建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量方法分析

張宇 王穎穎

摘要：近年來，隨著我國工程質(zhì)量問題愈發(fā)嚴峻，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是確保建筑工程質(zhì)量的前提和保證，因此需要在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程綜合考慮施工過程中的所有因素。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的好壞直接關(guān)系到建筑物的綜合質(zhì)量，同時在對建筑物的實用性、美觀性、經(jīng)濟性、可靠性進行綜合考慮的同時，需要重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計并且進行相關(guān)控制。本文對房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法與提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的途徑進行了探討。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;質(zhì)量;方法

隨著當前我國基建工程行業(yè)的快速發(fā)展，關(guān)于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用的優(yōu)化技術(shù)引起了設(shè)計人員及研究人員的重視。因此，如何確保房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)的合格性，并且保障房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化質(zhì)量的合格性，成為當前房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)展中主要面臨的問題。

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容概述

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容主要包括整體設(shè)計和部件設(shè)計。其中整體設(shè)計是指基于建筑工程的實際建設(shè)環(huán)境、性質(zhì)、高度等因素，選擇適合的建筑結(jié)構(gòu)體系，例如：框架結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等，確定好建筑結(jié)構(gòu)體系后，再研究建筑的梁、柱等尺寸數(shù)據(jù)。做好內(nèi)力計算等準備工作，以此選擇適合的建筑類型。根據(jù)施工地所處的地質(zhì)、水文環(huán)境進行建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計工作，確?；A(chǔ)設(shè)計與上部結(jié)構(gòu)條件吻合。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的整體設(shè)計包括基礎(chǔ)選型、結(jié)構(gòu)選擇、剪力墻分布等內(nèi)容，為后續(xù)部件設(shè)計工作打下良好基礎(chǔ)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的部件設(shè)計內(nèi)容是在完成整體結(jié)構(gòu)設(shè)計后展開的，其中包括計算墻體、梁、柱等部件的內(nèi)力或配筋比。單向板的數(shù)據(jù)計算可視為同寬度梁的數(shù)據(jù)，根據(jù)專業(yè)理論計算雙向板數(shù)據(jù)，盡量避免異形板的數(shù)據(jù)計算。由于墻、梁、柱的計算方法不適用于樁的承臺、深梁等塊體建筑的數(shù)據(jù)計算，得出的結(jié)果不精確。

2房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法分析

2.1結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型

在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化過程中，經(jīng)常使用建立房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型這一種方法，在房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型建立過程中，應(yīng)按照以下步驟進行實施：一是合理選擇設(shè)計變量。從整體性出發(fā)，對房屋結(jié)構(gòu)進行深入分析，明確影響房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計因素，選擇其中主要的、適合的影響因素，將其建立房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型的設(shè)計變量，使得房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型的建立突出重點。二是合理確定函數(shù)關(guān)系。確定好設(shè)計變量，就需要確定函數(shù)關(guān)系，計算出相關(guān)的參數(shù)，例如鋼筋截面積、幾何尺寸等等，應(yīng)保證符合設(shè)計優(yōu)化條件。三是合理衡量各項條件。在房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程中，應(yīng)根據(jù)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的各項規(guī)范，對房屋建筑結(jié)構(gòu)的各個因素進行充分的考慮，包括房屋建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、耐用性、經(jīng)濟性等，應(yīng)在規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，對各項條件進行優(yōu)化，不斷提高房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計水平。

2.2優(yōu)化設(shè)計計算方案

設(shè)計計算方案是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要組成部分，所以為了加強房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計水平，還應(yīng)科學、合理的優(yōu)化設(shè)計計算方案，在此過程中，主要有兩種方法，一種是符合型法，另一種為拉式乘子法，進行計算時，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，采取適宜的方法進行計算，還應(yīng)將存在約束條件的轉(zhuǎn)化為沒有約束條件進行計算，應(yīng)保證設(shè)計計算方案優(yōu)化的科學性以及合理性。

2.3結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)論分析

在確定好房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方案后，還應(yīng)對房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方案進行綜合考慮，應(yīng)邀請各方代表對優(yōu)化設(shè)計方案進行分析，明確各項方案優(yōu)缺點，應(yīng)對其中的細節(jié)，也應(yīng)進行充分的考慮，最后綜合各方的綜合意見，根據(jù)房屋建筑實際情況，確定出房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的最佳方案。

3提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的途徑

3.1做好全面資料的收集工作

首先，在進行建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計之前，需要做好資料收集工作，認真確定計算參數(shù)。對于建筑工程來說，不同的施工環(huán)境、施工方式導致最后建筑物的實際工程質(zhì)量會出現(xiàn)偏差，因此需要提前對于建筑物的地理位置記性調(diào)查，其在某一程度上決定了在進行建筑結(jié)構(gòu)在進行設(shè)計過程中涉及到的具體參數(shù)不同，如不同的地區(qū)存在不同的風壓、雪壓、地震強度、土壤類別等，這些都是在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中需要考慮的因素。其次，對于一些特殊的建筑物，在進行設(shè)計之前還需要重點參考之前成功的工程案例，根據(jù)類似工程的設(shè)計經(jīng)驗從而確定設(shè)計過程中對參數(shù)的選擇。因此，在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之前，重點在于對于建筑物施工和設(shè)計經(jīng)驗的收集，盡量搜集與設(shè)計相關(guān)的信息，更加科學的選取設(shè)計參數(shù)，從而避免由于參數(shù)選擇不合理導致建筑物工程施工質(zhì)量不合格的情況。

3.2重視結(jié)構(gòu)計算與地基基礎(chǔ)設(shè)計

在進行上述兩步之后，可以得到建筑結(jié)構(gòu)的計算結(jié)果，該結(jié)果也是后期的施工圖紙設(shè)計的關(guān)鍵依據(jù)，同時建筑計算結(jié)果的正確與否，直接關(guān)系到后期建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性與可靠性。因此在實際的設(shè)計過程中需要設(shè)計人員對于計算結(jié)果進行多次檢核，提高自身對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性的認識。以樓板計算為例，首先應(yīng)該選擇正確的計算方法對樓板進行計算，同時需要注意連續(xù)板不能選用單向板的計算方法，除此之外，雙向板的計算需要考慮材料泊松比對其的影響，避免由于沒有注意到細節(jié)問題而造成的計算值的計算失誤。其次，使用計算機程序?qū)ㄖY(jié)構(gòu)進行計算，為避免最后的建筑結(jié)果的失誤過大，還需要設(shè)計人員將計算設(shè)計結(jié)果與實際施工情況相結(jié)合進行分析、評價，從而進行修改，并作為后期設(shè)計圖紙的主要參考依據(jù)。地基基礎(chǔ)設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的設(shè)計重點環(huán)節(jié)，地基基礎(chǔ)設(shè)計的質(zhì)量直接關(guān)系到后期建筑物的實際質(zhì)量，一旦地基不穩(wěn)后期的設(shè)計工作以及施工工作就無法進行。在地基基礎(chǔ)設(shè)計階段需要設(shè)計施工人員嚴格按照國家的相關(guān)標準，對地基的實際情況進行調(diào)查之后，進行科學合理的科學設(shè)計。

3.3重視抗震設(shè)計

在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，由于設(shè)計建筑設(shè)計師過于重視橫向框架的設(shè)計，而忽略縱向框架的設(shè)計，使得建筑物的抗震性能趨近于無，同時不符合抗震設(shè)計規(guī)范中的相關(guān)要求。由于水平地震會在橫縱向兩個方向軸內(nèi)產(chǎn)生作用，因此地震需要按照兩個主軸方向進行計算。這就意味著，在進行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，需要綜合考慮橫向框架和縱向框架兩個方向的作用。同時在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，需要依照小震不壞、中震可修、大震不倒的抗震設(shè)計原則，將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計成延性結(jié)構(gòu)，由于延性結(jié)構(gòu)的延展性比較強，其變形能力能夠有效的承載地震發(fā)生時產(chǎn)生的壓力波，降低地震對于建筑結(jié)構(gòu)的破壞，延長建筑物的使用壽命。

4結(jié)語

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對后期房屋的建設(shè)具有直接的影響，所以必須注重房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，樹立科學的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計態(tài)度，強化設(shè)計質(zhì)量藝術(shù)，不斷提高房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平。

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（作者單位：河南未來筑科建筑設(shè)計有限公司）