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摘要:目前,我国是社会经济迅猛发展的新时期,各行业的发展都有了显著变化,其中土建行业的发展尤为明显。而土建结构设计中存在的一些问题不仅影响着土建施工企业的经济效益,同时还对土建行业的发展产生了一定不利影响。因此,应加强对土建结构设计优化,在提高土建工程的使用功能的同时,提高企业的经济收益。
关键词:土建结构设计;细节;优化方案
引言
现今我国土建工程发展平稳,在中国特色社会主义制度的帮助下,高水平土建工程如雨后春笋般接连而生。相比于旧时代注重横向载荷力的建筑来讲,现今的建筑更注重于垂直载荷力,几百米的大厦、全玻璃外观等设计随处可见,这就要求我们当今的土建设计师、工程师积极学习新内容,积极开阔眼界,为我国土建工程作出突出贡献。下文将对我国土建结构设计中的细节与优化方案进行分析,为土建结构的设计提供参考。
1概述
1)加强对前期方案的控制。初步方案不仅直接决定了土建工程的成本,而且可以通过优化民用结构的设计来有效地节省土建工程的成本。因此,员工必须合理控制土建工程项目的早期阶段,保证方案的可行性,尽量减少土建工程结构设计的难度和节约成本的设计优化。2)要从结构细节处着手。当优化结构设计时,必须注重细节的结构优化。因为土木工程的功能更体现在民用建筑设计的细节上。工作人员必须加强框架柱、框架梁和独立基础的优化,有效地控制土木工程造价。当然,计算机信息技术等现代技术的有效运用,可以使土木工程细节的结构设计优化更加便捷高效。有效利用计算机技术来处理相关数据,可以为员工提供数据支持和参考,使民用结构设计更科学合理。
2土建结构设计中的细节与优化方案分析
2.1增加土建工程的舒适度
随着社会经济科技的迅速发展,人们的物质生活水平不断提高,对土木建筑的舒适度要求也逐渐增加。对土木建筑工程中的活动空间进行合理的科学的规划,能够很大程度增加土木建筑在使用时的舒适度。这样不仅能为使用者提供最大程度的使用空间,还能为居住者提供舒适安全的居住环境,满足心灵上的需求。除此之外,对房屋进行适合自己的装修设计也能很大程度的提高土木建筑的舒适度。采用环保的建筑材料,新型的装修风格等等,都是土建工程舒适度的基础。
2.2优化框架柱设计
首先,工作人员应重视对框架柱的优化设计。通常情况下,工作人员需要对框架柱进行合理的选择,这就要求工作人员应通过对轴压比等数值的计算,对框架柱均进行合理的选择,确保能够符合施工要求。而通过对大量的土建工程进行对比,可以得知,在运用双偏压对框架柱进行计算时要比运用单偏压对框架柱进行计算的结果偏大,而工作人员在对框架柱进行计算时,经常使用双偏压对框架柱进行计算。因此,工作人员应先利用单偏压对其进行计算,再利用双偏压对计算进行检验,确定其计算结果能够满足施工要求与相关施工规范。由于轴压比对框架柱的截面尺寸有着决定性影响,因此,工作人员在对框架柱进行设计的优化时,不能对其截面控制的太紧,也就是要确保轴压比与限值之间保持一定的距离。只有这样,才能在降低钢筋使用量的同时,确保设计施工效果能够满足工程强柱弱梁的设计原则。因此,工作人员在对框架柱的截面进行设计优化时,应对轴压比进行合理的控制,避免因轴压比太小而导致截面尺寸过大,进而造成钢筋与混凝土的需求量增加,增加造价成本。
现阶段,我国的土建工程大多采用构造配筋来作为竖向受力构件,而框架结构作为建筑工程竖向受力构件的重要组成部分,应对框架结构的配筋率进行合理控制,将其控制在0.7~1%。这是由于一旦框架结构的配筋率偏大,就会导致框架柱的截面偏小,这时工作人员就必须对框架柱截面进行合理的增加。在经过框架结构的优化设计后,框架柱的截面尺寸更加合理,在满足实际需求的同时,还能有效的降低了钢筋的使用量,实现了对工程造价成本的有效控制。由于建筑工程的框架角柱在地震灾害发生时,会承受双向的地震荷载,再加上所产生的扭转应力对内力的影响,更是增加了对建筑工程中框架角柱的相关要求,因此,我国相关部门对建筑工程中框架角柱的抗震设计要求进行了明确规定。建筑工程中的框架角柱主要是指在建筑平面结构的的角部位置的框架柱,而土建施工相关规范中明确要求工作人员应对建筑中的内凹角处的框架角柱进行区别对待,不能将那些周围与框架梁有着连接关系的框架柱作为框架角柱对待。通过对框架结构设计的优化,使得钢筋使用量明显减小,这就证明了对土建结构设计的框架柱部分进行优化设计有着十分明显的效果。
2.3框架梁的优化设计
我国现行的建筑抗震设计规范对框架梁的截面尺寸进行了明确规定,具体如下:截面宽度应当不小于200mm,截面的高宽比应当不大于4,净跨与截面高度比应不小于4。在房建工程中,对框架梁的截面尺寸进行确定时,要充分考虑梁和柱在框架结构中的关系,框架梁的高度与跨度比可以取1/10~1/12,它的纵筋通常不会受到混凝土裂缝宽度的影响。同时,框架梁的合理配筋率应当控制在1.0%~1.8%,尽可能不要设置接近最大配筋率的梁,因为这样可以提升经济效益。
2.4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。
结语
综上所述,随着土建行业的快速发展,人们对土建行业的质量要求也在逐渐提高,这就要求企业应确保土建工程的质量。而市场竞争的日益加剧要求企业能够提高自己的综合竞争能力。而对土建工程结构设计进行合理的优化,就能够在保证土建工程质量的同时,降低施工成本,为企业带来更多的经济效益,实现企业综合竞争能力的提高。因此,企业与相关工作人员应重视对土建结构设计的优化,通过对土建结构的细节进行合理优化,来对土建工程进行有效的成本控制,促进企业的健康发展,推动土建行业的进步。
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