引言
伴随经济的持续进步,我国各个行业也在同步发展,特别是建筑事业,更是取得了巨大的成绩。但是在建筑工程施工进展中,对于结构设计方面,仍然不能大意和马虎,因其质量同人们的生命安全息息相关。相关设计人员务必要加大研究力度,明确现阶段存在的各种问题,采取更有效的应对措施,提高结构设计的科学性和合理性,促进建筑工程事业全面建设和发展。
1、 结构设计原理
结构设计原理是建筑工程中的核心概念之一,其基本目标是确保建筑物在各种荷载作用下能够稳定、安全地运行。结构设计的第一步是对建筑物所受荷载进行分析,这些荷载包括静载荷如自重、附加荷载和动载荷如风载、地震力。通过准确分析荷载,可以确定建筑物所需的结构强度和刚度。结构稳定性是指建筑物在外力作用下保持平衡和稳定的能力,为了确保结构稳定,设计师需要考虑结构的几何形状、构件连接方式以及材料的强度和刚度等因素。在结构设计中,构件的设计是至关重要的一环,设计师需要选择合适的材料,并根据结构的功能和荷载要求设计出适当尺寸和形状的构件,以确保结构的承载能力和稳定性。结构设计中的材料选择直接影响着结构的性能和成本,常用的结构材料包括混凝土、钢材、木材等。设计师需要根据建筑物的具体情况和荷载要求选择合适的材料,并考虑材料的强度、耐久性、成本等因素。构造系统是指建筑物的整体结构布局和构件组合方式。设计师需要根据建筑物的功能和使用要求选择合适的构造系统,以确保结构的稳定性和经济性[1]。
2、建筑结构设计优化研究
2.1地梁设计
地梁在建筑工程中是建设基础,同时也的比较容易出现问题的区域。在施工过程中需要保障地梁与基础之间能够形成较好的连接状态,进而能够对抗出现的不均匀沉降问题,对于基础埋入过深的问题也能进行调整。在基础埋入过深之后,可以通过降低框架柱计算高度的方式进行解决。在地梁设计中对于计算部分,需要高度重视,并且结合有效的方式提升计算的科学性,通常情况下以下两种方式能够有效解决。第一,将地梁看做一层框架结构,按照框架结构计算的方式,能够忽视基土产生的影响的,用框架承载柱承受全部压力,但是在实际应用中这一方式的难度相对较大。第二,将地梁设计单独列出,对其他框架结构进行计算,忽视地梁弯矩产生的影响,将剪力传递到框架柱,采用此种方式具有操作简单,且计算合理的要求,因此在地梁设计中会应用此种方式进行计算进而能够满足地梁设计的实际要求。
2.2钢筋混凝土结构设计
钢筋混凝土结构在建筑工程的建设中是比较常见的结构形式,对于保障工程稳定性有着重要的作用,应用此种结构能够达到预期目标。在设计中需要控制好钢筋混凝土质量,在保障达到施工规范标准以及施工要求的基础之上才能进行施工。通过对原材料质量控制,从源头上避免出现质量问题,不仅能够起到节约资源的作用,同时也能保障施工的正常进度。钢筋混凝土结构在完成设计之后,在施工阶段中还需要保障结构整体质量能够符合要求之后才能进行后续操作,掌握配置要求,实现规范化施工,促使钢筋混凝土结构的优势能够充分发挥。在材料采购环节中按照设计要求选择符合标准要求的原材料,掌握混凝土配比,做好强度实验,保障配比符合实际施工要求。在采购钢筋中还需要相关的工作人员能够重视钢筋的柔性和刚性,在确定符合要求且满足成本控制情况的基础之上进行选择,进而促使建筑工程结构质量得到保障。
2.3结构设计要了解施工实际情况
从整体角度来分析,对于设计人员而言,在开展结构设计工作的过程中,最忌讳的一点,就是仅凭自身的设计经验开展主观设计。正确的做法,是需要进入施工现场之中,了解整个工程的实际情况,并且明确一些周围环境的影响要素,确保将这些内容,都有机融合在结构设计工作之中。相关施工人员也要贡献自身的一份力量,提供一些新的想法,让设计人员的设计思想更加完善,同时通过深入沟通和了解,还可以进一步了解到整个施工进展过程中的那些难点和重点,进而设计人员在开展结构设计工作的过程中,加大重视力度,开展详细设计,这样才能根本性的保证结构设计的全面性和权威性,为后续施工提供正确的指导方向[2]。
2.4选择优秀的建筑工程结构设计人员
建筑工程结构设计质量,同设计人员自身的综合实力以及专业素养是脱离不开的。所以,相关企业应将较高质量且具备较强专业素养的设计人员选进来,开展结构设计工作,在拥有了充足的后备力量之后,才能根本性提高结构设计质量,促进建筑工程建设和发展。当然,仅仅引进一些较强能力的设计人员,还远远不足。随着时代的不断发展,人们对于建筑工程方面的需求也越来越高,所以,相关企业必须要针对内部的所有结构设计人员,开展全面化和系统化的培训,这样,设计人员才能拥有源源不断的知识力量,而且在不断设计的过程中,积累更多的设计经验,最终根本性提高结构设计效果。此外,虽然在整个建筑工程施工进展过程中,设计人员无须深入其中,参与施工,但是每一位设计人员,都要具备较高的责任意识,同时也要具备一种使命感,这样,才能让其更认真对待自身的工作,在设计过程中,付出百分之百的心力,保证结构设计合理性,提高建筑工程质量,促进建筑事业的长效持久发展。
2.5采用新型结构体系
采用新型结构体系是住宅建筑结构设计优化的一个重要方向。例如,装配式建筑结构体系可以提高施工效率,减少现场施工对环境的影响;钢结构体系具有重量轻、强度高的特点,适用于大跨度和高层建筑;木结构体系则环保可再生,能营造温馨自然的居住氛围。此外还有预应力结构、索膜结构等新型结构体系,它们各自具有独特的优势和适用场景。在选择新型结构体系时,需要综合考虑建筑的功能需求、地质条件、施工技术等因素,确保其安全性、经济性和可操作性[3]。
2.6选择高性能材料
在住宅建筑结构设计中,选择高性能材料是优化措施的重要一环。例如采用高强度钢材可以减小构件截面尺寸,提高结构的承载能力;使用高性能混凝土能提高结构的耐久性和抗震性能。同时,还可以考虑选用具有良好隔热、保温性能的材料,提高建筑的节能效果。此外,新材料如纤维增强材料、智能材料等的应用,也能为结构性能的提升带来新的可能。在选择材料时,需要综合考虑材料的性能、成本、施工便利性等因素,以及其与结构设计的匹配性。通过合理选择高性能材料,可以在保证结构安全的前提下,实现更轻量化、高效能的设计。
结束语
总之,为了进一步推进我国建筑行业发展,深入探究框架结构设计的应用路径和应用效果是当前建筑领域内设计人员的重要工作内容。设计人员在设计过程中,需要针对抗震设计不合理、短柱处理不规范、配筋规划不科学等问题展开测试和估算,使抗震性、短柱、配筋等方面具备合理性,从而在保证建筑质量的前提下进一步降低成本,为施工人员提供便利条件。同时,设计人员还应当在现有框架结构设计的基础上进行进一步创新,推动建筑领域建设蓬勃发展。
参考文献:
[1]章文西.房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略[J].江西建材,2019,(06):70-71.
[2]赵聪颖.房屋建筑结构设计中优化技术[J].科学技术创新,2019,(18):110-111.
[3]龙瑞桂.房屋建筑结构设计优化技术再探索[J].门窗,2019,(12):138-139.