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摘要:建筑设计过程中科学地应用结构设计优化技术,以适应现代建筑公司的发展趋势,促进建筑公司的成本节约。获得巨大的经济利益。建筑结构的优化设计必须考虑到相关的实际情况并进行局部调整,同时确保建筑结构的稳定性,本文针对建筑结构设计优化的相关问题进行了探讨和分析。
关键词:建筑结构;优化设计;施工质量
随着我国经济的不断发展,我国建筑行业也得到了迅速的发展。在建筑施工过程中,通过优化建筑设计,能够有效提高建筑设计的质量,由于建筑结构设计本身涵盖的内容较多,不仅包括建筑施工建设的相关内容还需要注重建筑本身的舒适性和功能性。因此在建筑结构设计工程中需要综合环境因素和施工要求等各个方面的因素,提高规范化设计。
一、建筑结构设计优化的内涵和作用
1.建筑结构设计优化的具体内涵
所谓建筑结构设计优化是:在特定的条件下,不断优化建筑施工成本和项目指标,实现最优设计。总的来说,建筑结构优化设计包括施工成本、施工材料等各个方面的因素。建筑结构优化设计的一般步骤如下:首先,假设建筑结构的优化方案,然后对假设进行分析和测试,然后搜索最优解,最后制定优化设计方案。搜索过程是指修改和优化解决方案的过程。有必要结合各种条件来评估现有设计并考虑它是否是最优的。如果未进行优化,并在规定的条件范围内进行修改,尤其是从建筑材料和建筑成本上着手优化,实现共产结构的预期目标。
在传统意义上,对于建筑结构设计方法,该过程包括以下步骤:假设-分析-检查-重新设计。具体说明如下:首先,根据以往的工程实践经验,假设一个可行的设计方案或实践,然后采用工程力学计算方法进行结构分析,目的是验证方案是否合理。符合规定的要求,如稳定性,刚度,强度,截面规格等。如果程序符合要求,则可以作为解决方案使用。同时,可以比较和分析其他现有解决方案以获得更好的可用解决方案。这种设计方法存在一定的缺点,只能根据设计人员的经验进行几次迭代后才能满足审计要求。
2.建筑结构设计优的作用
(1)提高建筑结构的质量
运用建筑结构设计优化的理念,有助于提升建筑的质量设计水平,减少设计缺陷。由于当前国内的建筑设计单位的施工水平不一,设计师的能力和经验都难以保证设计出来作品的质量,因此可能给施工企业造成较大的经营风险。另外,针对部分国内的设计单位缺乏成本控制理念且设计思想落后的现状,广泛推广建筑结构设计优化的理念,对于提升建筑设计的质量就具有重要的意义。
(2)提高建筑企业的经营效益
在建筑工程中需要投入的成本主要是集中在钢筋、混凝土此类使用量较大的材料上,这些材料需要投入超过工程造价一半的成本。借助建筑结构设计的优化措施可以降低这些材料的所需成本至工程造价的20%左右。建筑结构设计的优化不会对建筑的质量和结构稳定性造成影响,对于建筑项目投资企业而言,可以帮助他们减轻财务压力,提高资金的周转率。建筑行业的施工在材料方面的投入不断增多,这由于原材料价格呈现上涨趋势,加上建筑行业的人工费用不断提高,因此要求建筑企业实施必要的成本控制措施,运用建筑结构设计优化的理念就可以帮助企业节约成本,保证企业的经营效益,增大建筑行业的利润空间,有利于建筑企业公司的可持续发展。
二、建筑结构设计优化的方法和具体应用
(1)在一个建筑工程中,投资成本的绝大部分都用在了钢筋、混凝土等一些常用建筑材料上面。这一部分成本据统计约占总造价的50%以上。然而通过建筑结构优化设计之后,这一部分成本投入将减少20%左右。最重要的是,这样的投入减少基本上不存在风险。因此,建筑结构优化对投资方而言,可以减少投资、提高资金利润率和周转率。
(2)在现阶段,国内的设计单位在水平上良莠不齐,设计师们业务能力有限,设计出来的作品,质量当然难以保证,导致停工、返工的现象比比皆是。同时,部分国内设计单位没有成本意识,设计思想保守,存在浪费资源的现象。而建筑结构的优化设计就可以帮助设计者提高设计质量,将不必要的设计缺陷,以及施工风险降到最低,从而获得高品质的建筑。再者,这样的做法同样符合了创建集约型国家的目标和宗旨。
三、建筑结构设计的基本原则
1.结合工程实际
建筑结构设计中,要结合工程具体情况,兼顾各专业的设计要求,做到安全适用、经济合理、技术先进和确保质量。所选用的建筑方案在结构上要保证可行性,相应的结构方案整体上要具有经济性,要保证结构方案在整体上是安全适用、经济合理的。如果结构方案在整体上存在缺陷应及时告之建筑专业并配合调整建筑方案。同时,为了满足建筑的一些特殊功能要求,在不影响结构整体方案的前提下,对一些局部部位构件,结构应采取可靠措施尽量实现这些特殊功能要求。
在受到限制而使用净高又不能降低致使结构必须采取造价相对较高的宽扁梁或无梁楼盖方案时,在结构方案不能同时兼顾建筑立面效果内部使用功能等情况下,结构设计人员应及时知会相关专业设计人员,解释说明每个方案的利与弊,在各方协商一致后找到最佳的综合解决办法。
2.结构设计应合理
在进行建筑结构设计时,应重视结构的选型、结构计算和结构构造,根据功能要求选用安全适用、经济合理,便于施工的结构方案。结构选型是结构设计的首要环节,要慎重对待。选用的结构体系和结构布置应受力明确、传力简捷。结构计算是结构设计的基础,计算结果是结构设计的依据,应认真对待。选择合适的计算假定、计算简图、计算方法及计算程序,是得到正确计算结果的关键。输入信息和数据要确保正确无误,对计算结果要进行仔细分析。此外,结构构造是结构设计的保证。构造设计必须从概念设计入手,加强连接,保证结构有良好的整体性、足够的强度和适当的刚度。要改变只重强度忽视刚度的做法。对结构的关键部位、薄弱部位以及受到多种因素影响而难以精确计算的部位,应采取适当的加强构造措施,并在设计中适当留有余地,以便安全。
四、提高建筑结构设计质量的有效措施
(1)对建筑结构优化相关问题的处理
如果建筑结构设计的优化存在问题,可能会对建筑本身的稳定性造成较大的影响。在建筑结构设计的过程中如果遇到特殊事故,需要采取措施来加以解决,并制定有效的预防措施,考虑建筑结构本身的抗震性能,在保证建筑质量的前提下合理控制成本。
(2)各建筑部门的协调
实现建筑优化设计需要综合考虑各个方面的因素,有效保证项目目标的顺利实施。同时建筑公司还需要做出合理安排,保证建筑设计的优势发挥到最佳。尤其是在建筑结构设计等方面,由于建筑设计优化方案设计人员难以参与到建筑结构整体设计过程中来,且建筑优化方案实施的程度会对最终效果产生实质性的营销。因此建筑结构设计人员在设计的过程中需要加强配合,以便优化结构设计,以达到预期目标。
(3)结构主题的最佳设计
建筑的结构受某个主题的影响,但主题设计灵活且不确定。在没有相关数据的情况下,设计的计算结构可能与实际情况不同。因此,提出了建筑结构设计师思维的灵活性。在进行结构优化设计时,有必要根据实际情况进行调整,以达到结构设计的预期效果。
结论
总之,建筑结构设计的任务极为繁重,工程设计人员要认真地学习各项业务规范,不断提高自身理论知识水平,按照建筑工程的具体状况,结合自身实际工作经验,准确抓住建筑工程之设计要点,对所计算的结果进行合理的分析与科学的判断,运用恰当的处理方法作出一定的调整与完善,这样才能设计出具有过硬质量和优秀品质的建筑。
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