在建筑設(shè)計(jì)中建筑施工與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)合運(yùn)用

張建媛

山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院

在建筑設(shè)計(jì)中建筑施工與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)合運(yùn)用

張建媛

山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院

基于建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，在建筑設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)融合應(yīng)用十分重要。而怎樣科學(xué)地把結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)相結(jié)合，然后普遍應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)中，是現(xiàn)階段迫切研究的問題。隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料選擇變得更加復(fù)雜，且力學(xué)模型分析也更為深入，因而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑施工的結(jié)合是必然的。本文主要研究了建筑設(shè)計(jì)中建筑施工與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合應(yīng)用。

建筑設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；建筑施工；

由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性強(qiáng)，延性較好等特點(diǎn)，故建筑工程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用較廣。但由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)融合了多項(xiàng)學(xué)科知識(shí)，例如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中荷載等級(jí)于抗震等級(jí)設(shè)計(jì)，各工種設(shè)計(jì)過程復(fù)雜，并都有著嚴(yán)格要求；施工工藝繁瑣，例如施工過程中經(jīng)常應(yīng)用混凝土澆筑與模板安裝等相關(guān)施工工藝，且施工質(zhì)量影響因素較多。應(yīng)此，本文通過對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑施工有效結(jié)合研究，研究如何優(yōu)化鋼筋混凝土設(shè)計(jì)及施工過程，希望對(duì)建筑工程質(zhì)量的提高有一定幫助。

一、建筑施工與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合

1.結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)滿足施工標(biāo)準(zhǔn)要求

首先，防止荷載計(jì)算出現(xiàn)錯(cuò)誤。例如荷載計(jì)算失誤﹑荷載折減不合理，選擇的建筑材料與現(xiàn)實(shí)情況不符等[1]。其次，保證底框鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的驗(yàn)算準(zhǔn)確性。底部剪力法只適合應(yīng)用在剛度相對(duì)均勻的建筑多層結(jié)構(gòu)中，而底層框架的混合結(jié)構(gòu)若是存在薄弱層，就必須分析塑性變形集中造成的影響，因而底層地震剪力相應(yīng)提高系數(shù)。同時(shí)剛度計(jì)算過程中，框架不需要折減，而抗震墻需要折減至彈性剛度三分之一。最后，以電算結(jié)果準(zhǔn)確性完成合理性評(píng)價(jià)。如今結(jié)構(gòu)計(jì)算主要應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算相關(guān)程序完成計(jì)算，怎樣對(duì)計(jì)算結(jié)果分析與評(píng)價(jià)十分關(guān)鍵。因而一定要依照工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果分析與判斷，然后在確定計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性后，才能把其作為建筑施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的根本依據(jù)。

2.構(gòu)造設(shè)計(jì)考慮施工策略的應(yīng)用

構(gòu)造設(shè)計(jì)過程中應(yīng)深入分析構(gòu)件最大配筋率與最小配筋率的極限數(shù)值，特別是抗震設(shè)計(jì)。進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在確保建筑結(jié)構(gòu)具備延性的同時(shí)，滿足最小極限配筋率要求[2]。另外，因?yàn)槲菝姘逄幵陧攲樱瑴囟葘?duì)其造成的影響比較大，所以要設(shè)置溫度筋，但是設(shè)計(jì)人員很少這么做，同時(shí)施工人員缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，也忘記溫度筋設(shè)置，即便設(shè)計(jì)人員設(shè)置了溫度筋，施工人員也不知怎樣施工。對(duì)此，施工技術(shù)人員一定要多分析圖紙，及時(shí)與設(shè)計(jì)人員溝通﹑交流，保證溫度筋的有效施工。

3.構(gòu)造設(shè)計(jì)分析并預(yù)防構(gòu)件開裂與損壞的

構(gòu)件開裂與損壞常與地基不均勻沉降有關(guān)，預(yù)防或者是管控不均勻沉降問題，應(yīng)加強(qiáng)建筑策略與結(jié)構(gòu)策略以及地基策略等方面的嚴(yán)格控制。建筑設(shè)計(jì)時(shí)需按照建筑物體形復(fù)雜程度，荷載差異以及建筑高度變化相對(duì)較大的結(jié)構(gòu)進(jìn)行單元?jiǎng)澐帧Ｍ瑫r(shí)強(qiáng)化上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)剛度，使之具備抵抗構(gòu)件開裂與損壞的能力。此外，建筑工程應(yīng)盡可能的選擇統(tǒng)一類型的基礎(chǔ)，同時(shí)埋設(shè)在同一土層中，對(duì)于高層建筑工程項(xiàng)目而言，因?yàn)槁裨O(shè)的深度要求比較嚴(yán)格，基于經(jīng)濟(jì)角度分析，基礎(chǔ)應(yīng)該選擇樁箱或者是樁筏相結(jié)合的方法，以確保基礎(chǔ)剛度滿足要求，且群樁設(shè)置產(chǎn)生的應(yīng)力與上部結(jié)構(gòu)的重心相吻合[3]。若是土層存在相對(duì)較大的起伏，同一建筑下地基承載力的變化要求設(shè)計(jì)者在建筑設(shè)計(jì)時(shí)必須選擇不同結(jié)構(gòu)體系或不同的樁端。若為濕陷性黃土地區(qū)，應(yīng)注意分析可能造成的地基濕陷和液化影響。

二、應(yīng)用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工的結(jié)合

由于建筑設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑施工的結(jié)合十分重要，許多學(xué)者開始研究結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑施工結(jié)合的方法，因而BIM技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生。而BIM技術(shù)指的是什么呢？其又是怎樣完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑施工的有效結(jié)合呢？下文主要對(duì)這些方面進(jìn)行了介紹：

BIM建筑信息模型是基于三維數(shù)字技術(shù)下形成的技術(shù)，其集成了建筑工程中大部分信息工程數(shù)據(jù)模型。而BIM技術(shù)主要是對(duì)建筑工程實(shí)體和功能特點(diǎn)通過數(shù)字化進(jìn)行表達(dá)[4]。BIM技術(shù)是建筑信息技術(shù)未來發(fā)展的核心，近些年BIM技術(shù)由理想概念發(fā)展成如今的應(yīng)用工具，為建筑行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了許多機(jī)遇，但是也面臨著更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。工程師應(yīng)用現(xiàn)代化設(shè)計(jì)工具，打破了傳統(tǒng)建筑工程設(shè)計(jì)思維模式；同時(shí)承建方因?yàn)楂@取新型圖紙信息，所以也要相應(yīng)改變傳統(tǒng)操作流程；而管理者由于應(yīng)用統(tǒng)籌信息技術(shù)，也需要?jiǎng)?chuàng)新傳統(tǒng)工作日程與人事安排等相關(guān)任務(wù)分配方法。BIM是一項(xiàng)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，也是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)研發(fā)后的又一項(xiàng)高新技術(shù)，BIM由之前的CAD技術(shù)逐漸發(fā)展到軟件程序領(lǐng)域，例如建筑工程項(xiàng)目造價(jià)﹑進(jìn)度工程安排以及設(shè)備管理工作等領(lǐng)域的應(yīng)用。BIM技術(shù)的研發(fā)使建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的軟件應(yīng)用更為豐富，而且更具智能化，可完成多項(xiàng)職能工序設(shè)計(jì)。

BIM作為建筑工程行業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化的標(biāo)志。應(yīng)用BIM技術(shù)過程中能夠使工程參與者作出的決策更具準(zhǔn)確性。例如，建筑方案研究需要從三維考慮，深入推敲建筑工程內(nèi)外的設(shè)計(jì)方案，但是基于建筑專業(yè)角度分析，通過分析2D圖紙就能夠得到方案具體信息。施工企業(yè)在獲取墻上參數(shù)化信息中的材料種類與配筋情況等，可完成水泥等相關(guān)合理備料﹑下料[5]。同時(shí)預(yù)算造價(jià)部門也可以通過獲取門窗種類和制造商相關(guān)產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息等，實(shí)現(xiàn)工程造價(jià)的總預(yù)算等。建筑設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑施工可通過BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)完美結(jié)合，并且有效防止信息傳遞時(shí)出現(xiàn)丟失與重建問題。

總結(jié)：

本文通過分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程與建筑施工過程的緊密聯(lián)系，說明建筑設(shè)計(jì)意圖和建筑有效施工的重要性。通過分析BIM技術(shù)的運(yùn)用的優(yōu)點(diǎn)，以及其與建筑施工過程的緊密結(jié)合，說明在當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的今天，設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)意圖的信息傳達(dá)﹑各工種信息的提取及建造者施工情況的管控的在盡可能多的得以合理統(tǒng)一，是我國(guó)建筑行業(yè)信息化發(fā)展的方向。可見，研究結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑施工有效結(jié)合可以方便各工種的相互交流，提高建筑工程質(zhì)量的管控，是建筑技術(shù)發(fā)展的需求。

[1]胡峰強(qiáng)，萬宏龍，呂黎明.組合梁斜拉橋鋼混結(jié)合段鋼格室的參數(shù)設(shè)計(jì)及力學(xué)性能分析[J].南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(工科版)，2014，01：31-34.

[2]韓斌.變截面曲線橋現(xiàn)澆梁滿堂門式支架的構(gòu)架方法和穩(wěn)定性計(jì)算[J].科技風(fēng)，2015，04：43-44.

[3]毛海濱，王立春.嘉陵江草街航電樞紐船閘工程懸挑結(jié)構(gòu)模板內(nèi)拉法施工技術(shù)[J].中國(guó)港灣建設(shè)，2015，02：57-59.

[4]荊旭.基于設(shè)定地震確定非基巖場(chǎng)地彈塑性驗(yàn)算輸入地震動(dòng)探討[J].地震工程學(xué)報(bào)，2015，03：890-895.

[5]王國(guó)洪，劉華寧.樁錨-土釘墻支護(hù)基坑變形特性分析——以昆明某基坑支護(hù)工程為例[J].河北工業(yè)科技，2015，06：503-508.