基于土木工程建筑结构设计的优化分析

发表时间:2021/7/2   来源:《建筑设计管理》2021年2期   作者:贾茂盛
[导读] 在进行建筑项目结构设计的过程中,其主要特点在于建筑结构的实用性以及安全性等方面
        贾茂盛
        身份证:15262419921003**** 呼和浩特市 010000
        摘要:在进行建筑项目结构设计的过程中,其主要特点在于建筑结构的实用性以及安全性等方面。除了确保建筑结构设计的安全性之外,还需要对结构的经济性给予足够关注。在设计建筑项目结构的过程中,不但需要确保建筑的稳固性,同时还要表现出建筑的经济效益以及使用价值。
        关键词:土木工程;建筑结构;设计;优化
引言
        随着城市化进程的加快,城市规模逐渐扩大,使各类城市建筑得以快速发展。伴随着人们需求的多样化发展,城市建筑结构形式也越发丰富,结构设计的重要性逐渐凸显。而在实践中,因为各种因素的影响,建筑结构设计中存在不少问题,影响了结构设计方案的合理性,需要建筑设计人员对存在的问题进行解决,保障建筑工程项目建设的顺利进行。
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当前土木工程建筑结构设计中存在的问题分析
        2.1钢筋混凝土结构问题
        在建筑施工建设中,主要利用的是钢筋混凝土结构,这一结构具有良好的经济效益,而且可以从多种渠道获得建筑使用原料,施工人员可以使用钢筋混凝土完成各类复杂断面的浇筑和结构施工,而且,此类建筑结构还具有良好的耐火性能及抗震效果,但是建筑钢筋混凝土结构中经常会出现较大断面的构件,因此设计人员要引起相应的注意。中国很多建筑会使用到钢筋混凝土结构,在建筑结构设计中,设计人员需要对钢筋混凝土结构的承载力以及建筑平立面的外形尺寸进行合理把握。就目前来看,一些设计人员在钢筋混凝土结构的承重力设计方面考虑不周全,比如在设计中进行对规则结构准则作出了要求,但是并没有进行定量分析,也没有针对建筑中的不规则结构进行特殊考虑。所以在建筑项目建设中,如果要采用此类结构,则需要对上述问题进行考虑[2]。
        2.2承重柱的截面设计不科学
        在项目结构中,所有物体的荷载都是由承重柱来接受,承重柱的截面的面积会反应了它的承受能力。但是,在项目设计的环节中,一些设计工作人员减小了荷载柱的截面积以降低成本,增加了梁与柱之间的线性刚度比,从而导致建筑结构中存在严重的安全隐患。
        2.3设计图纸不明了
        完善的结构设计图是建筑工程施工顺利进行的重要依据,图中必须标出建筑结构中的每一个细节,包括结构类型、材料选择以及抗震等级等。但在实践中,不少设计人员提供的设计图都存在内容不清晰、不明了或与实际情况不符的问题,主要是在开展结构设计前,没能深入施工现场进行勘察工作,也没有制订周密完善的施工计划,缺乏对建筑工程施工条件的准确把控,在这种情况下,设计出的结构图往往缺乏合理性,与实际情况存在一定的矛盾,无法为工程的施工建设提供可靠的依据。
3土木工程建筑结构设计的优化策略
        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综合性能的满足
        在建筑结构设计中,设计人员要能够考虑到建筑的综合性能,只有满足建筑的综合性能,所开展的结构设计工作才有意义。具体而言,综合性能满足视角下的建筑结构设计中应该考虑到以下几个方面的内容:第一,确保建筑结构的延性设计的合理性,这一方面考虑主要是针对建筑长期使用中的变形问题,尤其是在地震、大风等巨大外力作用下的变形,确保延性设计的合理性,则能够使建筑有效应对巨大外力作用下说发生的变形问题。第二,确保建筑的水平荷载力。由于建筑的特殊性,其受到水平方向荷载力的影响较为明显,如大风,为此,设计人员在设计工作中必须确保建筑具有良好的水平荷载力。第三,确保建筑安全性,在建筑结构设计中,要能够坚持以人为本的理念,比如,逃生通道的合理设计,确保建筑在出现火灾、地震等情况时,建筑内人员能够尽快逃离,将此类灾害的负面影响降到最低。
        3.3加强对于现代信息化技术的应用
        对于建筑结构的设计来说,可以通过应用数字化的信息技术来提升其设计的安全性,通过应用数字画信息技术来全面提升建筑结构的设计性感,以用户的需求为基础,合理调整相应的设计方案,对建筑整体的抗震比例及相关的设计系数进行计算分析。目前随着我国信息技术的快速发展,数字化信息技术并被广泛的应用于建筑设计行业中。因此,要加强对于信息化技术的重视,通过利用信息技术来不断完善建筑结构的设计。
        3.4优化图纸设计
        结构设计图的合理性关系着建筑工程施工能否顺利进行,需要得到足够的重视。在对建筑结构进行设计前,设计人员需要到现场进行勘察,了解现场的实际情况,保证结构设计能够很好地满足实际需求。同时,图纸设计应充分考虑各方面的影响因素,如建筑结构的整体布局、外观形态、承载能力等,保证设计方案的合理性和有效性。设计完成后,需要组织专业人员对图纸进行审核,及时修改不合理之处,确保结构设计的合理性。
        3.5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。
结束语
        综上所述,在土木工程建筑结构设计工作中,合理应用信息建筑模型技术的发展可以显著提高建筑结构设计的有效性,并提高质量、效率和完整性。对建筑结构设计工作的显著改进,同时还能够最大程度地减少和控制结构设计错误的可能性,从而减轻了设计师的设计工作量。此外,信息模型技术开发的合理应用可以更好地满足建筑结构及时设计的实际要求,这需设计师具有扎实的技术应用能力和设计素质。未来,我们需要高度重视人才的培养,以便最终实现业务的长期增长。
参考文献
        [1]袁浩.土木工程建筑结构设计中的问题与策略分析[J].门窗,2019(24):171.
        [2]陈立建.土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术探析[J].地产,2019(23):147.
        [3]潘宁.土木工程施工中的钢结构技术研究[J].绿色环保建材,2019(12):168.
        [4]舒清波.土木工程建筑结构设计中的问题与解决策略[J].现代物业(中旬刊),2019(11):65.
        [5]班学茹.土木工程结构的设计要点探讨[J].现代物业(中旬刊),2019(10):87.
       
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