结构建筑学理念导向下的建筑结构设计及应用分析

结构建筑学理念导向下的建筑结构设计及应用分析

田羽莹

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摘要：近年来，我国社会发展迅速，房屋建筑是人们日常生活及工作的重要场所，为人们提供安全舒适的环境。在人们生活质量不断提升的背景下，房屋建筑结构优化设计显得异常重要。在开展设计工程时，设计人员基于工程的实际情况，遵循房屋结构设计的基本原则，提升房屋结构设计的安全价值、使用价值以及观赏价值。

关键词：结构建筑学；理念导向；建筑结构设计；应用分析

引言

在现代化城市建设过程中，房屋建筑始终是城市发展的重点，其关系着人们的生活质量与生命安全，所以要采用合理、严格的设计方案与施工技术，以确保房屋建筑工程的质量与使用性能。但是在实际的房屋建筑结构设计过程中，受设计人员考虑不充分等因素的影响，设计方案存在很多缺陷，会在极大程度上影响房屋建筑工程的建设质量。

1建筑结构设计原则

1.1经济型原则

伴随着我国建筑领域发展进程不断加快，房屋工程结构设计呈现出扩大的发展趋势，表明房屋建筑的投资金额不断增加，引发施工企业金融风险的概率不断加大。现阶段，我国房屋建筑主要是采用招投标的方式筹集资金，因此房屋建筑施工企业的经济成本投入较大，容易造成成本造价失控的风险。因此，在房屋建筑结构优化设计过程中，设计人员要重视这一特点，基于企业以及工程的实际情况，提升施工企业的经济效益，保证房屋建筑的经济价值。施工设计人员在保证工程整体结构设计稳定的基础上适当的简化其他设计，从根本上控制房屋建筑成本支出，为房屋建筑的稳定开展提供经济保障。

1.2安全性原则

在我国房屋建筑施工中，将安全施工放在首位，保证房屋建筑结构设计的安全性，为施工人员的生命安全提供质量保证。在以往的房屋结构设计中，设计人员没有明确结构设计的重点，在具体的设计过程中过分注重建筑的结构设计的外观的美感度，没有将结构的安全性放在首位，导致房屋建筑的安全性有待提升。针对该种情况，房屋建筑优化设计人员在开展工作的过程中应当充分注重建筑结构的稳定性，从而使得建筑整体的安全性得到有效提升。

2建筑结构设计中常见问题

2.1基础设计不科学

首先,在基础设计工作中,部分设计人员并未对施工现场的水文、地质条件等进行全面勘察,而是直接参考周边建筑物的地基资料,进而导致基础设计不科学,为后续施工带来安全隐患。其次,在建筑结构设计环节,部分设计人员对相关影响因素的考虑不到位、不全面,也没有准确计算上部结构传导至基础的荷载值、拉梁荷载等参数。对于地质情况较为复杂的场地,一些设计人员也只是根据持力层的承载力特征值来进行设计,忽略了其他不利因素的影响。例如,在为某地基受力层范围内设计多层框架结构时,设计人员往往采用柱下独立基础的基础形式,但其在结构计算的过程中,仅按照持力层的承载力特征值来计算基础截面尺寸,并未验算软弱下卧层的地基承载力是否满足规范要求,以致基础设计的安全隐患增多。

2.2上部结构设计不合理

建筑工程的上部结构设计对建筑结构的整体安全性影响深远,主要体现在以下几个方面。（1）设计人员如果仅关注水平构件设计,对纵向构件设计缺乏重视,且没有正确认识到竖向结构对建筑结构整体安全性的影响,就会导致上部结构设计不合理,进而影响建筑结构的安全性和稳定性。（2）在构件截面的设计过程中,针对结构层数较多的建筑工程,设计人员通常会采用框架-剪力墙结构。然而,一旦发生地震灾害,剪力墙就会作为第一道防线承担大部分水平力。此时,如果设计人员并未提前对作为第二道防线的框架进行合理调整,致使其抗侧力偏弱,那么建筑结构的安全性必然会受到威胁。

3建筑结构设计问题优化策略

3.1优化工程图纸表达

工程设计图纸是房屋建筑工程的所有施工环节有序实施的依据。在具体设计环节，设计人员需要进行多层面、多维度的思考，保证建筑结构设计既能够符合当前建筑行业发展的需求，还能够满足房屋建筑工程的建设要求和规范。同时，应加强对工程设计图纸中各项内容合理性的分析，以确保房屋建筑整体具备更高的质量。房屋建筑施工现场情况必须与工程设计图纸上所表达的信息之间高度契合，若二者存在出入，必须及时对其进行纠正。需要强调的是，在正式开展设计工作前，设计人员必须做好施工现场水文特点、地质特征、气候变化等方面的详细调查，并全面收集与房屋建筑工程相关的资料数据，从而为设计工作的开展提供足够的参考依据。在科技高速发展的背景下，各种新技术层出不穷，通过引入高精尖的设备或是软件，能够促使工程图纸设计在开展时具备更好的效率。例如，在房屋建筑结构设计中，设计人员可采用专门的智能化系统（BIM模型等），这样可以真正达到可视化、仿真性等效果，从而更好地保证数据信息的精准度，减少工作量，提高设计质量。

3.2优化建筑框架结构设计

（1）优化竖框设计。房屋建筑的承载力主要源于建筑竖向框架体系，其能够承载整个建筑的自重荷载和其他外部荷载，所以在具体设计环节，设计人员应保证整个建筑结构的重心稳定，进一步提高竖向框架的承载能力，即结合框架结构参数、楼板侧向刚度和抗震剪力系数等参数，反复校核计算结果。同时，设计人员应对框架结构中钢筋的延伸、连接、固定长度进行精准计算，保证框架结构的配筋系数符合相关建设标准。另外，由于建筑框架顶部位置存在很大的温度变化，为能够降低温度变化对框架结构的不良影响，设计人必须保证所有框架系数值的合理性。

（2）优化柱结构设计。柱结构是荷载的关键传导构件，设计人员应秉持“强柱弱梁”的设计原则，以有效提高柱结构的性能。

（3）优化梁结构设计。特别是梁体的选型设计，设计人员应按照建筑结构的具体特征，合理明确梁的形式，保证梁结构的稳定性能。

3.3优化基础结构

房屋建筑工程结构优化设计还应该重点从基础结构着手，这也是以往比较容易被忽视的内容，一旦基础结构稳定性不足，则很可能造成整个房屋建筑工程安全性受损，容易出现较为严重的不均匀沉降以及坍塌风险。在房屋建筑工程基础结构优化设计中，设计人员首先应该分析明确整个房屋建筑工程项目对于基础结构稳定性提出的要求，对于基础结构需要达到的承载力进行准确评估计算，以此更好指导后续房屋建筑工程基础结构优化设计工作，解决因为基础结构的承载能力不足带来的危害问题。当然，为了更好促使房屋建筑工程基础结构具备理想的稳定性，往往还需要重点密切结合该地区的水文地质状况，尤其是对于基础结构涉及到深度内的土质状况，更是需要重点分析评估，以此更好判断可供选择的基础结构设计方案以及布置手段，最终增强房屋建筑工程基础结构整体稳定性。当然，在房屋建筑工程基础结构的优化设计还需要重点关注于不同结构形式的恰当选择，比如筏形结构以及桩基础结构的应用效果就存在明显差异，要求结合各方面关联因素进行恰当选用，力求以此更好实现对于基础结构整体设计效果的优化，解决因为基础结构选型不当带来的隐患。

结语

建筑工程结构优化设计工作在现阶段面临更高要求，为了确保设计方案更为适宜合理，往往需要重点把握好各个关键设计要点，在恰当选型后，运用先进设计手段，逐步优化设计方案的各个组成部分。当然，为了达到更为理想的优化设计效果，同样也需要不断提升设计人员的综合素质和能力，以便促使其可以具备更高的胜任力，由此解决人员问题带来的建筑结构设计隐患。

参考文献

［１］李云杰.房屋建筑结构设计中的问题与对策分析［Ｊ］.科技与创新，２０２２，（１２）：１６１－１６３＋１７０.

［２］张鑫，周光禹，高蕉.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用［Ｊ］.中国建筑装饰装修，２０２２，（０７）：７４－７６.