基于土木工程建筑结构设计的优化分析

发表时间:2021/5/14   来源:《工程管理前沿》2021年2月第4期   作者:单颖
[导读] 当前土木工程发展迅速。在此阶段,人们对建筑物有更高的要求,
        单颖
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        摘要:当前土木工程发展迅速。在此阶段,人们对建筑物有更高的要求,包括建筑物的大小、功能、内部设备和外观。在要求质量的同时,还应确保经济利益的稳定性。随着科学技术和全球一体化的发展,新型的建筑技术和材料已被应用到建筑项目中,并且已经发挥了一定的作用。与传统的土木建筑相比,现阶段的建筑项目逐渐变得智能化。技术和自动化的发展大大提高了建筑工作的效率,降低了投资成本,解决了施工过程中的问题。但是,与此同时,建筑市场的竞争也在逐步加剧。在这种环境下,人们对建筑物有新的要求,包括质量,功能和外观等,要求相关人员在施工前进行勘测和设计,即对于结构设计而言,如何满足消费者的需求,进行最佳设计是现阶段研究的主要方向。
        关键词:土木工程;结构设计;优化措施
        引言
        现阶段来看,人们对于建筑有了更高的要求,包括建筑的规模、功能、内部设备以及外观等多个方面,在要求质量的同时,还要保证经济效益上的稳定,这对于土木建筑工程来说有着一定的难度。在科学技术以及全球一体化的发展情况下,已经有一些新型施工工艺以及材料应用到建筑工程中,并且起到了一定的作用,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,大幅度的提高了施工的工作效率,降低成本上的投入,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。
        1对土建结构工程设计进行优化的意义
        工程设计优化可以降低企业的投资成本,节约资金的投入。减少了多层建设采光不好等多方面的因素带来的成本的投入。优化设计结构是降低成本的有效措施,可以提高建筑结构经济,建设多层住宅和高层住宅的时候,建筑楼层越高,需要的建筑材料越多,随着楼层的增加,墙体的承重和建筑主体的重量会不断的增加,地基和墙面的承重力增加,所需要的水电管道和劳动力都会相应的增加。所以,在工程施工项目中,合理运用结构设计优化措施,可以为土木工程建设项目提供了更多的有效运用率,也可以确保建筑工程的施工质量达到的预定的状态。也是提高了施工企业的利润,也为建筑行业的可持续发展做出了有效的措施。
        2土木建筑结构设计中的原则
        2.1保证合理的结构性能
        在土木建筑设计的过程中,应该从建筑的整体性出发,明确建筑结构的基本性能,对于一个工程来说,在设计的过程中应该同时注意它的刚性强度以及柔性强度,要根据工程的具体信息以及应用功能进行判断,对于有些建筑来说,如果刚性强度过大,则会导致建筑在变形能力上的问题,从而会导致它的荷载重量变大,引起对建筑的局部损坏。但是如果柔性过强的话也会由于结构上的变化导致不能承受原有的荷载,甚至会引起建筑整体上的坍塌,因此,在设计过程中,设计师要找到其中的关键点,达到刚柔并济的目的,着力于建筑的整体来进行构思,寻找合理的建筑结构体系。
        2.2保证结构体系的安全性
        在土木建筑结构体系的设计过程中,保证建筑的安全性是设计的主要原则,也是建筑施工中的重点管理内容,在结构设计的过程中,设计师应该注意对建筑性能上的加固,设置不同的安全防线,保证构件在安装过程中的稳定性,不能因为理论上框架结构的承重能力是大于砌体结构的,就盲目的进行结构上的选择,还是应该从建筑的环境等方面出发,考虑到自然灾害对它的影响,在设计的过程中,可以设置多道防线,因为在建筑的结构设计中,绝对安全的设计构件和过程是不存在的,只有通过多种安全防护措施的建立才能降低危险发生的可能性,这样经过较长的时间,还能使建筑尽量保持原有的整体结构。


        2.3保证设计过程中的重点
        现阶段来说,土木建筑在功能和规模上都有了一定的提升,在结构设计过程中多了很多复杂的工作,在不同项目设计中可能会出现交叉现象的存在,这时候设计师就要注意工作中的重点内容,明确什么部分才是结构设计中的主要承重,从结构的安全性去考虑,有的放矢的来确定不同构件的设计位置,从而减少施工过程中可能出现的损失,分清设计过程中的主次,协调好设计过程中互相之间的关系,把好质量关卡,从重点内容出发进行着重考虑。
        3土木工程建筑结构设计的优化措施探析
        3.1准确计算出房屋建筑结构
        地基的基础结构设计不严谨,导致地基的安全性能欠缺。首先,业主应强制要求建设单位按照有关规定对房屋建设项目进行地质勘查,要知道更准确的勘查数据。然后,设计师在知道了地基基础信息后,要严格按照科学计算方法准确计算项目结构基础的承载力。但是,应该注意的是,在使用地面替换垫设计时,设计人员还需要更改地面替换层的厚度。保证科学计算后的数据得承重力的准确性、可行性、可靠性和安全性。最后在计算项目结构的承重力时,在最大程度上确保整体项目的安全。
        3.2科学设计承重柱截面
        建筑物的整体承重力最重要的就是承重柱,所以在建设单位设计的过程中,必须合理的设计截面。根据实验数据,正确计算承重柱的受力情况,并要按规定减少承重。最后确定承重柱的受重力。对于承重柱,随着横截面积的增加,它将增加添加物的承载能力,但也会增加整体结构重量,这不仅增加了建造成本,而且还对设计师的综合素质水平要求达标。因此,在设计承重柱截面时,要在保证项目整体结构安全性能的基础上考虑因此而发生的相关成本。
        3.3合理应用信息模型技术对结构设计进行调整
        在土木工程建筑结构设计过程中,合理应用建筑信息模型技术就有重要作用。能够对不同信息进行处理,与过去常用的CAD为主的软件技术相比具有较大优势。土木工程建筑结构设计人员通过建筑信息模型技术能对不同工程信息进行处理,然后补充数据库建设,通过完善的数据库能够根据项目建设要求随时对工程信息进行查询,使得信息之间联系性更高。通过数据库建设还能对设计总量与设计时间进行优化,防止后续施工中出现较多修改部分。相关设计人员能够随时查询不同资料,提升设计效率。土木工程建筑结构中安全性与稳定性至关重要,对此方面进行设计能够全面提升设计质量。设计人员要从施工场地和建筑结构不同角度出发,全面提升建筑结构设计成果。通过应用地理信息系统使得信息能够有效采集,更好地掌握不同信息要素之间的联系。通过建筑信息模型技术能够对建筑材料、外观等方面进行直观展示,能够融入不同信息数据,对建筑项目舒适度、采光情况、节能效益等进行控制,提升设计合理性。比如钢结构设计中,在建模结构处理中能够使得不同构件之间有效对接。在模型基础上明确施工中需要重视的问题,强化设计与施工质量。
        结语
        总之,人们对于土木工程中的建筑质量有了更高层次的要求,这也需要加强结构设计上的优化,从基本的设计原则出发,明确结构设计中可能存在的问题,从地基设计、图纸设计以及抗震设计等多个方面做好优化措施,加强员工的管理,从而提高结构设计过程的整体水平。
        参考文献
        [1]邱志刚.基于土木工程建筑结构设计的优化分析[J].建材与装饰,2020(7):116-117.
        [2]辛路.土木工程建筑结构设计优化分析[J].居舍,2019(7):110,117.
        [3]谌童.土木工程建筑结构设计中的问题及策略探讨[J].现代物业(中旬刊),2018(11):101.
        [4]余杰.土木工程结构设计存在的问题及设计措施[J].现代物业(中旬刊),2018(10):87.
       
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