管道结构设计范例

摘要：建筑工程施工图设计工作是多专业协同配合的工作，也是一项复杂性和综合性较强的工作。每个专业的设计工作者的协同配合是提升施工图纸质量的关键，也是项目管理人员所必须具备的管理能力。在建筑工程设计工作中主要有三个环节，即方案设计、初步设计和施工图纸设计环节。各个专业设计人员在进行设计的过程中必然会发生一定的冲突，如果不及时解决冲突问题，不妥善处理各专业之间的问题，那么整个建筑项目图纸质量将难以得到有效的保障。文章深入探讨结构设计与其他各专业设计之间的协调要点，以供参考。

关键词：建筑结构设计；建筑工程；协调

建筑工程是一项复杂性较高的项目，结构设计师是担负建筑物结构体系设计工作的主要人员。结构设计人员需要在进行结构施工图纸设计的过程中重视结构设计的专业性、准确性和合理性，需要重视与其他各专业之间的协同配合。正是由于结构设计工作与其他专业之间联系紧密，因此优化结构设计策略，重视结构设计与其他专业设计之间的关系和处理要点是结构设计人员所需关注的重点。

1结构设计与建筑设计之间的协调要点

结构设计与建筑设计之间的协调工作是建筑工程设计工作的基础，从建筑工程项目设计方案制定初期开始，结构与建筑两个专业之间的配合程度较为紧密。但是对我国现阶段结构设计与建筑设计之间协调的关系进行分析可知，建筑工程的建筑高度、结构形式等众多设计问题的选择应综合考虑建筑专业需要和结构专业需要。因此，可以将结构设计与建筑设计之间的协调要点总结为以下几点：（1）建筑专业在调整建筑平面时应注重考虑结构专业对楼层平面规则、对称、传力途径明确且简单的要求，尽量避免结构体系在地震或风荷载作用下产生过大的扭转效应；建筑平面的开进及进深的尺寸应统一，不得在统一建筑平面内出现多个尺寸差异较大的平面。统一的尺寸设计可以帮助结构设计的钢筋混凝土构件尺寸标准化和简单化；建筑物的每层楼高应保持统一，若出现错层或局部夹层，那么结构设计工作将会异常艰难，也会对整个工程的造价带来不利影响；建筑专业需要将楼梯间、卫生间、电梯间布置在受力简单且应力不集中的位置，不得布置在楼层转角位置处。（2）结构专业应注意梁高对建筑门窗标高的影响，应在选择梁高尺寸之前与建筑专业积极沟通，在取得统一的意见之后再整体布置。（3）高层建筑对基础埋深有明确的要求，一般情况下会取建筑高度的1/8～1/12为基础埋置深度，该空间可作为高层建筑的地下室、设备层或其他类型的辅助空间。结构专业需要综合分析建筑物的结构类型、上部荷载大小、地下土质情况、施工条件等因素确定地基基础的布置形式，在此期间应与建筑专业进行沟通以确保建筑条件满足结构设计的基本要求。（4）由于建筑专业在建筑外立面设计过程中会出现标高突变情况，结构专业人员应与建筑人员进行协商，确定梁或墙是否上翻，并确定标高突变处梁板柱和墙构件在衔接处的处理方式，同时绘制详细的大样以便于施工操作；若建筑专业对房间净空有要求或建筑做法中存在吊顶做法，那么结构设计人员应注意梁底标高是否影响建筑施工。（5）在某些住宅类或公建类项目中，建筑屋面会出现反梁做法，结构专业应与建筑专业协商，以确定反梁位置不会对屋顶排水造成影响，也应确保反梁不会受到损害。

2结构设计与给排水设计之间的协调要点

在建筑工程中给排水专业所用的专用房屋主要有水泵房、消防水泵房、水箱间、水处理间等。这些给排水专用房间均需要设置基础，并且此房间的恒载较大，结构设计人员应在确定房间用途之后选择合适的恒载数值。建筑工程中的给排水专业管道数量较多且管径较大，结构设计人员应与给排水设计人员积极沟通以确定混凝土构件预留孔洞的位置及大小，确定预埋件的位置和尺寸，以防止混凝土构件承载性能被削弱。此外，由于预留孔洞的存在会导致楼板应力集中且承载力被削弱，结构设计人员应在局部开洞位置或孔洞较多位置处增大板厚，应对有管道穿越的剪力墙进行强度验算并采取有效的加固措施。

摘要：针对目前房屋建筑结构设计中存在的不合理问题，本文从实践角度出发，分析了房屋建筑结构设计的优化技术应用优势，并提出了实际控制策略，其目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明，只有在明确优化技术应用优势的情况下，才能使其更多的且科学有效的运用于房屋建筑结构的设计工作，进而提高结构作用的安全可靠性。

关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术；BIM技术；计算机

引言

房屋建筑，作为提升人们生产生活水平的关键，其建设使用过程易受所处施工条件与市场环境多元化等因素问题影响。要想对其进行科学有效控制，应将房屋建筑结构设计优化技术充分利用起来，即在明确技术运用效果基础上，结合实际工程项目建设要求与预期，来提高结构作用的安全稳定性。这样一来，房屋建筑结构，就能以安全性、经济性以及可持续性状态作用于工程项目，进而满足建筑用户日趋提升的舒适度与安全性需求。

1研究房屋建筑结构中优化技术应用的现实意义

建筑结构设计，作为房屋结构设计工作开展的关键，其能保证房屋结构整体的安全性与空间资源的利用效率。然而，在设计实践过程中，受复杂建设环境与市场环境多元化发展问题影响，房屋建筑结构设计的科学有效性无法得到保证。长此以往，房屋建筑结构的作用稳定性不佳，就会阻碍建筑行业的健康发展。为此，相关建设者应从科技手段出发，结合房屋建筑的实际情况，对结构设计进行优化。这样一来，就可规避不稳定性因素所带来的负面影响，进而满足人们对居住环境的舒适度与稳定性需求。

2房屋建筑结构设计中优化技术的应用优势

［摘要］本文主要分析了建筑结构优化方法在房屋建筑施工过程中的具体应用，重点介绍了建筑结构设计优化方法具有的三个重要特征：安全性、美观度以及经济适用性，同时举出了几点关于建筑结构优化方法在房屋建筑当中的应用途径。通过对建筑结构优化方法的特征以及在房屋结构优化过程中的具体应用渠道进行分析，以期为建筑施工单位在进行房屋结构优化时提供建议。

［关键词］建筑结构设计；优化方法；房屋结构设计；实际应用状况

1建筑结构设计优化方法特征分析

1.1安全性

安全是对建筑工程的最基本要求。建筑缺乏安全性，使得建筑使用没有了最基本保障，会在使用过程中出现一系列安全隐患，对消费者的生命财产安全构成了潜在威胁。设计者在进行房屋结构的设计与优化调整时也应当注意房屋设计的安全性和结构合理性，设计方案要突显安全性，例如在设计过程中，设计者要充分考虑到施工过程的难易程度，减少高难度施工过程的结构设计，以降低施工危险性。

1.2美观度

设计者需要在建筑结构进行优化的基础上提高建筑的美观度。现如今，房屋的功能不再仅局限于为用户提供安全舒适的宜居场所，同时也需要给予用户在视觉上的良好体验，让房屋充满美感。在设计过程中，设计者既要考虑到大众化的审美态度，同时也要兼顾少部分人群对美的追求，同时结合一些地域文化元素，在保证了建筑的结构安全性和经济实用性的同时，在房屋原有基础上进行创新，将房屋结构本身具有的美感与新的艺术元素融合到一起，使之成为集美观性、创新性于一身的现代化房屋建筑。

摘要：随着市场经济的进一步发展，我国建筑市场的竞争局势也越发严峻，建筑企业要在竞争的浪潮中站稳脚跟，就必须加强革新，对工程施工设计与技术方法进行深入分析和完善，尤其是建筑设计人员必须注重提高自身的专业技能，积极运用各种现代化技术，对建筑结构设计进行优化，充分突显出房屋建筑的经济性与安全性，从而增强企业的市场竞争优势，使企业在同行竞争中脱颖而出。本文笔者就对结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用进行了分析和研究。

关键词：结构设计优化；房屋建筑结构设计；应用

近些年，人们对生活质量和居住条件的要求不断提升，相应地，对建筑工程的综合品质也提出了更高的要求。与此同时，国家也出台了相关政策呼吁建筑的节能化、高效化发展，这就要求建筑企业积极运用结构设计优化方法，使有限的空间与资源的价值得到最大化发挥，进而促进建筑工程实用性、经济性发展目标的实现，这对我国整个建筑行业的可持续发展来说也是大有好处的。

1建筑结构设计优化的重要意义

1.1结构设计优化有利于提高材料的有效利用率。对于我国这样的发展中国家而言，建筑结构设计优化的主要目的就是以最少的资金建设出最好的建筑。站在优化设计的层面来看，结构性能最佳的方案并非一定是材料利用率最高的方案，这就要求设计者在开展设计工作的时候必须注重对结构材料的充分利用，与此同时，还要加强对各类新型建筑材料的应用，如钢管混凝土结构、预应力混凝土结构等。其中，钢管混凝土结构是在薄壁圆形钢管中填入混凝土的一种全新结构形式，其可将两类材料有机结合起来，通过填入的混凝土来提高钢管壁本身的稳定性水平，同时，还可利用钢管对核心混凝土产生的作用，使其处于三向受压状态，进而增强其抗变形能力以及抗压强度。与普通的钢结构相比，钢管混凝土结构在承载力和自重基本一致的情况下，可节省约50%的钢材，同时还可简化焊接工序，有效降低焊接工作量。相较于普通混凝土而言，钢管混凝土在确保钢材使用量相近以及承载性能一致的基础上，可减少大约50%的构件截面面积，相应的材料用量也可节省一半左右。事实证明，对房屋建筑结构设计的优化，可显著提升材料的利用率，使工程成本得到有效控制。

1.2结构设计优化有利于提高建筑结构的经济性。建筑的层高越高，其墙体面积和柱体积也会相应地增加，进而致使结构的自重增大，各类水电管线也会加长。反之，若层高较低，便可大大节省材料，同时也能增强建筑的抗震性能，与此同时，建筑的总高度也会随之下降，两栋建筑之间的日照距离也会因此而缩短，这就间接节省了用地面积。在建筑面积相同的条件下，若选择圆形或接近于方形的平面形状，建筑外墙的周长系数相对来说较小，与此同时，建筑基础以及内外表面装修也会随之减少，这样就能有效提高建筑的经济性能。从以往的工程实践中可以看出，采用结构优化设计方法可使建筑工程的总造价降低6%~30%，从而使整个建筑工程的经济效益更为可观。

2当前房屋建筑结构设计的现状

一、PKPM建筑工程软件系统中BIM技术的应用

PKPM系统包括了规划、建筑、结构、设备、造价、施工管理、绿色设计等各个方面，在建筑全生命周期内，实现了建筑各个专业之间的信息互用，从而提高企业的生产效率。PKPM建筑工程软件系统各个专业的模型数据之间一次建模，各个专业之间又是一模多算。模型数据时三维的、可视化的，在建筑工程可以随时查询，充分利用了网络的信息化，为建筑工程提供最新的信息数据。PKPM利用三维数据模型，把建筑项目的建筑设计、结构设计、概念设计、图纸设计、设备设计、工程量计算及造价报表等环节有效的连接起来，实现建筑工程软件系统信息数据化、模型通用化以及数据模型化。在工程软件系统中应用BIM技术，能够保证建筑数据库在全寿命周期内得到充分利用。

1.规划设计

PKPM建筑工程软件系统中可以利用三维数据模型可以针对居住规划设计、城市规划、房地产前期方案评估等设计进行有效的建模及规划设计。利用先进的三维建模技术，对这些地区进行三维模拟以及改造、建筑布局、绿化设计、建筑信息处理、道路设计、日照评估以及动态数据核算。软件采用三维建模技术、建筑信息模型技术、数字地形模型构建技术、指标动态监控技术、动态阴影模拟技术、返回光线计算、以及瞬时渲染技术等众多关键技术，实现了高效的设计数据管理与直观的三维效果展示。

2.建筑设计

PKPM的建筑设计软件APM是在BIM技术的基础之上研发出来的一种建筑软件。这种软件从模型输入到建立建筑模型核心数据，每一个功能模块都要根据核心数据来计量，以数据为核心驱动，各类施工图均是由核心数据自动产生的成果。APM的建模是根据数据核心驱动来进行建模，以数据为图形的表象。APM核心数据和图形有效结合，数据一旦发生变化，图形就会随之发生改变。

3.结构设计

【摘要】科学技术发展带动了建筑行业的发展，以往的建筑工程结构设计方式较为落后，需要动用大量人力资源，采用实地测量和绘制图纸的方式，对专业知识要求较高。近年来，在建筑设计领域出现了许多以网络和大数据技术为支撑的新设计方式，其中尤其以BIM技术为代表。BIM技术是一种新兴的建筑分析技术，即建筑信息模型，具体来讲，是通过大数据的应用，对将要施工的建筑物进行数据采集和分析，并且制作成建筑数据模型，再利用各种网络技术和模拟技术进行施工分析。

【关键词】房屋结构设计；建筑结构设计；优化方法；应用

1引言

建筑结构设计，可提升建筑工程整体美观性，由此满足人们的观赏体验。随着建筑行业施工技术的发展，建筑设计对外观的要求更高，不仅需要外观材料满足质量控制要求，同时，外观形象也应符合现代审美理念。建筑工程项目设计中，结构设计应包含外部结构与内部结构，外部结构主要是建筑物的外观整体和位置角度等要素，内部结构则主要指建筑物的内部空间与室内布局等方面。对相关设计内容与方法的完善，是建筑项目结构完善与提高的重要表现，相关领域研究人员需要对此加以重视，善于利用先进设计思想，保证建筑结构具有美观性。

2结构设计优化应贯穿项目设计及施工的全过程

结构设计优化应贯穿项目设计阶段及施工阶段的始终。从建筑方案设计阶段即参与其中，有利于结构方案的优化选型，避免后续设计过程中因结构方案难以实现或成本过高，导致对建筑方案的颠覆性调整。同样，结构方案的合理性也应同时由建筑设计师评估是否对建筑方案的美观及使用功能造成影响。应优选与建筑体型及功能匹配，且具有较高效率的结构体系。特别是大型公建项目，建筑方案设计阶段的结构方案优化选型将直接决定整个项目的成本、工期及施工难度等，合理的结构方案优化比选是保证项目后续施工图深化设计及现场施工的有利保证。在施工图设计阶段，专项结构设计方案应逐个分析，逐个优化比选，确保各专项方案安全、合理、经济、高效【1】。如基础方案、主体结构方案的优化，对项目建设成本、工期均有较大影响。在项目施工阶段，结构设计也应根据实际现场施工条件及客观情况，进行相关优化，保证项目的顺利、高效施工。

3BIM技术的原理分析以及其在建筑结构设计中的主要作用

摘要：本文主要对天祝县打柴沟镇饮水安全工程设计（结构设计、供配电设计、施工组织设计）进行了分析研究，为更好地推进天祝县打柴沟镇饮水安全工程建设提供理论支撑。

关键词：结构设计；供配电设计；施工组织设计；饮水安全；打柴沟镇；天祝县

项目区位于天祝县毛毛山南麓金强河中游左岸二级台地上，属天祝县打柴沟镇下河东村，地势由西向南顺金强河方向逐渐倾斜，西高东低，高程在2,678~2,639m。这一地区基岩裂隙潜水与沟谷潜水水量丰富（径流模数为1~10L/s•km2）。该地段处于下游低山沟谷补给径流区，下河东村左岸河滩区地下水位埋深约80~100m。矿化度小于1g/L，水质良好。为了有效解决当地农村饮水安全问题，本工程在距磨河湾组西北方向780m处，金强河漫滩二级台地上新打机井1眼，提取井水作为供水水源，在距机井东北方向132m处修建高位调蓄水池、提水至高位水池，原水经消毒处理后，铺设输配水管道利用自然落差自流供水到户。该方案优点是水质净化工艺简单，投资及运营成本费用低。

一、结构设计

1．工程概况

本工程设计供水规模89.56m3/d，建设内容为新打深60m水源井1眼，机井管理房1间，建筑面积25.73m2，修建50m3蓄水池1座，安装200QJ20-67/5潜水泵1台，NLC-300紫外线消毒设备1套，修建分水检查井、减压阀井及消防井10座。

2．设计依据的标准

摘要：本文主要对天祝县打柴沟镇饮水安全工程设计（结构设计、供配电设计、施工组织设计）进行了分析研究，为更好地推进天祝县打柴沟镇饮水安全工程建设提供理论支撑。

关键词：饮水安全；工程设计；天祝县

1结构设计

1.1工程概况

本工程设计供水规模89.56m3/d，建设内容为新打深60m水源井1眼，机井管理房1间，建筑面积25.73m2，修建50m3蓄水池1座，安装200QJ20-67/5潜水泵1台，NLC-300紫外线消毒设备1套，修建分水检查井、减压阀井及消防井10座。

1.2设计依据标准

依据《村镇供水工程技术规范》表1.0.3集中式供水工程类型划分,工程供水规模小于200m3/d，工程类型V型，根据防洪标准类型确定主要建筑物等级为5级，次要建筑物等级为5级。