1.身份证号码:13052119850228XXXX;2.身份证号码:13222819810519XXXX;3.身份证号码:13050219860528XXXX;4.身份证号码:13050219851220XXXX
摘要:随着我国城市化建设的高速发展,推动了建筑行业的突飞猛进的提高。然而,建筑结构设计作为建筑工程设计体系的重要内容,要求设计人员严格以安全、适用为原则,确保建筑效果美观、实用功能。同时,为节省建造成本,结构设计的合理性、经济性是结构设计优化的努力方向。本文将结合建筑结构设计优化方法在结构设计中的应用情况进行研究分析,以期给相关设计人员提供一定的借鉴。
关键词:建筑结构;设计优化方法;建筑结构设计;应用
引言
建筑工程结构设计工作需要从多个方面进行统筹考虑。总的来说,结构设计在整个建筑工程设计中应做到:早参与早介入,多分析多比较,重事实保落地,抓大不放小。具体的结构设计优化过程,可采用从主体结构方案选型、基础设计方案选型、结构设计细节优化等方面着手。以保证结构设计的安全、适用、经济、合理。从建筑方案设计阶段即参与其中,有利于结构方案的合理选型,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。
1建筑结构优化设计在实际工程中的意义及原则性
1.1建筑结构优化设计在实际工程中的意义
结构设计优化无论在建筑工程还是市政道路等工程中都具有复杂性、多变性特点,优化结果的实现需要多个专业协调合作、共同努力。结构设计优化结果不仅关系到建筑整体使用功能,同时也关系到建筑的经济性。结构设计优化结果的出现,不仅要保证建筑整体结构设计的安全性,同时也符合建筑外观设计需求。对于建筑来说,结构设计的优化还应将实用性、人文关怀紧密结合在一起,这对提升人们的居住质量,提升建筑的居住功能具有重要意义。而当前,大部分的开发商更多的关注建筑的外观和造价,对于结构自身的负载情况把控程度不精准,导致结构设计过程中存在较多质量隐患,施工安全事故较容易发生。科技的进步促进建筑结构设计优化更加重要,建筑结构设计也在不断的进步发展中。结构设计优化的同时,要兼顾房屋建筑结构实用性与安全性,以此增强建筑设计方案的完善性,保证建筑质量,减少建筑成本,降低建筑施工造成的环境污染等。
1.2建筑结构设计优化的原则性
开展建筑结构设计优化工作,应遵循相应的建筑结构设计优化原则,为此,结构设计才会更具合理性和可行性。此外,建筑结构设计应确保建筑具备基本的功能,这样可以满足大众生产生活的需求,保证人们居住环境的安全性和舒适性。在结构设计中,应注重建设项目的安全保护工作,还应合理分配项目资源,保证建设单位的投资效益。
2建筑结构设计优化方法特征
2.1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。设计者在进行建筑结构的设计与优化调整时也应当注意建筑物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。
2.2经济实用性
开发商在进行建筑施工时也会将施工成本考虑在内,使建筑施工成本尽量得到压缩,从而降低出售价格,吸引消费者进行购买。建筑结构设计与优化过程中,设计师也需要对建筑结构优化成本考虑到设计工作中,并将其当做一个对建筑结构优化过程起到决定性影响的重要因素。例如,设计者要针对不同的建筑物使用人群来进行房屋结构的不同种方式的优化设计,增加一些简装户型:此类户型中,建筑物使用装修建材要简单,但要确保质量,优化过程要简洁,以降低建筑成本,利用此种方式来加大建筑物对大部分人群的吸引力。
3建筑结构设计优化方法在建筑结构设计中的应用
3.1在建筑基础结构优化中的应用
根据地基基础设计的流程,首先需要依据岩土地质勘察报告的地质条件和建筑物的高度、体型、结构形式等,科学合理的选择基础类型,尽量减小基础埋置深度,优先采用天然地基,并控制好基础截面结构的尺寸、配筋率、桩基础桩间距等物理参数,在满足设计规范要求的基础上,尽量减少基础混凝土和钢筋的用量,降低施工成本,优化基础设计质量。
3.2在建筑地上部分结构优化中的应用
剪力墙结构是住宅项目中使用最多的承重结构,因此在建筑结构设计优化的过程中,应科学合理的优化剪力墙结构,实现剪力墙的合理布置。剪力墙的布置原则应为:简单、规则、两方向刚度不宜过大;上下连续,避免突变;门窗洞口宜上下对齐。此外,为降低建筑施工成本,应尽量减少混凝土用量,在结构设计优化中可采取大开间剪力墙结构,以增加建筑结构内部的使用空间,更好的满足建筑空间的使用要求。值得一提的是,近几年推广的装配整体式剪力墙结构采用工业化生产方式,相比较传统生产方式,在标准化一体化设计、信息化技术协同设计、设计施工一体化、构件生产工厂化、装修与主体结构一体化等方面有着无法替代的优势,对建筑结构优化有划时代的意义,使得整个项目得到效益的最大化。装配式建筑在推行的前期,肯定会遇到种种阻力和技术难题,可能一开始并不能达到节约成本的效果,但是随着设计水平和施工技术水平日渐成熟,装配式建筑必将会展现出自己在建筑结构优化设计中的重要性。
3.3结构专项设计方案的精细化分析优选
针对结构设计中的部分重要专项设计内容,应结合实际设计条件着重进行分析比较,优选最佳方案。如基础专项设计中,基础形式采用天然地基还是桩基,如采用桩基应采用预制桩还是混凝土灌注桩,选用何种桩径甚至成孔或沉桩方式等,均应结合地勘报告及设计试桩结论进行分析比较,并在施工过程中进行密切配合,结合现场实际情况进行不断优化。再如预制装配式结构专项设计时,预制构件拆分方案中在满足预制装配率的要求下,应充分考虑预制构件对结构安全性,施工工期、建造成本以及施工便利性的影响。只有通过专项方案的精细优化,才能保证结构合计的合理性和落地性。
3.4梁板柱配筋优化设计
在建筑结构设计中,需进一步明确结构设计概念、结构体系受力特征与传力路径。由此,实现对梁板柱配筋的优化设计,缩减钢筋使用量。例如,在编制楼板配筋施工设计图时,应确保板底配筋满足裂缝与挠度要求。再如,在四级剪力墙结构设计中,让构造边缘构件的竖向钢筋满足标准要求。严格遵照标准规范,选用配置直径为12毫米的钢筋作为边缘钢筋,选用配置直径为10毫米的钢筋作为中间段钢筋,以此节省钢筋使用量,压缩投资成本。
结语
总而言之,建筑结构设计优化是结构设计过程中必不可少的步骤。结构设计优化并不是死抠钢筋混凝土,而是让结构设计更符合实际的客观条件和受力特性,更为合理,更加美观。所有的结构设计优化不应以牺牲安全性为条件,而应以保证结构安全为基础。在此基础之上,大胆创新,细致分析,不断精进,通过结构设计优化实现结构设计的核心价值。
参考文献:
[1]张咸昌.浅谈结构优化在建筑结构设计中的应用[J].建筑技术开发,2019,46(21):22-25.
[2]高瑞军.简析结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].中国住宅设施,2019,(10):44-45,24.
[3]孔水根.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].河南建材,2019,(05):291-292.
[4]雷红彬.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].绿色环保建材,2019,(09):84,86.
[5]李善荣.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用初探[J].居业,2019,(09):59,63.