基于土木工程建筑结构设计的优化分析 任涛

发表时间:2021/6/9   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:任涛
[导读] 摘要:随着社会发展,逐渐带领建筑工程行业快速发展,建筑结构则是随着建筑功能改变而产生变化。
        青岛中建联合集团有限公司  山东青岛  266000
        摘要:随着社会发展,逐渐带领建筑工程行业快速发展,建筑结构则是随着建筑功能改变而产生变化。所以本文主要分析建筑结构设计阶段的问题,并且提出有针对性的解决措施,希望对有关建筑工程结构设计优化有所帮助。
        关键词:土木工程;建筑结构;设计
        前言
        近些年,我国建筑事业发展比较快,就设计水平、建筑施工技术逐渐得到提高,但是建筑结构设计阶段还存在着一些问题,需要设计师注重解决,对于这类的问题,设计师只有不断的对结构设计的问题进行纠正,才能保证建筑结构安全性、稳定性,确保建筑工程高质量的完成。
        1 土木工程建筑结构的优化设计意义
        在建筑结构的设计阶段,选择出最优秀的设计方案,尽可能的提高土木建筑结构的设计科学性和合理性,进而为建筑物带来美观性。不仅如此,加强优化建筑结构设计还可以合理控制造价,为建设单位以最佳施工造价获取经济效益,经过对设计方案优化,进而提高土木工程的结构稳定性,为人民居住带来很大的舒适度、安全感。经过优化建筑结构的设计方案,使得建筑物内部结构可以相互的推移,不管是土木结构,基础工程的结构,各阶段之间都可以实现平衡,尽可能提高施工原材料利用的效率,合理的配置有关资源,使得满足人们对建筑物、内部结构日常需求,建筑结构优化设计就成为建筑工程行业未来发展的必然趋势。
        2 地基承载力的深度修正问题
        加强改进地基承载力,对于没有超出20层的高层建筑时,设计者能够直接应用桩基础模式进行施工建设,对于地质比较硬的地区,这个地区对建筑商来说是福地,因为能够进行就地盖建高楼,能够对陈戈班进行降低,所以合理选择工程施工地区对地基承载力是很重要的。所以在建筑地基基础的设计规范中明确规范,地基承载力特征值按照fa=fak+ ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)的标准进行选择。
        对于主群楼的一体结构,在计算主楼地基承载的时候,需要确定深度值。这条在有关规范中明确对主体结构有关地区地基承载力深度的改进,综合考虑地面上所有重力荷载,按照地基两侧超载进行考虑,若是在观察阶段发现超载宽度能够大于基础宽度时,就需要把超载重力折成土层厚度进行地基填补,在基础两侧超载不等的时候,就需要取小值,在这个时候规定就要求设计人员在设计的时候,按照这条要求结合工程实际情况,合理的确定承载力深度,再改进所有埋深设计,但是每个设计人员对于此事的看法是不同的,这类问题总会伴有一些困扰。
        第一,若是多层建筑在引用筏板、箱型基础的时候,对于主楼、横道的建筑上,若是 B1,B2 在 2B0之上,应充分考虑群楼荷载的重力,这就会对整体建筑有所威胁,对于这个问题,还需把超载压力折成地基土体厚度,进行稳定建筑安全性,这个时候 d=d0+d2,若 b1、b2 中有一值大于 2B0,而另一值小于 2B0 时,或均小于 2B0 时,裙楼荷载作为超载折算为土体厚度 d2,当 d=d0+d2≥d1 时,取 d=d1。
        2.2主楼在运用柱下独立基础加防水板的方案时,在靠近地下室一面的基础上,对地基承载力进行综合考虑,d 的取值等于1,但是主楼里的其他基础埋深度主要是d=d0。最后再明确对地基基础的埋深值d,确定出整体结构的地基承载力值fa,使得基础结构设计达到合理有效,经济上达到最优化。
        3主次梁节点设计问题
        就工程设计的计算期阶段,时常会遇到主次梁的相交情况,使得出现框架主梁的扭矩比较大,抗拒的承载力有限。

对于类似问题的出现,将其主梁与次梁的相交点设置铰接,进而释放出扭矩,但是这样处理能够和实际受力情况一致,这样处理是否能够合理,既然作为梁段进行铰接,还需要对其梁段转动能力进行保证,固接存在着的意义在于限制梁端转动能力,在实际阶段并未实施完全铰接、固接的,而梁端铰接是不能进行人为设置的。设置交接梁,交接梁在梁端就形成朔性铰,使得出现裂缝,这样破坏对于整个结构的体系是没有任何一项的,使得满足结构构造安全冗余,在有关建筑规范设计中就明确规定,要求上部进行配置有关构造钢筋,构造钢筋的截面面积应该在下部钢筋的四分之一,若是主次的截面差距比较小,那么主梁的高度只是比次梁的高度高出50米左右,这个时候是不能忽视主梁、次梁之间约束,这个现象出现的最大不足点是框架主梁的配筋超高、抗拒承载力。因此,就其有效性的处理,还需充分思考加高框架梁,对其配筋超筋进行解决,加宽框架梁能够对受扭进行解决,若是在条件限制的时候,是不能进行设置加宽的,还需要充分考虑到铰接的次梁。
        其结构设计重要的原则是:关于结构设计建模需要立足在结构的自身,力学模型应该与实际构件进行接近,尽可能的确保计算结果对结构情况的真实反映,尽可能保证结构安全、可靠。
        4 地下室嵌固端的选择问题
        在进行地下室建筑结构的设计过程中,就地下室的顶板上部结构的嵌固要求比较高,在这个时候就会运行到计算结构内力大小,在一些工程中,对整个结构工程结构设计有着比较大的难度。而嵌固的概念主要是强度的嵌固,并不是指力学嵌固,力学嵌固通常是指固定好安全刚性,嵌固点的刚度比较强,嵌固点没有平动、转动的,进而对约束作用进行实现。强度的嵌固主要是指在柱塑性铰出行在地上一层下端,并不是出现梁柱节点的两次梁上,在正式操作的过程中,时常会遇到地下室顶板的开阔现象,造成大面积的开洞出现。所以,还需与有关建筑专业进行配合,尽可能的避免将其洞口设置在主楼周围位置,开洞的面积就不能大于嵌固端的楼层板面层30%,在这个时候,还需将其洞口周围楼板进行加厚施工,尽可能的达到稳固安全。但是在实际工作阶段,通常会碰到有关地下室标高不一样的情况,比如说:以下沉式广场,若是地下室顶板、地面上的一层高差小于层高三分之一的时候,在这个情况下,只有在地一层的侧向刚度对有关规范要求满足的时候,地下室的顶板就能够作为嵌固端,即便是高差稍微超出三分之一的层高时,就能够将主楼周围楼板进行适当的抬高,使得对高差问题进行解决,在加强处理的时候,还需加大梁的刚度,对于错层处的楼板加腋,进而使得达到水平剪力传递的路径,进而有效解决弊端,更好的为人们群众所服务。
        结束语
        总的来说,建筑工程开端主要是建筑结构的设计,在这个过程中,设计师还需有着创新思维、好的设计理论,以最终达到水平剪力传递的路径,对有关弊端性问题进行解决,进而更好的为人们所服务。
        综上所述,建筑工程土木结构设计工作要求我们的设计师有着创新思维、好的设计理念,与严格的工作态度、责任心,对于结构设计阶段的频繁出现问题,还需采取有针对性的保护措施,尽可能的保证建筑结构设计合理性、科学性,进而实现对建筑工程结构安全性、质量的保障,尽可能的实现建筑工程发展可持续化发展。
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