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摘要:在科学技术以及全球一体化发展情况下,已经有一些新型施工工艺以及材料应用到建筑工程中,与过去的土木建筑相比,现阶段的建筑工程已经逐渐向智能化与自动化发展,许多机械设备的应用,提高了施工效率,降低了成本投入,解决施工过程中的难题。但是与此同时,建筑市场的竞争也在逐步提高,在这种环境背景下,人们对于建筑有了新的要求,包括质量、功能和外观等多个方面,这就需要相关人员做好施工前的勘测以及设计,尤其是对于结构设计来说,如何满足消费者的需求,找到过程中存在的问题,并且做好优化设计是现阶段工作人员的主要研究方向。
关键词:土木工程;建筑结构设计;优化策略
引言
随着时代的快速发展,人们的审美情况也随之发生了比较大的变化,这也给建筑结构设计工作带去了新的挑战,原有的建筑结构设计模式已经不符合时代发展需要了。在这种情况下,要想更加高效的完成建筑结构优化设计,建筑设计师必须要转变自身的设计观念,综合考虑业主的实际需要,按照优化设计原则展开后续工作,这样才可以有效提升设计工作质量,真正设计出让业主满意的方案,进而为后续工程施工的顺利展开提供更有力的支持和保障。为此,本文展开关于建筑结构设计的优化探究有着重要的现实意义。
1土木工程建筑结构设计出现的问题
1.1建筑地基选址问题
对于整个建筑结构而言,地基是最为关键的一个部分。从地基的作用上看,主要起到了承载建筑物重力效用,所以地基整体质量好坏可能会对建筑物稳定性以及整体质量造成比较大影响,所以在进行建筑结构设计过程中,首先要按照性能分析结果选择一个性能比较理想的地基,这也是保障建筑物获得较为理想的稳定性与安全性关键所在。但是从实际角度上来说,依然还存在着地基选址不理想的一系列问题,这种情况就可能导致地基实际承载力与工程要求之间存在着不相吻合态势,给建筑物今后使用造成一定安全隐患,可能也会对建筑物使用寿命产生消极影响。
1.2建筑结构设计图中的问题
在实际进行建筑结构设计过程中,设计图扮演着至关重要角色,其可能会对之后施工流程产生比较大影响,所以施工图质量好坏也会对建筑物整体质量造成消极影响。在开展结构设计过程中,应当在图纸上明确标记建筑物的墙、梁、柱编号,以及施工过程当中所使用的材料、抗裂等级以及抗震等级等一系列相关信息。但是从设计人员层面上来说,在绘制施工图进程中,很可能由于多种因素影响,出现考虑不周全情况,导致图纸当中的一些重要信息有所遗漏,使得施工图纸整体质量很难能够得以良好保证。
2土木工程建筑结构设计优化策略
2.1结构施工图设计
在结构图纸的设计过程中,设计师需要从图纸的应用角度来进行考虑,保证设计图纸的完整性,准确性以及灵活性。首先,在图纸设计过程中,设计师应该明确建筑中的具体项目类型,绘制出相应的定位轴线以及基础构建,明确它们的具体位置以及尺寸、编号等,从而保证在施工过程中可以做好细节上的问题。其次,设计师还应该对一些重点工程进行详细的分解,尤其是在施工技术以及材料的选择上,确定它的合理性,保证计算过程中的准确性,包括基坑深度、承载力以及横截面的参数等方面。另外,设计师要对结构图纸中的一些预埋件和设备进行相应的标注,提供编号和详细图纸,如果在施工过程中存在一定的问题,也要及时对设计图纸进行完善和更改,保证它的灵活性。
2.2基础设计
2.2.1独立基础
独立基础部分可以具体的分为刚性独立基础和相关的柔性独立基础,对于独立基础来说,相关的柱下基础构建需要进行综合的考虑,整体的建设上需要考虑正方形和有关的长方形两类,实际的区分方法都是根据柱体荷载的实际进行整体的安排,同时在两个柱体之间具有较大的差距,独立基础的优势性也在慢慢的现实处理,所以合理的完成相关建设能够满足具体使用需求,而在综合的管理上要对基础结构进行有效规划,同时需要完成独立的基础优势设计,综合的完成相关设计和安排,保证不会出现相关的质量问题。
2.2.2钢筋混凝土筏片基础
与其基础形式相同,钢筋混凝土具有较好的优势,在整体的基础设计上将其放置在狭小的空间当中,适合使用较小的孔隙之内,合理的完成有关规划能够综合的满足其实际的使用需求,并且不会出现一定的质量问题,同时结合相关的安排来说,需要就整体的优势进行有效规划,综合完成具体质量的全面提升,并且需要对钢筋混凝土都进行有效的安排,综合的使其可以符合相关的使用需求,同时可以有效控制沉降的均匀度。另外,钢筋混凝土筏片的基础不可以随意应用于各种条件下,而是必须充分结合各项具体情况来进行操作。
2.3抗震设计
在土木建筑抗震结构设计过程中,应该注意设计过程中计算数据的准确性,保证承重柱中横截面积达到一定的标准,在施工之前要进行预应力方面的测验,保证它可以承受住一定范围的外界作用力。其次,在设计过程中,要保证支柱、剪力墙以及横梁之间达到了一定的平衡,在设计过程中避免刚度太强,要具有一定的变性能力,可以根据外力作用来调节自身的承受能力,对剪力墙进行有效的保护,提高建筑本身的抗震能力。另外,还应该对照国家标准规定的抗震等级进行设计,在实际的设计过程中,由于工程环境以及外力的影响,通常来说,抗震等级都会比规定的标准高一点,为了保证建筑在作用力下也能保持相应的延展性和承载能力,这就要求设计师在设计过程中需要注意钢筋中的结构配比以及和混凝土之间形成的作用力,从而保证对抗震安全的有效性。
2.4上部结构优化设计
上部结构优化设计中,模型的创建与设计尤为关键。在设计中需做好剪力墙结构的布设工作,从而有效确保上部结构均匀受力,再者,确保平面刚度中心与楼层结构的重心处于同一位置,有效降低地震和大风等自然因素对结构的负面影响。若工程条件允许,则可在设计中以大开间剪力墙作为首选,并且结合实际适度调整剪力墙墙肢的长度,进而有效减少剪力墙结构的数量。此外,其还可适度增强结构自身的刚度性能。剪力墙结构中暗柱一般以钢筋为主要材料。若采取大开间设计方案,可有效减少钢筋的用量,进而降低工程成本。
2.5数字技术的应用
建筑结构设计工作是一道非常复杂的工序。高科技数字化技术的使用可以提高建筑结构设计的准确度,使建筑结构更加的多样化,为房屋的使用者提供更多的选择。数字技术可以实现建筑结构的示意图的演示,为使用者提供选择的依据,使建筑的使用者更加清楚自己选择的房屋的结构构造,避免因为不了解建筑结构而发生不必要的冲突。例如在北京奥运会的主场馆鸟巢的结构设计就使用进了数字技术对建筑结构进行了优化设计,突破了以往传统建筑结构设计的禁锢,将建筑结构以崭新的面貌展示在了人们的眼前。
结语
总而言之,要想切实完成优化工作,得出更加符合人们审美需求的设计,建筑设计师必须要跟上时代发展的脚步,综合考虑业主的实际需要按照优化设计原则展开工作,并要求施工企业严格按照方案进行工程施工,这样才可以将设计方案的作用与价值充分发挥出来,从而为后续工程施工顺利展开打下更坚实的基础,进而为人们提供更为优秀的工作生活环境。
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