工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化措施的探討

任智偉

（甘肅省工業(yè)與民用建筑設(shè)計院有限公司 甘肅蘭州 730030）

改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，隨著我國對城市和工業(yè)的建設(shè)越來越快，土木工程發(fā)展飛速發(fā)展，逐漸成為支撐我國經(jīng)濟(jì)的重要行業(yè)。在這一背景下，我國工民用建筑有著大好的發(fā)展前景。隨著建設(shè)的數(shù)量增加，人們對工民建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計也有了更多的要求。因此，這就要求設(shè)計師要有超高的創(chuàng)新能力，保證工程的質(zhì)量和觀賞性，深入探討工民用建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計，為我國建筑業(yè)的發(fā)展提供堅實的基礎(chǔ)。

1 工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計的概況

1.1 工民建結(jié)構(gòu)的種類

目前，我國建筑業(yè)不斷細(xì)化，建筑分類也越來越細(xì)化。根據(jù)建筑物的不同功能，建筑物可分為幾種類型。從建筑的使用來看，建筑大致可以分為兩類，工業(yè)建筑和民用建筑。從建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)來分，建筑的種類也就非常復(fù)雜，包括混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)以及木結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)。根絕建筑層數(shù)可以將建筑分為單層建筑、兩層以上建筑、高層建筑和超高層建筑。此外，按建筑方法來分，建筑還可分為框架結(jié)構(gòu)建筑等。

1.2 工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計的注意事項

中國各領(lǐng)域的發(fā)展，有賴于國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)要求的不斷完善，工民用建筑的設(shè)計也是一樣。為了使工民用建筑的整體質(zhì)量水平得到提升，建筑的高質(zhì)量建筑水平得到有效保障，必須對工民用建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計不斷的改進(jìn)。在設(shè)計過程中，要始終注意以下幾點事項：①確定工民用建筑結(jié)構(gòu)安全性即其核心承載力。它是建筑最后質(zhì)量水平和竣工效果的保證，認(rèn)真仔細(xì)的計算建筑物的承載力，計算出建筑的最大承載能力，保證其結(jié)果的科學(xué)性和合理性，并對建筑材料的承載力進(jìn)行測試，以保證建筑物在使用過程中的安全性；②有許多影響工民用建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的外部因素。在測量這些影響因素時，需要逐一進(jìn)行比較計算，測量出的相關(guān)數(shù)據(jù)信息要保證科學(xué)合理性，進(jìn)而方便后期的設(shè)計；③還有一些不可抗力的影響因素。像地震等，我國將建筑物抗震能力等級分為6～9 級，此外，建筑設(shè)計人員要詳細(xì)了解不同地區(qū)的地質(zhì)條件、地震等環(huán)境災(zāi)難，根據(jù)不同地區(qū)的環(huán)境合理地進(jìn)行建筑設(shè)計；④建筑設(shè)計要有一定的美觀，既要保證建筑的使用價值，又要注重建筑的美觀，在建設(shè)建筑外觀時候還要注意建筑的造價。

2 工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化

2.1 編制優(yōu)化計劃

在規(guī)劃階段，要對項目進(jìn)行可行性的分析，根據(jù)項目的設(shè)施、施工方法的要求進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。設(shè)計師要充分掌握建筑場地的地質(zhì)條件、周圍環(huán)境等方面，親自到現(xiàn)場進(jìn)行深入的實地調(diào)查，了解到最精確的數(shù)據(jù)，對設(shè)計進(jìn)行全面地把控，最終編織出較為完善的優(yōu)化計劃。例如，土木工程在進(jìn)行實際場地調(diào)查時，要對建筑平面、三維平面等進(jìn)行分析，標(biāo)注建筑結(jié)構(gòu)形式、合理性、是否超限等，還要說明設(shè)施、成本等情況。

2.2 對結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析

在結(jié)構(gòu)分析時，要對建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和系統(tǒng)進(jìn)行深入的分析，保證工民建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性、穩(wěn)定性。在分析過程中，設(shè)計者應(yīng)充分了解建筑物的特點，在此基礎(chǔ)上，對工民建筑的地質(zhì)、抗震強(qiáng)度和建筑高度、相關(guān)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行深入的研究，使最后呈現(xiàn)出來的結(jié)構(gòu)設(shè)計更加科學(xué)合理。但是，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容眾多，包括人員、類別等，比較全面、復(fù)雜、系統(tǒng)。為了進(jìn)一步結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析，設(shè)計者本身要有極強(qiáng)的責(zé)任心，著眼全局，具有一定的安全意識。他們還需要知道如何有效地相互合作，以找出存在的設(shè)計毛病，并根據(jù)問題的類型采取針對性解決措施。

2.3 完善設(shè)計圖紙

在設(shè)計圖紙過程中，要將工民建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)和基礎(chǔ)工作表現(xiàn)出來，設(shè)計圖紙是工民建筑順利施工的重要基礎(chǔ)，也是保證工程質(zhì)量的主要內(nèi)容，所以在設(shè)計圖紙階段一定要多付出一點時間。為更好地優(yōu)化繪圖階段的設(shè)計，從頭到尾都要堅持全面、清晰、合理的原則，以合理標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)文件為指引，將工民建筑所需的注意事項和施工材料你全部繪畫出來。在施工初期，完善工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計的圖紙，時刻注意圖紙設(shè)計是否有效，并根據(jù)國家對建筑業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范圖紙設(shè)計，從而保證圖紙設(shè)計的合理性和可行性。在具體規(guī)劃設(shè)計圖紙時，為了保證設(shè)計圖紙能夠有效的實施，需要全面掌握施工的實際進(jìn)程情況，根據(jù)對施工實際情況的分析，來進(jìn)行設(shè)計，保證能夠順利開展施工工作。此外，在施工時，也要根據(jù)施工過程中的變化去修改圖紙，使建筑的設(shè)計圖紙更加健全，確保工程有著最佳的施工效果。

2.4 優(yōu)化結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計

在進(jìn)行構(gòu)件設(shè)計時，要計算出構(gòu)件的內(nèi)力和荷載，這對于工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計來說是非常重要。在進(jìn)行荷載計算時，要將工民建的內(nèi)部荷載和外部荷載充分考慮進(jìn)去，要保證二者之間的平衡，并作同等處理。在構(gòu)件計算中，應(yīng)根據(jù)計算荷載綜合考慮工民建建筑的計算要求、使用要求以及結(jié)構(gòu)要求。在計算內(nèi)力時，要計算出精確的內(nèi)力結(jié)果，并精確設(shè)計軸向彎矩、剪力、壓力和扭矩。最后，根據(jù)三者的計算結(jié)果，復(fù)核整個結(jié)構(gòu)，一旦與實際情況不符，要立即作出適當(dāng)處理。

3 工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新與優(yōu)化的具體路徑

3.1 將設(shè)計人員的主導(dǎo)作用充分發(fā)揮出來

在工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計人員起著主導(dǎo)地位，因此，要使工程設(shè)計人員的主導(dǎo)作用充分發(fā)揮出來，必須嚴(yán)格培訓(xùn)工程設(shè)計人員，讓他們學(xué)習(xí)先進(jìn)的設(shè)計理念和技術(shù)，全面了解工民建的詳細(xì)情況，深入現(xiàn)場施工通過實地的調(diào)查取證，總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn)，對設(shè)計理念進(jìn)行創(chuàng)新，不斷提高設(shè)計能力，進(jìn)而完善自身的專業(yè)素質(zhì)、文化素質(zhì)和知識儲備，使設(shè)計出來的工民建工程經(jīng)受實際的考驗。

3.2 提升設(shè)計人員創(chuàng)新能力

設(shè)計人員在設(shè)計工民建結(jié)構(gòu)時要有一定的創(chuàng)新能力，滿足時代發(fā)展的潮流，進(jìn)而使工民建結(jié)構(gòu)在設(shè)計時，更加科學(xué)化以及標(biāo)準(zhǔn)化，節(jié)省的工程施工成本。設(shè)計人員具備創(chuàng)新思想可以提高工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計的科技創(chuàng)新水平，通過世界先進(jìn)的設(shè)計理念和技術(shù)來進(jìn)行設(shè)計，同時，不斷改進(jìn)自己的創(chuàng)新方式，推動工民建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科技創(chuàng)新。

3.3 增強(qiáng)工民建的抗震能力

隨著我國地震的不斷增多，設(shè)計人員應(yīng)更加重視抗震設(shè)計，充分考慮安全問題。因此，要不斷提高工民建的抗震能力，按照國家有關(guān)抗震標(biāo)準(zhǔn)，將抗震設(shè)計的方法全面掌握，并在其中加入一些概念設(shè)計，淘汰傳統(tǒng)的計算方法，將計算與定量計算有機(jī)地結(jié)合起來，使抗震設(shè)計不僅要滿足國家設(shè)計要求，還要更加的合理完善，從而不斷鞏固工民建的抗震能力。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國城市發(fā)展飛快，人們對建筑行業(yè)尤其是工民建結(jié)構(gòu)的建筑的要求越來越嚴(yán)格。工民建結(jié)構(gòu)的設(shè)計是一項復(fù)雜而艱巨的工作，為了保證工民建設(shè)計的質(zhì)量水平，工民建設(shè)計人員要有足夠的信心去面對工民建所面臨的挑戰(zhàn)，不斷進(jìn)步，進(jìn)而確保工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體質(zhì)量效果。本文分析了當(dāng)前工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題，并根據(jù)其需要，提出了詳細(xì)的優(yōu)化措施，希望可以幫助到工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計人員，從而促進(jìn)我國工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計的完善。