江苏省子午建筑设计有限公司 223001
摘要:建筑结构的设计质量,直接关系到整座建筑的安全,所以,在进行建筑物设计时,一定要遵循相关的设计标准。一般来讲,建筑设计和结构设计之间是相互影响、制约的关系,建筑图初定后,再进行建筑物具体的结构设计。因而,在建筑设计的时候,一定要合理全面地考虑到建筑物结构设计的范围等设计事项,在进行建筑物具体结构设计的时候,更是要充分重视建筑设计。
关键词:建筑结构设计;设计优化;措施
引言
众所周知,在对建筑结构进行设计的过程中,最为基本的是保证建筑结构的安全性与质量,随后才考虑建筑结构的美观性与经济性。但在当前的建筑结构设计中,由于受到设计观念、设计方案等因素的影响,结构的设计中还有一些不足的地方存在,难以真正提高建筑物的使用与审美价值。因此,需要不断对建筑结构的设计进行优化,进一步提高建筑结构设计的合理性,进而提高建筑物综合效益。
1建筑结构设计过程中遇到的问题
1.1配筋问题
一般来讲,建筑物结构涉及到的配筋问题,主要包括几个方面,分别是剪力墙、框架柱、梁的配筋问题。因为建筑物结构设计配筋的工作量很大,很多设计人员在把握钢筋率时,不依照合理、经济的概念判断,不综合考虑建筑物的实际状况和设计的标准。比如,大跨度梁、板设计时,对其控制的不是荷载或作用的计算配筋,而是,对实际使用或观感的挠度控制配筋。然而,在实际设计操作中,很多设计人员不会考虑这些因素,导致建筑物存在着很大的安全隐患。另外,在进行结构建模时,设计人员没有注意柱、梁的尺寸,这样计算得出的配筋率不符合相关标准,也不符合一般的实际情况。
1.2异形板的计算有问题
一些设计人员在计算异形板时误差太大,准确率不高或甚至不计算,这些设计者在不知晓边界条件、搞不清选用计算软件的编制原则,就开始计算,他们的计算方法,并不满足规范要求。如果未进行有限元补充分析计算,那么计算的结果和实际情况就会存在误差。
1.3抗震设计存在的问题
最近几年,地震频发,人们的生命和财产安全受到很大的损失,抗震规范几经修订。同时,随着我国社会、经济的快速发展,高层建筑如雨后春笋般拔地而起,高层建筑的抗震设计还未经地震考验,但是有些建筑设计师,没有严格遵照建筑物所在地区的抗震需求进行相应的建筑方案调整,在抗震设计时,甚至还出现照搬照抄的行为,这样是对建筑安全性能、整体质量埋下隐患。
2 优化建筑结构设计的措施
2.1对基础的优化设计
基础结构在整个工程工期中大概有20%~35%,并且基础造价也占到总工程造价的10%--40%,所以基础工程结构的重要性也是显而易见的。而且基础结构工程的造价还与地质条件是密切相关的,设计时对地质勘探报告要求也是极高,选择合理的基础形式、控制好基础的截面尺寸和埋深,能相对减少基础结构在工程总体造价中的费用。
2.2优化设计评价体系建立及使用方法
建筑结构的优化不仅仅指结构上的优化,还包括管线等设施的优化设计,优化效果力求全面,对优化效果进行评价首先考察评价其安全性,质量安全是前提,考察其建筑结构设计体系中的结构的选择、材料的选用、构建传力等的选择是否合理,是否满足质量安全需要,以及材料的性能是否得到充分发挥等等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次评价建筑结构的优化是否达到了满足人们对建筑结构的空间要求,在结构内部进行优化设计时要求对内部平面设计、空间格局、立面效果及外观视觉均要满足人们的需求。然后还要考虑到优化方案的经济性,根据建筑结构的用途的不同,其经济评价指标也不一致。一般的含钢量:11层含钢量42~45Kg/m2,18层含钢量46~48Kg/m2,30层含钢量49~52Kg/m2。
2.3加固过程的优化设计
建筑物建成后改变用途或加层使用时,就需要制定合理的加固方案。加固方案在一定程度上也决定了建筑物的使用性能,一旦加固方案设计失败,整个建筑的安全使用将会受到严重的威胁,基本的使用标准也根本达不到,因此就会给建筑工程带来不可估量的经济亏损。加固工程的重点工作是加固方案的制作,由于其具有多样化的供给、单一化的需求和难以更改的设计方向等特点,一旦确定将加固方案实施到加固工程中,后期就不容易对加固方案在进行调整,因此会导致大量的人力、物力和财力资源的白白浪费,所以为了保障和增强房屋建筑结构的稳定性,必须依照现行规定的国家标准水平来合理的选择加固方案,以达到建筑物使用功能的要求水平。
2.4重要建筑物的抗震性能要提高
提高重要建筑物的抗震性能,建议从以下几个方面着手:一是,在设计建筑结构的时候,要充分了解、综合考虑各地的实际情况和个别地方的抗震特殊要求,设计前,要做好当地实际情况的调查工作,在提升建筑物实际抗震性能的前提下,要权衡一下整个建筑物的投入资金,做到既要保证质量过硬,又要将投入的成本降到最低。二是,在设计建筑物的结构时,一定要严格遵守国家关于建筑物抗震性能的相关要求,举例说明:墙、柱的抗震性能,要使得墙、柱的截面尺寸符合相关标准,假如设计柱时,剪应力过大,会让柱受到损害;假如轴压力很大,那么柱上就会有混凝土压碎的现象。所以,要特别注意截面的高度和宽度的选择并应满足相关规范要求,这样才能保持柱的延性。在配置柱的纵向钢筋、箍筋,剪力墙的边缘构件时,一定要依据相关的规定及标准进行设置满足其配筋率要求,钢筋设置要尽量的做到对称,因为,只有这样,才能够让墙、柱的延性符合相关的标准。
2.5柱网布局和平面布置的优化设计
柱网布局决定柱子的开间和跨度(纵向或横向相邻的两个柱子的间的距离),柱网的尺寸一般来说在5.4到10.5米之间,如果柱距小那么其传力途径就短,上部负荷面积就少,跨中弯矩较小,梁高较低,但是这可能使基础数量更多,内部空间小气,车位配置率较低。所以说柱网布局是否合理,对工程的综合造价及上部结构有很大的影响。另外,柱子的截面形状和尺寸对工程造价也有着直接的影响,所以合适的柱网布局、柱子截面的形状及梁系的布置情况对工程造价的影响是很明显的。首先以顶板为例,在板厚、荷载、柱距相同,次梁截面及布置方式均相同的前提下,方案一选用400x800的主梁,方案二选用400x900的主梁。方案一中混凝土用量0.38较方案二中混凝土用量0.39稍少,但是钢筋用量40.95比38.81又多了些。这样只从数值上难以比较,我们再根据最新的造价信息单价,三级钢按3600元/吨,C30混凝土按320元/立方米选取,经过比算后发现:方案二在经济上更有的优势。同时也结合了项目本身的地质情况后综合考虑,最终选用了方案二的结构布置形式。然后再以地下一层为例,在荷载、柱距、板厚相同的前提下,分别采取了不同的结构布置方式,方案一选用了“井”字梁系,方案二选用了单向次梁系。通过计算数据显示,明显可以得出:方案一混凝土用量0.29多于方案二混凝土用量0.25,同时方案一钢筋含量26.59也多于方案二钢筋含量23.8。所以该层的梁系布置方案,该层选用了方案二结构布置形式。
结束语
综上所述,优化建筑结构设计具有非常重要的现实意义,其不仅能够降低工程预算成本,而且还能够满足建筑自身的使用功能。为此建筑结构设计中,要优化设计建筑结构,提高设计水平。
参考文献
[1]黄浙青,朱小德.浅谈结构设计中的抗震设计[J].科技创新导报,2008(28):247.
[2]张红友.优化结构设计减少建筑投资成本[J].陕西建筑,2008(11):30-32.
[3]徐峰.试述建筑结构设计中的优化策略[J].居业,2015(14):49~51.
论文作者:陈静
论文发表刊物:《基层建设》2016年35期
论文发表时间:2017/3/28
标签:建筑物论文; 方案论文; 结构设计论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 结构论文; 截面论文; 《基层建设》2016年35期论文;