构安全性、建筑结构美观性等原则的基础上,规避相关因素对建筑结构设计的影响,以提升建筑整体施工水平。
1.建筑结构设计的原则分析
1.1建筑结构经济型
为了最大化地实现建筑工程的高效益、高收益,达到设计优化的目标,必须注重对建筑材料设计进行优化,控制建筑成本。设计人员在对设计进行优化时,要提高对建筑经济性的重视程度,尽可能地避免预算超支的现象。需要注意的是,控制成本的前提是确保建筑达到一定的质量要求和功能要求,切忌为了控制成本而忽略了建筑质量。新阶段与过去的建筑结构设计方案不同的是,对建筑结构设计方案进行优化时,在建筑成本方面采取了一定的控制措施,而优化后的方案更高效地实现了对资源的合理分配,提高了对有限资源的利用率,将有限资源、空间的利用率和功能发挥到最大。
1.2建筑结构安全性
(1)建筑结构的安全承载能力
在建筑结构中,荷载标准值、材料强度分项系数以及荷载分项系数是三个重要的参数,其展现的是在规定的荷载标准作用下的安全性能,直接影响到建筑结构的承载能力。因此,只有合理地控制各种量化系数所构成的安全系数或分项系数,才能有效地保障建筑结构设计的安全性。
(2)建筑结构的整体牢固性
对于建筑结构而言,不仅要有足够的承载能力,同时还要具备良好的整体牢固性,其主要依靠于结构良好的延性和必要的冗余度,从而用来抵抗地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果,可以减轻灾害损失。
(3)建筑结构的耐久性和安全性
根据建筑结构设计及其施工标准可知,要有效降低混凝土腐蚀以及钢筋锈蚀等结构安全问题的发生率,以利于提升结构的安全性及耐久性,延长结构使用寿命。此外,尽管当前我国也设置了相关要求以提升结构的耐久性,如保护钢筋免遭锈蚀,确定混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级,以更好地保障建筑的使用安全性,但依然还有提升的空间。
1.3建筑结构美观性
为了确保建筑的整体性能,往往需采用适当的方式对建筑功能进行一定的改动,不仅需要提高建筑的整体性能,还应注重建筑空间的使用体验,美化环境,从而最大化地展现建筑的实际价值和效能。
2.建筑结构设计的影响因素分析
2.1结构外形
在对建筑结构的外形设计进行优化时,一般情况下会综合考虑该建筑的各方面性能,在尽可能在确保建筑观赏性和实用性的基础上,对建筑的外观进行设计和改造,提高人们对建筑的满意程度。在结构外形的选择方面,通常会选择圆形或方形,从而更好地提高建筑的安全性。圆形的结构外形可以缩减建筑物墙体面积,在确保效益的前提下尽可能地缩减装修以及材料的资金投入,这也充分体现出建筑结构的外形以及建筑结构设计的优化之间的关联性。
2.2用地面积和建筑层数
通过研究和分析不难发现,建筑的单位层数占地面积以及整体的建筑楼数之间呈反比的关系,在整体建筑楼层数量增加的同时,该建筑的单位层数占地面积会呈递减的趋势,同时伴随着建筑成本的降低。在对结构设计进行优化时,设计人员要充分考虑客户入住的情况和需求,对建筑光线进行设计和研究,尽可能地确保建筑空间的舒适度能够达到人们的要求,从而使更多人选择该建筑。而这一目标的实现,需要设计人员充分考虑建筑物之间的距离,对建筑物楼层进行科学的设计和布局,使建筑面积和楼层数量之间呈正比关系。因此,设计人员要注重对楼层数量和建筑面积的设计,只有这样才可以在确保建筑效益的基础上,尽可能地对建筑结构设计进行优化。
3.建筑结构设计影响因素的解决措施
3.1强化质量意识,制定合理的设计流程和标准体系
结构设计人员一定要强化质量意识,树立质量第一的观念,以质量求生存、以创新谋发展。用全面质量管理的思想和方法制定合理的设计流程和标准体系。在设计图纸前,设计人员首先要对建筑结构的平面布局、楼层高度等进行合理化分析,后续再结合建筑的实际情况来设计施工图纸,以在确保建筑功能得到保证的同时,降低相应的施工成本,进而维护建筑企业的整体效益。与此同时,在建筑结构的选型过程中,建筑企业也要充分考虑建筑的用途、稳定性、功能等众多因素。对一些高层建筑而言,其结构形式主要包括框架结构、剪力墙结构、框剪结构等,不同结构形式在设计方面也有着一定的区别,因此在设计过程中,建筑企业就需要注重施工图纸的设计工作,充分考虑各方面因素,并根据建筑结构实际情况对设计图纸进行优化,以确保建筑结构设计的合理性,进而也在一定程度上保证施工质量和安全。除此之外,相应的设计人员也需要增强自身的安全意识,要认识到自身的责任所在,在具体的设计工作过程中既要保证建筑结构的审美性,也要确保其适用性,确保可以发挥出建筑结构的作用。同时,还需要确保设计效果与建筑周围环境相融合,通过合理的图纸设计,可为后续施工工作的开展奠定良好的基础,确保建筑工程各环节工作的有效性。
3.2引入先进技术
以数字技术的运用为例分析可知。对建筑物的结构布置可以采用多种不同的方式,即使对于同一个建筑工程,也会有很多种结构布置方案和结构分析方案可供选择。鉴于结构分析方式和建筑物设计之间的关系,设计人员需要在进行方式选择时先确定最合适的分析方式,只有这样才可以更好地确定最合适的设计方案。在现阶段所有的分析方式中,使用率最高并且效果最佳的方式主要以数据技术为主,包括BIM等新型技术,其可以提高建筑分析的直观性和高效性。设计人员可以在所整理的数据以及实际的建筑要求基础上,开展建筑模型仿真模拟建设,并且可以在3D立体模型的帮助下,处理有纰漏的细节问题,这样可以提高设计方案的精准性以及合理性,并对设计方案中的纰漏以及不符合要求的部分进行调整,从而在技术方面促进设计方案精准度的提高。
4.结语
总而言之,随着”十三五”规划总结和“十四五”规划展望之际,工程建设呈现规模大、难度大、周期短等特点,建筑结构设计千变万化。设计人员不仅需要从思想上引起重视,理清思路,抓住关键,不断学习,还应不断总结经验,进一步提高设计质量,为我国建筑事业的长足发展奠定基础。
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