摘要：近年来,随着我国经济的稳定增长,建筑行业发展迅猛。土建工程中结构设计作为建筑施工的基础环节,对于土建项目意义重大。优化技术在结构设计中的应用,对土建工程设计有巨大的促进作用,它不仅可以有效提高土建工程的各方面综合性能,有效的降低施工成本,还能在很大程度上提高建筑的安全性,更好的保障人民的生命财产安全。
关键词：土建工程；结构设计；优化技术
1结构优化设计现状分析
结构优化所指的即为，在充分满足相关政策与法律制度的基础之上，结合土建工程建筑的实际特点和具体要求，有针对性的选择工程结构与工程体系，搭配先进且精确的计算机模型、校核以及应力分析等，制定出详细且有效的设计方案，以此来达到降低工程造价、提高工程安全等级的管理目的。从结构设计优化的难易程度角度分析，大致可将其分为尺寸优化、形状优化、拓扑优化、布局优化以及类型优化这几个方面。在我国的土建工程领域中，结构设计优化的发展仍然存在着很多弊端，主要原因有如下几个方面：首先，在我国现有的法律制度中，有关于土建工程结构设计的要求尚未明确，设计人员在具体的工作中缺少标准参考，从而影响到终结果；其次，大多设计人员只能够做到掌握基本的结构设计理论与浅显的优化技术，实践能力较弱；后，在此方面缺少充足经验，在具体的设计实践当中存在着非常多的变数和约束条件，从而大大增加了目标函数的建立难度，无法全方位的满足土建工程项目的实际需求。
2土建工程结构设计的优化方法
2.1土建工程的整体与局部优化
在对建筑进行设计时,要从局部和整体两方面进行充分的考虑,保证建筑的结构优化。对于每个建筑工程来说,都是非常复杂而且具有层次的,因此,进行土建工程的整体优化是非常重要的,这有利于保障建筑整体的合理性以及实用性。另外,对于建筑中的每个房屋来说,材料和结构的选择都是不同的,而且,对于每个程序来说,也是非常复杂的,在保障建筑整体优化的前提下,进行土建工程的局部优化,根据不同建筑的不同要求,以及用户对于建筑的不同需求进行建筑的局部优化,从而有效的实现建筑的最大化的利用。
2.2合理设置伸缩缝
对于土建结构中伸缩缝的有效设计,同样也需要重点分析,确保其伸缩缝的最大价值能够得到有效呈现。结合伸缩缝的有效设计,需要围绕着整个土建结构进行全方位探索,能够了解土建结构的具体施工需求以及相应结构的整体布置特点,如此也就能够有效选择较为合理的伸缩缝进行有效设置,尤其是对于伸缩缝的存在位置,更是需要协同整个土建结构,在后续混凝土结构浇筑处理中发挥理想作用。此外,为了更好提升混凝土结构施工水平,在伸缩缝间距上也需要进行合理设置,确保其能够考虑到混凝土结构的膨胀以及收缩效果,结合其温度变化进行适应性设计,较好提升伸缩缝的间距规范性,避免后续土建结构中可能存在的开裂威胁问题。
2.3土建工程梁、板设计
梁和板的施工是土建工程施工中的一个非常重要的项目,对土建工程的整体质量有直接的关系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在梁和板的设计中必须要加强对计算工作的重视,尽量将计算结果的误差控制在合理的范围内,否则就会严重降低土建工程的施工质量,导致楼板出现大小不一的裂缝。通常情况下,土建工程中梁与板的的计算跨度净值比为1:1,但是在特殊的情况下,这种比例也会发生相应变化。土建工程设计过程中应该加强对设计原理重视和体现,根据施工现场的实际情况开展结构设计工作,最大程度确保设计和施工的准确性。设计人员必须要加强对楼板承重的认识,使用正确的计算方法做好计算工作,尽量防止计算误差的出现。
2.4确保荷载计算精确度
在土建结构设计工作中,较好实现对于荷载计算水平的提升优化同样也是比较重要的一点,其主要解决措施就是创新设计手段,能够借助于先进设计模式,实现对于荷载计算便捷性的优化,尽量避免可能形成的荷载计算问题。结合土建结构设计技术的创新优化,其技术手段越来越丰富,比如BIM技术作为比较有代表性的一类三维立体设计模式,在具体设计应用中就能够表现出较强的作用价值,能够明显提升荷载计算全面性和准确性,应该在未来加大引入和推广力度。
2.5注重安全实用和美观的统一
实用性和安全性是建筑应当具备的基础属性,也是土建结构设计的基本和出发点。在结构设计时一方面要合理设计建筑的各项使用功能,满足人们的设计需求,另一方面要通过合理的概念设计,保证土建工程在地震等突发情况下仍然能够保证安全,有效地降低对人员和财产的伤害。同时随着人们生活水平的提高,对建筑工程的外观要求不断提高,因此设计人员在进行土建工程优化设计时,应当注重建筑外观的艺术性,满足人们的审美要求,实现安全实用和外观优美的统一。
2.6优化独立基础设计
在土建工程的方案设计中,地基工程作为工程的核心基础,成本造价投入也相对较高,多在工程整体造价的1/5左右,对此,建设工程为提高地基承载力,降低工程造价投入,优化基础设计非常重要。在对工程建筑的基础结构进行设计时,按地基承载力特征值确定底面积时,传至基础底面上的作用效应应采用正常使用极限状态下的标准组合值,而不是采用承载能力极限状态下的基本组合值,合理的将基础底面积控制在相应范围,减少钢筋用量。除此外,优化独立基础设计时,可对地基承载力合理修正。根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第5.2.4条规定,当基础的宽度应大于3m或者埋置深度大于0.5m时,从载荷试验或者其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值应进行修正。使用修正后的承载力特征值,能够有效减少工程的基础的面积。在工程建设中,建设方为加快工程进度,设计人员无奈之下采用保守的经验值作为地基承载力特征值,造成基础面积的增大,在施工中需要更多的钢筋,增加了造价成本。
结论
市场竞争的日益激励使得企业必须提高自身综合竞争力才能更好的向前发展,在土建工程施工中,重视设计的细节,优化工程方案,保证土建工程安全的同时降低成本,提高企业的经济效益,促进企业快速健康发展,推动土建工程行业向前进步。
参考文献：
[1]李建东.土建结构设计中的细节与优化方案阐释[J].山西建筑,2017,43(6):64-65.
[2]张腾腾.土建结构设计中的细节与优化方案阐释[J].建材与装饰,2017(13):120-120.
论文作者:鲁大君
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/11
标签：土建论文; 工程论文; 结构设计论文; 建筑论文; 伸缩缝论文; 基础论文; 结构论文; 《基层建设》2019年第3期论文;