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摘要:随着我国城市化建设进程的不断推进以及我国建筑行业的快速发展,各种形式多样、风格迥异、功能不同的建筑如雨后春笋般拔地而起,但是与此同时也出现了很多的问题。建筑结构设计作为建筑设计中最为重要的一环,如果出现问题,将会对人们的生命以及财产安全造成严重的影响。本文主要针对工民建结构设计的优化进行简要分析。
关键词:工民建;结构设计;优化
1工民建结构设计的概述
1.1建筑结构类型
建筑物结构的不同,使建筑物具备不同的使用功能,基于此,对建筑类型进行不同的分类。根据建筑物使用功能的不同,可将其分为民用建筑与工业建筑两种;根据层数的不同,可将建筑物分为单层、高层与超高层;根据建筑物结构材料的不同,可分为木质结构、砌体结构、钢筋结构以及混凝土结构等;根据建筑物的结构形式不同,可将其分为框架结构、排架结构、大路结构以及减体结构等。
1.2建筑结构设计的基本要求
为了保障建筑结构达到一定可靠性需求,工民建结构设计中要遵守四项原则。第一,就是要计算建筑物的承载力,计算出结构构件的最大承载力,对正常情况下的使用极限进行验收,还要对承受负荷的构件进行疲劳度的计算;第二,当不同的效应在结构上同时出现时,可对结构进行分析,计算不同效应在结构上的承载力,可以此为基础计算出最不利的组合;第三,要进行抗震设计,我国的标准抗震等级为6~9级,建筑物结构要根据所在地的结构类型、烈度以及建筑物高的的不同进行抗震级别的区分,对于抗震等级的不同来采取有针对性的设计;第四,要对建筑物的外观进行必要的设计,工民建结构设计要将外观精美作为设计的重要原则之一,不仅要保证其外观的整体效果,还要保证施工成本的节约,这也是对设计人员的另一个挑战。
2工民建结构设计基本原则
2.1取大舍小原则
工民建施工是一个整体,因此要从全局出发,树立起全局意识。要在具体的设计方案中体现出主次矛盾,首先要确保工民建设计的整体科学性和合理性,其次再对具体的环节进行细化分析。例如,先要设计出工民建的整体构造框架,利用力学原理和工民建学原理,确保工民建物的稳固性,然后在其基础上进行阳台和外观等细节的处理。需要强调的是,一旦细节处的设计与主体设计发生冲突,要舍弃小处的设计,确保全局设计能够正常操作。
2.2刚柔有度原则
随着工民建材料的变化,钢材和混凝土已经成为当今工民建中主要应用材料。这些材料的钢性较强,缺少必要的柔韧性,所以在确保整体设计稳固的前提之下,通过结构改良或者是外观修复等手段,将钢化的工民建物进行不同程度的柔化。具体的操作需要依情况而定,这对于设计人员的业务能力也是一个极大的挑战。
2.3多重设防原则
作为工民建物,其安全性是最为核心的因素,因此多重设防原则成为了工民建结构设计中一个必不可少的因素。简言之,就是对工民建结构的各个环节进行熟悉,并针对每一个工民建施工环节制定出具体的安全预案和处理措施,将安全隐患降到最低,一旦遇到突发状况,能够及时的启动安全预案,将损失降到最低。
2.4打通关节原则
打通关节原则主要指在进行工民建结构设计的过程中,设计人员要将工民建细节结构和主体结合在一起,将工民建细节结构融会贯通,实现工民建结构的统一。通过减少工民建结构中的关节,将工民建结构关节打通,实现对工民建整体的全方位把握,增强工民建设计的主体效果。工民建结构是构成工民建设计的关键,是工民建建设中必不可少的一部分。因此,在进行工民建核心的设计过程中,设计人员要确保工民建结构浑然一体,增强工民建设计的效果。将结构关节打通,降低系统外力的干扰,实现对系统外力的传递和消减,实现关节传力的畅通,提高工民建结构的稳定性。
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3工民建结构设计的优化策略
3.1工民建结构设计的优化技术分析
在工民建筑的设计及施工过程中,相关的优化技术主要应用在两个方面,即:工民建筑总体结构设计的优化及工程分部结构设计的优化。其中,分部结构设计优化是指对基础结构设计方案、屋盖设计方案、围护结构设计方案以及细部结构设计方案等等的优化。除此之外,还包括对建筑结构的受力以及相关的造价分析、选型布置等环节的优化。因此,设计人员必须要结合建筑项目的实际情况,对工民建筑的结构设计进行有效地优化。
3.2公民建筑结构优化设计的重要性
相关管理部门在建筑的建设过程中,必须要尽可能地降低对建筑结构的短期投资,进而有效地提升工民建筑的经济效益。相比较而言,使用建筑结构设计优化方法可以使工程造价节约5%~30%,这是传统设计方法不可能达到的。利用建筑结构设计优化技术,还能够设计出最佳的方案,尽可能地满足人们对于建筑适用性、安全性等方面的需求,为我国经济的快速发展打下良好的基础。
3.3概念优化技术
在实际的工民建筑施工过程中,相同类型的建筑结构可能会有多种类型的结构设计方案,即使建筑的结构布置已经确定或者其相关的承载力相同,但是设计时对其材料、荷载及参数等的取值也并非惟一,因而设计出多种不同的方案。除此之外,建筑细部结构的处理也会存在一定的差异性,如此种种即使利用计算机也很难解决,在这个时候,设计者就必须借助自身的经验进行相关的设计。
3.4概念优化技术的应用价值
使用概念优化技术进行相关的设计时,往往会遇到很多问题,但是有一点必须要明确,即利用概念优化技术对建筑结构设计进行科学合理的优化,不仅可以确保工民建结构在各种意外作用的影响下免遭破坏,还能对建筑的稳定性及实用性进行有效地提升。因此设计人员在进行建筑结构设计时,必须要尽可能地使用概念优化技术,进而为我国城市化进程的推进打下良好的基础。
3.5绘制图纸的优化策略
在对图纸进行绘制的过程中,主要体现出工民建结构设计中的标准以及基础工作的有效落实,是顺利开展工民建建筑施工的重要依据,也是确保工程质量的核心内容,所以要对绘制图纸阶段加大重视力度。要对图纸绘制阶段进行更好的优化设计,要始终秉持完整、明确、科学的原则,要以已经批准的技术文件作为指导,对工民建建筑中需要的文字材料以及图纸材料进行全面的绘制。例如,在对图纸进行绘过程中,需要对其进行专业分类,严格遵照绘制图纸的相关要求,对工民建结构设计图纸进行科学划分,对水、结构、电、建筑、暖等进行区别绘制,待完成工民建建筑结构设计图纸后,但并不表示完成了结构设计的全部要求。在实际施工中,还要根据情况的不同进行区别对待,要对已完成的图纸进行必要的完善与修正,只有当工民建工程完成交付使用后,才算是完成了全部设计工作。
4结束语
综上所述,随着时代的发展和进步,人们对于建筑的功能及其质量的要求也越来越高,相关管理部门必须要加强对建筑结构设计的管理、审核力度,进而为建筑的建设质量提供有力的保障。建筑设计人员进行建筑结构设计时,要结合项目的实际情况和需求,构思出优秀的设计方案。除此之外,还要严格地落实相关的规章制度,做好每一个环节的设计及管理工作,有效地推动我国建筑行业的快速发展。
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论文作者:吴蕴斌
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第29期
论文发表时间:2019/1/2
标签:工民建论文; 结构设计论文; 结构论文; 建筑论文; 建筑物论文; 建筑结构论文; 图纸论文; 《建筑模拟》2018年第29期论文;