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关于民用建筑结构设计与优化对策分析

2018-10-21苑莉莉

装饰装修天地 2018年24期
关键词:民用建筑优化对策结构设计

苑莉莉

摘 要:社会不断进步,城市化进程不断加快,建筑行业也在不断的更新和发展,主要体现的特别是民用建筑,就目前而言,我国民用建筑的数量像雨后春笋一般一个个的出现,而且越来越多。正因如此,民用结构的质量好与坏受到了社会很多相关人员的研究和调查,因为这是直接关系到人们的生命财产安全的。经过调查发现,我国绝大部分民用建筑的建筑结构设计质量都不是很高,本文对目前民用建筑结构设计做出了有效的分析,然后找到目前民用建筑结构设计中存在的一系列问题,最后通过对问题的不断深入研究,找到解决和优化问题的方法。

关键词:民用建筑;结构设计;优化对策;分析

1 导言

我国社会改革速度不断加快,建筑行业也随之发展迅速。但是在高速发展的同时,也有很多不可避免的问题存在。尤其体现在民用建筑中,无论是大到结构设计还是小到构件的应用,这其中都遇到了诸多问题,民用建筑结构设计应该与社会的发展、变革相适应,更要与居民的生活要求相适应,所以在设计的过程中,在保证建筑的经济适用及美观的同时,还要重视建筑的功能、质量的把控,使建筑设计能达到一个理想的狀态。

2 对建筑结构进行优化的重要性

在进行房屋结构的设计过程中,应该合理的选择建筑结构优化方案,不仅能够实现建筑物的实际使用价值,还能够很好地实现建筑物的经济价值和环保价值。此外,好的结构方案还可以最大程度上减少建设单位的资本投入,为企业带来更多的经济效益,还可以保护建筑施工现场的生态环境,实现经济利益与环保相结合的良好经营模式。因此,合理地使用建筑结构优化技术能够更好地实现建筑物的综合效益。建设单位开发建筑物的基本原则就是在最大程度的减少资本投入、建筑材料使用的基础上,实现建筑物的高质量和长期使用。况且建筑物只有在保证良好质量的基础上实现其美观、耐用、新颖等特点,才能够满足不同人群的需要,为企业带来更多的经济利益。与传统的建筑结构设计方案相比,建筑结构设计优化模式可以降低建筑成本。

3 当前民用建筑结构设计存在的主要问题

3.1 部分结构设计不合理,安全隐患大

在如今的民用建筑结构设计过程中,经常出现忽视抗震墙的设计问题,这一现象较为普遍。民用建筑相对高层建筑而言,其楼层通常较矮,因此在结构设计精度及严谨性方面并没有那么严格。从而导致部分设计人员一味的追求大空间,不重视抗震墙的设计,常常出现上体墙与下体墙不对称的情况,而且有些必须设抗震墙的地方也没有合理设计抗震墙。结构设计不合理,使得建筑的抗震性能大大弱化,存在较大安全隐患。另外,混凝土相关构件的选择经常达不到要求,与标准相差甚远。最典型的例子就是悬挑构件,悬挑构件的配筋率难与标准相符已为民用建筑结构设计常态。再一个就是荷载取值问题,在结构设计中常出现荷载计算错误,或漏算荷载的现象,从而导致荷载取值与实际值相差大,存在安全隐患。

3.2 设计人员的专业素质比较低

一些设计者以为手算是粗枝大叶不精确的想法是大错特错,以国内PKPM软件为例,其内核依然是一个手算的模拟过程,本质上仍然是按照国内规范进行的模型假定,并不是完全的有限元受力分析,它的优点在于程式化,加快了设计的速度和质量控制。然而作为一个设计师来说,不了解手算的过程,对电算软件也是不了解的。很多设计人,缺乏对传力体系的认识,同时对于手算原理过度轻视,盲目依赖计算机程序,导致计算参数设置不合理,除影响工作效率,还会造成计算错误,与实际受力完全不符,从而直接影响最终的安全和与经济性,结构优化从何谈起?

3.3 民用建筑结构验算缺陷

建筑结构验算问题主要体现在以下三个方面,第一,建筑结构的荷载能力取值方面不恰当,在使用独立基础的情况之下对民用多层建筑结构框架中,建筑物的受力点主要在软弱黏性的土层。我国大部分民用住宅建筑都是 6 层,高度在 15 米左右,所以很多设计往往对这种比较低的建筑忽略了建筑物抗震荷载的作用。其二,在对建筑物砌体结构进行验算的问题方面,在大多数民用建筑中很少使用到剪力法,如果建筑中存在薄弱层的话,那么该建筑物的抗震能力是得不到保证的。其三,对结构周期折减系数没有确定,在结构框架中因为有填充墙的存在,所以正常的结构框架刚度应该比刚一开始设计时刚度要大的,但是这一点往往在民用建筑中很容易被忽略。

4 民用建筑结构设计的优化对策

4.1 民用建筑模型的优化结构设计

民用建筑的建设施工项目强大,为了避免施工人员对设计师的设计产生理解上的错误,因此,要在建筑施工之前,对设计师的设计成果进行建筑模型的设计。进行民用建筑的结构模型设计的主要方面除了包括对于建筑自身各方面的优化设计之外,还包括对于建筑工程的造价、受力等情况的优化设计。在进行建筑结构的优化设计工作时,要以设计建筑的实际情况为依据,以实现民用建筑的经济最大化效益为设计的主要目标。

4.2 设计深度没有达到规定要求

在进行图纸设计过程中,很多设计人员为了省事,就直接从已有的老图纸上扒取内容,在这一基础上稍加修改尺寸和外形,就直接应用到施工中去。由于这些图纸大量抄袭原图,所以就使原有的墙身大样图以及部分剖面图显得不伦不类,甚至出现大量偏差,而且相关的数据、工程类别、耐火等级、防火消防处、理安全等级、等方面都是沿用老图的构架,这与新型建筑本身不符,更不符合实际的规范。此外,因比例性缩放尺寸,所以严重破坏了原有的抗力结构。而在面临这些问题时,设计人员不但不自身修正所出现的问题,还不断的加大工程结构设计,却不知这样反而会加大隐患,进而造成了很多不必要的浪费。

4.3 重视计算,将结构设计概念与计算相结合

我们知道,结构设计与现实理论二者之间或多或少会有一点差距。因此,设计工作人员应从建筑物的使用性质及使用功能等方面考虑,将结构设计概念与计算有机融合,尽可能将这种误差减小。例如部分民用建筑计算其荷载取值时,要充分考虑风荷载;底框砌体结构演算时,若有薄弱层存在,就应将塑性变形考虑其中;有填充墙的框架结构,进行周期、刚度计算时,要将周期折减系数考虑其中。

5 结语

由上文可知,民用建筑是我国建设的重要类型之一,对于民用建筑设计来说,结构设计又是其非常重要的组成部分。因此,从这个角度出发,新时期我们深入研究民用建筑结构设计相关问题,有着非常重要的现实意义。从目前来看,我国民用建筑结构设计领域在多年的发展过程的当中已然逐渐形成了一套相对较为完善的体系,也取得了很多傲人的成就。然而,我们在实际操作过程中也不难发展,这其中还存在不少的问题。特别是与欧美一些发达国家相比,更是存在很多的问题和不足之处。笔者从事民用建筑结构设计相关工作多年,本文是一些心得体会所在,希望能对同行起到借鉴的作用。未来,我们一定要进一步完善民用建筑结构设计中的不足之处,使其能更好的为我国现代化建设增砖添瓦。

参考文献:

[1] 宋少刚.高层民用建筑结构设计的几点重要思考[J].中国建材科技,2015(2):101~102.

[2] 张婷.试论民用建筑结构设计中存在的不足[J].江西建材,2015(4):32+35.

[3] 董丽萍.民用建筑结构设计和优化[J].中华建设,2014(11):76~77.

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