土建工程结构设计的优化技术研究

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

张诗雨

鞍山冶金集团设备工程有限公司 辽宁省 鞍山市 114001

摘要

随着我国社会经济的迅速发展,建筑领域作为人们生产生活必不可少的基础领域也得到了极大的发展和提升,随着当前社会对建筑工程施工的质量、建筑功能、建筑安全稳定性等要求的日益增加,做好建筑土建结构设计,优化土建结构设计的安全要点,对于满足当下建筑工程领域的发展有着重要的积极作用。


关键词

土建工程;结构设计;优化技术

正文


引言

传统的住宅结构设计中,一般都会缺少优化环节,施工人员直接按照图纸进行施工,而并不会考虑材料成本、实际住宅环境以及舒适性等一些因素,这将会直接影响到住宅用户的生活体验。如今,随着社会的不断发展,生活质量的逐步提升,结构优化调整技术也纳入到了土木工程结构设计阶段,其能有效的降低工程项目的成本,并调整施工用料、外形结构、建筑布局等,在方案设计的基础上对整个工程结构进一步完善,从而提升建筑的经济性、舒适性、美观性和安全性。

1土建结构设计优化技术的要性

从国外土建结构优化成功的案例来看,结构优化不仅能够有效降低工程成本,提高工程质量,与此同时还可以进一步降低施工技术要求,增快工程进度,所以,结构优化工作在土建设计施工当中也是十分重要的。在土建结构设计当中,结构优化一般都是寻找设计方案的缺陷与不足,并且进行完善或者是弥补设计方案,更进一步的优化措施,则是在原有的设计基础之上,根据具体施工状况,寻找更加合理科学的施工建设方案,例如,调整建筑构件尺寸、分析构件的应力与强度等等,科学降低一些用料的施工量,进而使得工程造价从技术层面降低,并且通过优化设计,也可以对一些工程项目的成本进行预估,从而使得工程资金得以正常运转,防止工程款项短缺对工程进度造成严重影响。

2土建结构设计中存在的问题

2.1图纸设计不够严谨

建筑设计文件作为土建设计的主要依据标准,而当前最主流基本的建筑设计应用软件CAD,往往因为建筑设计技术人员技术水平不高,运用不娴熟,而对其的使用不能得心应手,或者在工程设计时因为姿态不端正,随意性过大,而对施工设计中的重要参数信息,不能完整的通过图纸识别。如果没有数字的影响,则图纸标志上不能反映建筑等级,也不能明确建筑物的防火级别、抗裂能力等,对建筑后期的现场施工产生了很大干扰,严重影响建筑的效率,从而影响土建施工的实际应用。

2.2工程设计的牢固性较差

土建部门结构设计中一而对构造部分的承载能力有较高要求,二而对构造物的整体坚固性亦有要求。土建项目的坚固性能够防止局部发生破裂后引起大面积的塌陷,可以有效保障施工现场的安全性,在对地震、爆炸等自然灾害的防护上也具有很大的力量。目前由于在土建工程结构设计中往往会存在片面强调结构部件承重的状况,对建筑整体的坚固性能上并不关注,这些状况使得在某些地质状况相当复杂的区域中存在很大的重大安全隐患,如果发生意外发生会导致很大的后果。

3土建工程结构设计的优化技术探究

3.1优化设计扭矩

在土建结构设计当中,如若钢筋架构设计不够合理与科学,就会因为钢筋架构难以预防扭矩力作用而导致建筑构件产生裂缝,进而使得钢筋失去了支撑的作用。在土建结构优化过程当中,扭矩安全优化需要充分注意以下几方面内容:首先,钢筋间距,如若土建结构受到了扭转力的影响,那么出现的裂缝就会与纵轴呈45°夹角,针对这一状况,就需要将钢筋结构最大间距调小至截面宽度的数值,与此同时使得每一个钢筋都需要穿过一个斜线裂缝;其次,箍筋形式,如若构件的扭转出现了四个不同的侧面裂缝,那么箍筋就需要设计为封闭式结构,进而使得钢筋裂缝面上的受力得到平衡;最后,扭矩钢筋配置范围,在建筑构件受到扭矩时,其箍筋与纵筋会共同承受外力,那么抗扭钢筋配置范围就需要依据纵筋的延长程度来确定,进而将抗扭力设计的优势更为充分的发挥出来。

3.2房屋结构设计与概念设计优化

房屋设计的概念设计也有多种选择。结构设计要求尽可能全面的分析潜在的影响因素,并且优先考虑到外部环境,以产生更切实可行的解决方案。比方说,在所有不利因素当中,地震是最难控制与预防的,地震有着极为巨大的破坏力,所以需要成为概念设计的重点。在对房屋构造实际进行设计之前,相关设计工作人员必须要提前做好相应准备,以加强房屋的防震能力,从根源上减轻地震所带来的损害,保证建筑物的强度相对平衡,进一步提升房屋的防震水准。其次,在对住宅实际进行设计的过程当中,相关设计工作人员也需要多考虑设置多渠道的防护体系,协助建筑分担压力,降低自然灾害带来的影响,进而显著降低对房屋的损害。

3.3重视结构安全设计

在对建筑工程项目进行结构安全设计的过程当中,相关设计工作人员需要进行如下工作,即检验结构设计文档当中涉及的所有元素,并且严格按照文档内容进行设计工作,以避免在后续工程建设进行以后出现结构安全问题以及工程质量问题。在实际进行设计的过程当中,还需要对建筑结构设计当中的各种类型以及房屋进行划分,并且规定相对应的结构安全管理层次与应用寿命。通过这样的设计流程,能够保证建筑体系结构设计的规范性,具备了更佳的设计合理性、更高的应用安全性,并且能够为应用者创造更为优质的家居应用环境。与此同时,对结构安全管理进行规范的建筑设计者需要选择现代最为先进的计算公式,科学计算与结构规划有关的参数,以保证参数的高精度,然后需要充分根据准确的参数进行设计,以保证这一项目具有优质的运行安全性。

3.4优化土建结构的施工设计

包括了以下几个方面的内容:首先,优化土建结构荷载。对有关数据进行严谨测算,不可盲目的根据自身经验来对荷载进行设计,可以适时组织专家学者以及住地居民进行可行性分析。除此之外,必须要充分根据土建结构各个方面的运用功能,来对荷载值以及每一层的载重状况进行精确计算,从而得出更为精准的结果;其次,对土建结构保护层的厚度进行优化。混凝土的强度以及耐力直接关系着保护层厚度,相关设计工作人员需要充分关注混凝土的水溶性,确保进水设计的耐久性,从而为该处混凝土的质量提供进一步的保障。最后,对砌体结构的设计进行进一步的优化。严格按照相关规定设计预制、现浇以及框架,或者是将各类方法进行统一的砌体构造,例如在对厨房、地下室以及卫生间进行设计的过程当中,需要与其他区域的砌体构造有所区别。

结语

总的来说,在当前的土建设计过程中,着重做好结构安全和耐久性能的优化和提升工作,是关键所在。在实践的过程中,要充分明确结构安全和耐久性能的主要内涵,然后着重把握各类影响因素,并且采取行之有效的应对措施和发展策略,充分结合国家的相关标准和施工要求,落实各类技术要点,以此在更大程度上提升土建结构的安全性和耐久性,为整体的土建工程呈现出良好的效能奠定极为坚实的基础。

参考文献

[1]覃业艳,黄光辉,肖尧,张红华.深基坑支护施工技术在土建工程施工中的应用[J].工程技术研究,2019,7(24):77-79.

[2]易冬福.土建工程施工安全管理存在的问题及解决办法[J].散装水泥,2019(5):10-12.

[3]段晓晨,孟春成,吴曼茜,施振东.地铁车站土建工程施工进度三维动态优化控制[J].地下空间与工程学报,2019,18(5):1678-1688.

[4]陈舒科.土建结构设计中如何把握结构安全的要点[J].低碳世界,2019(02):188-189.

 

 


...


阅读全文