关于建筑结构优化设计的探讨论文_许斌

关于建筑结构优化设计的探讨论文_许斌

东莞市清溪碧桂园实业投资有限公司 广东东莞 523000

摘要:随着我国市场经济体制一体化的不断发展,建筑行业的综合水平也得到了显著性提升。为了更好的顺应时代潮流,建筑施工企业应对自身的施工质量和结构设计进行全面的优化和完善,进而将传统结构设计中存在的缺陷和不足,有效的加以处理和弥补,使之更为高效、更为环保、更为独特,这样才能真正满足人们多元化的使用需求。本文也会对建筑结构优化设计进行详细的论述和分析,进而为建筑工程的长期发展提供准确的参考。

关键词:建筑结构;优化设计;探讨分析

近年来,国民生活水平得到了显著的性进步,相对,对于建筑质量的要求也在日益攀升,尤其是对建筑结构的安全性、美观性及经济性的关注。因此,为了满足其对建筑物的使用需求,相关施工单位,应对现有的建筑结构设计进行深入的解剖和分析,针对具体问题,提出对应的优化措施,并使其达到可行性和合理性,这样才能提升建筑结构质量,为人们的正常生活提供安全可靠的居住环境。

1. 建筑结构优化设计的意义

为了进一步提高建筑结构质量,使其达到理想的优化设计目标,相关设计人员应在优化设计开展前期,对整体建筑结构进行全面的分析,并转变自身的设计理念和设计方法,使之可以满足结构质量的安全标准、工程造价管理的控制标准以及投资效益提升的合理标准等。同时,从当下我国建筑结构设计实践来分析,优化设计方案的可行度要远远高于传统结构设计方法,其所产生的造价利益通常可占到总利润的30%。

尽管取得了这样显著的成效,但在实际优化过程中,仍然会受到多种因素的制约,例如,现下很多建筑设计师,为了使工程建设可以如期完工,不惜忽视结构优化设计要求,依然采用传统的设计方法,进而导致一些历史遗留问题根本得不到妥善处理,大大增加了整体建筑结构的安全隐患。

另外,很多年轻的设计人员由于缺少丰富的工作经验,使其在进行结构优化设计时,往往只注重局部,却忽略了总体设计,进而不仅加大了工程成本,而且也严重拖延了施工进度。

因此,为了进一步实现可持续发展目标,相关建筑企业就要从提高设计人员的思想意识入手,使其可以正确看待结构优化设计工作,通过自身的理论基础和工作经验,有效将设计技术和经济效益进行充分融合,并保证相关设计方案的合理性和可行性,这样才能降低工程造价,提升建筑结构的整体安全。

2.建筑结构优化设计原则

2.1选择科学的结构方案

要想使建筑结构的设计能够满足当下人们多元化需求,首先就要建立一个科学、合理的建筑设计方案,其对整体建筑的质量和效果也有着至关重要的影响。建筑项目的不同,其结构设计方案也会有所不同,每一个方案的设计都会体现出不同的造价成本和质量效果。因此在进行建筑结构优化设计工作时,相关设计人员要制定出多种优化方案,并对这些方案做出全面的对比和研究,择优挑选,选择最为合理、最具应用价值的方案作为设计的主导方案,这样才能从根本上保证建筑物的安全和使用功效,从而为人们提供舒适、良好的居住场所。

2.2对建筑结构进行精确的计算

随着我国科学技术的普及和进步,建筑行业在其结构计算工作中,也引入了先进的计算机技术,以此来减少设计人员的工作任务。但由于计算机计算方式有着智能模式的局限,所以在建筑结构计算初期并不能完全替代设计师的工作,还是要依赖于设计师的实战经验,按照严格的设计规范要求来进行,待计算工作进入到中后期时,再利用计算机技术详细、准确的计算出各结构参数。在整个计算过程中,相关设计师千万不要盲目依赖于计算机技术,因为该设备不具备分析能力,设计人员应将自身所拥有的实践经验与互联网技术相融合,这样才能保证建筑结构计算工作的准确性和科学性。

2.3合理选用建筑材料

在开展建筑结构优化设计工作时,要以降低建筑投资成本为首要工作目的,从提高建筑材料的利用率着手,大力倡导合理利用建筑材料的设计理念,使其达到最理想的利用效果,降低企业投资成本,有效开展建筑优化设计工作。另外,还要保证结构受力所需建筑材料及建筑装饰材料的经济性和实用性,确保其在应用过程中达到美观、耐用的设计效果。

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同时,在实际结构设计过程中,设计师要在建设初期就对建筑材料做好准备,这样才能避免增加投资成本,实现建筑结构的优化设计。此外,当遇到钢筋混凝土建筑结构时,设计师要先对钢筋和混凝土的特性做出分析,并根据钢筋的抗拉性和混凝土的抗压性,来选择优化建筑结构的受力材料,一般情况下,都会选择高标号的钢筋混凝土材料作为建筑结构的受力构件,这样才能从根本上缩减工程造价,提高建筑企业的经济效益。

3.建筑结构优化设计措施

3. 1剪力墙优化设计

对剪力墙进行优化设计,最为关键的步骤就是进行连梁设计,因为其是由各墙肢联结而成的建筑结构,在墙肢约束条件增加的情况下,连梁刚度也会随之增大,相对,就会导致整体建筑结构的地震作用慢慢提升,进而导致连梁和墙肢分配内力出现极度膨胀现象。而针对这种情况,必须采用增大构件配筋量的方法,来减小墙肢和连梁内应力的增长,但是也会引发大量材料的浪费。所以,设计师在进行优化设计时,要尽量将连梁结构设计成截面、刚度都极为偏小的弱连梁,这样才能实现理想的优化效果。

另外,还要从经济角度与抗力、变形等方面,去考虑抗侧力构件的布置情况,因为剪力墙数量越多,其结构抗侧力刚度越明显,相对结构位移的发生几率就会大大缩减,但是这也会同时增加建筑结构的地震作用,进而对造价控制带来很大的挑战。所以,最佳优化设计方案,就是要确保剪力墙的合理配置,根据周边均匀、对称、分散等设计原则,尽量减少剪力墙数量,使其符合相关规范要求,这样才能体现剪力墙优化设计的合理性和科学性。

3.2合理选用建筑结构形式

3.2.1加强砌体结构设计

通常情况下,承重构件和抗侧移构件都是以砖砌体为主,其平面布置一般都具有十分灵活的特性,但在优化设计时,一定不要对其进行跃层设计,以免突出结构承重力过大,会降低整体建筑结构的安全性。另外,要严格控制门窗开洞宽度,使之保持在两米范围内,且纵向墙体数量应大于三道,这样才能减少构造柱的配筋,从而使其整体结构的稳定性得到大大加强。

3.2.2加强底部框架剪力设计

由于底部框架剪力墙结构的竖向抗侧力构件缺少连续性,所以很容易导致其墙体平衡度出现偏差,因此,在对其进行优化设计时,应严格要求建筑平面设计,尽量将承重墙放在框架梁上,若放在次梁上,则要对次梁、主梁、框架梁的配筋加大配置数量,并增加该处的楼板厚度,这样才能最大化提高框架剪力墙的安全性。另外,严加监督楼板设计方式,避免其采用错层设计方法,除非楼板材料是以轻质型材质为主,才能进行。

3.3注重细部优化

首先,对建筑结构进行总体优化设计时,要注重强调各结构部件的优化设计,使其达到精细化、规范化,才能增强整体建筑结构的安全性和稳定性。如现浇板设计过程中,就要对异形板样式进行适当的修正,使其演化成矩形板,这样才能提高现浇板的受力程度,避免其拐角处出现不规则裂缝。

其次,底部框架抗震墙的底框梁箍筋,一般都会涉及较多的数量,为了进一步减少造价成本,加快施工效率,设计人员要尽量采用冷轧带肋钢筋作为主体箍筋材料,这样才能得以实现。同时,还要最大化缩减底部截面面积,利用高强度混凝土作为抗震墙的主体构件材料,如若构件材质为水平构件,则要适当减少混凝土标号,以便于更好的满足受力要求,达到节约成本的设计目的。

结束语:

为了顺应时代潮流,建筑施工企业,开始在结构设计上进行全面的调整和优化,通过转变设计理念,采取精细化的设计方式,来提升整体建筑结构的安全性能,进而有效降低设计成本,真正实现理想的优化设计效果。

参考文献:

[1]陶健,杨丽琛. 关于建筑结构设计中剪力墙设计的探讨[J]. 中小企业管理与科技,2016,03:127-128.

[2]范琳琳. 关于建筑结构优化设计的思考[J]. 信息化建设,2016,09:198-199.

[3]朱以旭. 对建筑结构优化设计的探讨[J]. 门窗,2016,04:278-279.

论文作者:许斌

论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期

论文发表时间:2017/8/25

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