浅谈建筑结构设计的不足及优化方法王玉富

浅谈建筑结构设计的不足及优化方法王玉富

王玉富

1建筑结构设计常见问题

1.1图纸设计问题

建筑在施工过程中经常会受到工期及其他因素的影响，施工企业为了能够尽快完成建筑施工，对图纸设计的一些具体要求没有一定的重视，另外一方面是设计人员没有对实际场地进行考察而进行建筑图纸的设计，在设计过程中沿用一些类似建筑工程中的结构设计图纸，只将一些设计数据进行更改，造成了设计与实际施工情况出现严重不符现象，最终影响了房屋建筑结构设计图纸的科学性，并且直接对后续的房屋建筑工程施工带来一定的影响。

1.2建筑抗震结构设计存在的不足

虽然地震灾害的频率并不是很高，但依然是影响超高层建筑使用人员安全水平的关键性因素。目前，一些超高层建筑的结构设计人员存在灵活性不足的问题，并没有对常规的超高层建筑结构进行规划设计方案的改良。还有部分建筑结构设计人员对于超高层建筑承重的复杂性重视程度不足，缺乏对抗震计算活动的关注，导致很大一部分超高层建筑在实施结构设计的过程中，无法为抗震性能优化提供帮助。

1.3安全消防问题

随着人们对房屋建筑需求不断增加，房屋建筑的功能性直接决定了其内部结构设计，多样化的功能要求必然使房屋建筑结构设计也在一定程度上变得复杂，从而给建筑安全带来一定得的影响。如很多房屋建筑结构设计过程中，一些设计者为了结构美观性和施工控制成本的考虑，大量的在设计中使用可燃性材料进行施工，不仅使房屋建筑在发生火灾的情况下，不能够很好的对火势进行控制，还会由于不科学的设计使火势迅速蔓延，严重的威胁到房屋建筑的安全。因此，在对房屋建筑结构进行设计时，必须要加强建筑消防安全的设计考虑，通过结合实际的建筑情况使用一些防火方法，如设置防火墙、防火卷帘等。

2建筑结构设计的优化方法

2.1平面设计方案的优化

在进行房屋建筑结构设计时，结构的平面布置对于整个房屋结构设计方案、建筑功能及施工成本等都会产生较大的影响。因此，对建筑结构平面布置进行优化非常重要，通过合理的平面方案能确定结构的平面布局、楼层高度、房屋基本情况等。因此，在进行房屋结构平面设计优化时，需要结合我们对建筑的使用功能进行考虑，通过结合现场的实际情况进行充分的考虑分析，虽然在进行建筑结构优化设计时不可能面面俱到，但是必须要有一定的侧重点。

2.2提升建筑消防设计质量

首先，建筑在进行具体设计的过程中，必须加强对设计性质因素的规范性的关注，保证所有的建筑设计工作都可以足够完整的实现与建筑结构设计需要的对接，为消防设计技术价值的完整变现创造足够成熟的基础条件。要加强对消防设计环节科学性的关注，根据建筑设计设计的技术特征，对不同设计环节的技术难点加以总结，保证建筑的结构设计可以更大程度上满足建筑的安全性应用要求。要从建筑的易燃性材料研究角度出发，对建筑进行火灾状态下的安全管理需求调查分析，保证建筑可以更加完整的按照消防设计理念实现对建筑材料应用措施的优化控制，保证建筑可以更加全面的按照结构优势避免火灾快速蔓延。建筑还需要对消防通道的设计工作加强关注，尤其要保证所有的建筑设计工作都可以足够全面的实现与建筑排烟体系的业务对接，使建筑可以凭借对使用人员的状态分析，实现对消防设计质量的优化。

2.3建筑结构外套框架结构的优化设计

建筑结构平面框架的优化设计是一个多次及高次超静定问题，框架荷载使用条件是不变的设计因素，因此优化设计上也就剩下梁柱杆件截面尺寸为变量，因此可以通过调整相应的截面尺寸进行优化设计。建筑基本框架中，任何一个梁柱截面积的尺寸发生改变，都会影响整个结构内力分布，然而这种影响仅仅只针对杆件附近内力影响较大的情况。在每次优化设计过程中，对于单个构件截面尺寸发生改变的情况，往往需要重新计算结构内力，这样必然会浪费大量时间。为此，在实际的操作中，就可以近似假定杆件截面尺寸的改变不会影响到框架内力的重新分布，但是需要注意的是这个假定只能够在一次优化中使用，全部杆件优化有获得新的方案就需要放弃假定，对内力进行重新分析，这样才能够逐渐获得最优的方案，之后将最优方案借助常规框架计算进行一次分析即可。

2.4抗震设计

概念设计在抗震设计中的应用有其独到的价值。概念设计融入抗震设计的过程更多是对整个建筑工程总体结构体系的分析和考量。抗震设计中，概念设计和结构措施是相辅相成的。从概念设计出发，对“地震力”采取或“抗”，或“耗”，或“隔”，或“传”等等不同的处理方式。抗震设计中的性能设计也是概念设计的常见应用领域。建筑的抗震性能设计，通过对承载能力和变形能力的综合考虑，寻求整体结构或者局部构件在承载能力以及变形能力的合理平衡点，具有很强的针对性、灵活性。抗震规范提出的“三水准设防”目标（即小震不壞，基本地震可修，大震不倒）其实和抗震性能设计的目标是一致的，其本身也就是一种概念设计。从“三水准设防”目标出发，实际设计中，往往会对特别不规则结构（水平和竖向）、复杂结构根据具体情况，对抗侧力的水平和竖向构件作出特别加强。

2.5优化建筑结构的局部和整体

建筑结构在设计过程中，其实是一个相对比较复杂的过程，在实际设计过程中，尤其要注意层次相互之间的划分。由于建筑施工本身具有一定的复杂性，同时还会涉及到很多环节，任何一个环节的施工质量如果达不到规定的要求或者是标准，那么都会对后期的使用安全性和稳定性产生影响。因此，需要对建筑结构施工当中的各个小环节、小局部进行优化设计，只有将这些小环结、小局部施工质量提升上来，才能够保证整个施工质量。结构本身的复杂性其实就体现在各个小去不相互之间的配合、施工以及材料、设备的选择和利用上。因此，在针对建筑结构进行设计以及具体安装施工的时候，要想真正对整体结构起到良好的优化过，就需要采取有针对性的措施，将这一个大的整体逐渐拆分成为若干个小环节。对这些小环节进行逐一的优化设计，同时还意识到局部与整体相互之间的关系，选择科学合理的优化措施。从小部分开始，一直到整体逐渐优化，这样不仅有利于从根本上保证建筑结构整个优化效果，而且还能够保证建筑结构自身的施工质量和安全稳定性。但是值得注意的是，在优化过程中，需要提高对整体设计优化的重视性，局部相互之间形成有效的搭配之后才能够构建成一个整体。同时，整体结构优化设计效果是保证建筑质量提升的必要前提条件。

3结语

综上所述，建筑结构设计在实际实施过程中，要结合实际情况，采取有针对性的优化方法，这样不仅能够从根本上保证优化设计的最终效果，而且还能够保证建筑结构的设计和施工质量。

参考文献

[1]孔红珊，孟庆花.浅谈房屋建筑结构设计中的常见问题与对策分析[J].现代国企研究，2017（16）：134.

[2]王臻.建筑结构设计中的常见问题与解决措施[J].江西建材，2017（12）：46，49.