浅谈土木工程建筑结构设计优化

2019-09-12

[摘 要]土木工程建筑结构设计作为建筑施工的基础内容,其设计水平直接关乎建筑质量、安全性、使用性能及施工成本。因此,不断优化土木工程建筑结构设计水平,对于土木工程建设及企业发展都具有重要意义。本文从土木工程建筑结构设计常见问题出发,探究土木工程建筑结构设计优化策略。

[关键词]土木工程;建筑结构;设计优化

中图分类号:V512 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)34-0132-01

伴随着城市化进程的深入推进,土木工程建筑行业迅猛发展,建筑企业面临着愈演愈烈的市场竞争。在此环境下,建筑企业要想始终立于不败之地,实现建筑质量最优化、利润最大化,应从结构设计出发,不断优化土木工程建筑结构设计,提高建筑结构的经济性、实用性、节能性,为建筑企业创造更大经济利益与社会效益。

1、 土木工程建筑结构设计常见问题

1.1结构整体稳定性问题

现如今,我国土木工程建筑物朝向高层化、大规模化方向发展。但是,高层建筑施工中,易受外界环境影响,从而影响建筑结构稳定性。故此,土木工程建筑设计中,抗震设计尤为关键,抗震设计中,要从建筑物宽度参数着手,宽度参数是建筑稳定性的关键性影响因素之一。同时,还应顾及到建筑埋深度,譬如,有些工程设计上,没有估计到建筑基础埋深度,导致地区一旦发生地震,将直接引发建筑物滑移,甚至倾翻,严重威胁人们生命财产安全。

1.2楼层平面刚度问题

土木工程建筑结构设计中倘若没有顾及到楼层平面刚度问题,以楼板变形计算程度计算楼层平面,尽管此程序从力学模型角度来看是成立的,但对于楼板变形程度的计算准确性却有待考量。而这一问题,主要归结于建筑结构设计中对于建筑某部位安全储备过大而引起。针对这一问题,主要从楼层设计刚性露面着手。

1.3建筑结构设计安全性问题

建筑结构设计质量与状况直接关系到建筑事故的发生概率。但是在实际建筑工程中,往往会出现盲目加大构建截面、过度增加钢量的问题,既浪费了建筑资源,更影响着建筑结构安全性与稳定性。从我国土木工程建筑结构设计上看,我国建筑施工中普遍存在混凝土强度低的情况,并且施工技术稍显落后,这些都会直接影响建筑工程的安全性、稳定性等。

2、 土木工程建筑结构设计优化策略

2.1明确设计原则

土木工程建筑结构设计优化应从设计原则入手,明确设计原则,遵循设计原则,针对设计需求安排设计工作。例如,提高土木工程建筑适用性,使之结构建设与后续施工相匹配,由此增强土木工程整体应用价值。为充分提升土木工程建筑结构的安全可靠性,还应遵循安全性、实用性与耐久性原则,减少建筑后期施工中可能出现的安全隐患。

2.2保障整体协调性

保障建筑整体协调性是减少建筑各环节、各部分发生矛盾冲突的必要途径,增强建筑适用性能的必要手段。特别是工程建设中的给排水系统、暖通系统、采光系统等都需要进行协调性设计,确保建筑整体的实用性与适用性。为此,结构设计人员在设计上应综合考虑建筑内部各项影响因素,规避可能存在的问题,提高建筑设计的可预见性,优化建筑结构设计效果。

2.3关注核心细节

土木工程建筑结构设计所涉及的内容较多,因此,其建筑结构设计的优化应从各个细节着手,优化细节,增强建筑结构的合理性,减少因某处细节设计不当而引发的大缺陷。对于关键细节点的把握还应从我国相关建筑规范着眼,如,在剪力墙设计上,《高层建筑混凝土结构技术规程》中规定,高层建筑高度小于150m的剪力墙结构楼层层间最大位移与层高比为1/1000,因此,在具体的设计上可据此设定位移比,在充分保障建筑物安全性基础上,减少剪力墙墙体,节约整体造价。从而提升建筑实用性的同时,提升建筑设计价值。

2.4创新设计手段

信息时代下,土木工程设计人员在结构设计上可利用的现代化设计软件。借助计算机网络技术进行建筑结构设计,可在很大程度上提高建筑结构设计的精准度,减少工作量与工作难度,提高设计效率。如,利用PKPM设计软件,可有效分析有限元,在剪力墙设计上,可对单元进行精准划分。同时,可基于不同洞口排布方式,得出结构内部受力状况,设计人员可根据施工要求甄选最佳方案。利用新型设计技术,极大的提高了设计速度,设计图纸更为详细精准,结构设计水平大幅提升。需注意,在利用现代软件进行设计时,设计人员应针对不同的建筑结构选择适宜的计算模块。在数据计算上,以提高建筑结构安全稳定性为前提进行计算,进而得出精确且科学的设计数值,切实提高建筑结构的设计水平。

结语:

土木工程建筑结构设计的目的在于保证建筑结构的安全性、实用性、适用性、耐久性、经济性等,而要实现这些目的,应立足于设计原则,保障整体协调性,把握设计细节,选择适合的设计软件,通过减小构建截面、减少剪力墙等方式,减少使用用料,减轻结构刚度与自重,剔除无效施工成本,以最小投入,获得最大产出,最大限度满足建筑平面布置,确保建筑结构、功能、外形等皆满足人们需求,打造安全、优质、美观、经济的高品质土木工程,

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