前言:
目前,人们对建筑物的尺寸、功能、内部设备和外观等方面都有了更高的要求。既要保证工程的品质,又要保证工程的经济效益稳定。在科学与全球化的不断发展下,新的施工技术与建筑材料在工程建设中得到了广泛的应用。目前的土木工程建筑相对于传统的土建工程,逐步向智能化方向发展。科技的进步和自动化的发展使土建工程的效率得到了极大地提升,投资成本也得到了极大地改善。然而,在这一过程中,建筑企业的竞争也日益激烈。在此背景下,对建筑的品质、功能、外形等提出了新的要求,因此,在工程建设之前,施工人员应先进行勘察与结构设计,以达到使用者的需要,达到最优的设计效果,是目前的研究重点。
一、土木工程建筑结构设计的主要问题
(一)环境形势日益严峻
随着建筑业的迅速发展,出现了许多环境问题,这些问题的严重性不但会影响到企业的发展,还会对整个城市产生污染,这与可持续发展是背道而驰的[1]。在施工过程中,会产生粉尘、噪声等污染。长时间地吸入粉尘,加上噪声的突发,会阻碍工程进度,也会对当地居民的生活产生不利影响,对周边居民的健康也产生危害。垃圾、水源、土壤等都会对当地的生态造成严重的损害,造成土壤侵蚀、土壤污染等。所以,可持续发展的土木工程是当前工程师们应关注的重点。
(二)未能全面认识到图纸
在建筑工程的整个过程中,设计图扮演着至关重要的角色。对现场施工具有指导意义。如果不能施工前就设计出科学合理的图纸,那么在现场的施工中就会出现很多问题,而且还会带来一些安全隐患。有些施工单位没有充分意识到图纸设计在施工中的重要作用,没有清楚设计图纸在施工全过程中的重要性[2]。所以,在进入建设阶段时,无法根据项目的实际施工条件评估图纸,从而使施工活动难以进行。在图纸设计中,许多设计师综合素质还不够强,工作经验不足,也导致了许多设计上的问题。若不能及时发现问题,不仅会对工程的发展产生不利的影响,而且会使图纸的设计指导意义丧失。
(三)建筑施工相关技术人员素养需提升
具有较高专业素质的技术人才能够提高建筑业的核心竞争能力。随着我国建筑业的迅速发展,行业技术人才的素质还需要进一步提升,才能满足新时代人们对土建工程的要求。高水平的施工技术人员能够迅速地学习新的知识、新的技术、新的方法;各个部门的技术人员的有效交流、沟通、分享,可以更好地满足工程建设的需求;遇到紧急情况时,技术人员要冷静地分析问题,及时发现问题,及时解决问题;
二、土木工程建筑结构设计问题的优化措施
(一)优化建筑地基基础结构
在工程建设中,以桩基础为主体的地基结构,应根据工程场地的水文地质情况,合理选择桩基,以节约资源、保护环境为目标。桩端持力层在灌注桩长方面具有较大影响。根据独立的桩基结构,计算载荷的取值[3]。25米以下或8楼以下的房屋,可以考虑不进行基础的地震承载力校核,但对于这一问题,在多层结构的计算中,必须考虑到风荷载的影响。尤其是在独立的基础结构设计中,如果不能正确地确定设计值,将会对基础的设计尺寸产生影响,从而对整个工程的整体质量,尤其是上部结构的影响。可以说,局部和整体的计算是相互联系的。
(二)完善图纸信息
建筑结构设计图中包含着工程施工中的许多重要参数,优秀的建筑结构设计图能够反映建筑工程整体布局与规范内容。要想做出一张出色的设计图纸,设计师必须具备一定的理论知识和灵活的应用能力,在开始的时候,要从基础的建筑设计图开始,加强对设计过程中细节的了解,然后才能把握住设计的要点,对设计中的问题进行改进,以保证工程的科学性、合理性和实用性,从而保证工程的施工质量[4]。
(三)提升消防设计能力
高层建筑防火设计是保证建筑结构设计是否合理、是否合格的关键。随着高层建筑对消防安全的要求越来越高,对其防火设计也越来越重要。首先,要按照建筑设计要求,合理安排防火通道,以便在突发情况下及时撤离和救援。不同高度的建筑物需要的消防通道数目也不相同,如有必要,应尽量预留更多的消防通道。在防火走廊的设计中,应对防烟区进行合理的设计,以避免烟雾对人身和身体的危害。在建筑楼体设计时,要确保与楼体保持一定的间距,才能有效地阻止火灾的发生。所以为了确保高层建筑各楼层间的测量数值准确,应根据建筑物的外部边缘来确定各楼层间的安全间距。
(四)合理设置框架
在安装框架的时候,要确保其合理性。可以通过下列方式对框架进行合理的设置。首先,设计人员在进行钢筋混凝土结构设计时,应适当地减少电梯井数目,并增加井桶数目,以提高钢筋混凝土的稳定性。其次,设计者在选取参数时,应将其与建筑物模型相结合,反复进行计算验证,以保证其结果符合指标,并使结构更加合理。最后,为了使结构合理、美观,设计者必须严格控制配筋数量。
(五)合理的地基设计
在设计时,设计人员往往对地基设计参数取值不规范。建筑工程师在进行地基结构的设计时,要综合考虑各种因素,不能忽略细节问题。即使是一栋低矮的房子,不需要进行基础和地基的抗震荷载,也要对其产生的影响进行分析取值,再进行设计。
结束语:
当今建筑工程的各项施工技术在不断的创新改善,不再是以前的传统施工技术,所以作为设计单位也要与时俱进对主流的施工技术理念和方法融入到土木建筑工程的结构设计中。同时现在信息建筑模型技术高速发展,可以充分的通过BIM技术提高建筑结构设计的有效性和可视化程度,相关设计人员一定要提高业务知识和素养,促进整个设计环节科学合理。在土木工程建筑结构设计工作中,合理应用信息建筑模型技术的发展可以显著提高建筑结构设计的有效性,并提高质量、效率和完整性。对建筑结构设计工作的显著改进,同时还能够最大程度地减少和控制结构设计错误的可能性,从而减轻了设计师的设计工作量。通过技术的应用,在得到完整的设计方案后,施工人员能够将其中的各项工作要求落实到实践中,推动建筑项目的高效开展。
参考文献:
[1]彭骄阳.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].江西建材,2016(11):15,18.
[2]罗彬.实例探析BIM在建筑方案设计阶段的应用要点[J].建材与装饰,2017(31):115–116.
[3]周晖.以异形柱框架为例浅谈房屋建筑结构设计优化技术应用[J].绿色环保建材,2019(5):72,75.
[4]黎晓霞.建筑施工图设计应注意的问题探究[J].智能城市,2020,6(7):45–46.
[5]乔栋.土木工程建筑结构设计中的问题初探[J].现代工业经济和信息化,2016,6(15):32–33.