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[摘 要]通过对建筑结构设计的分析,我们在实际工作的基础上,对建筑结构设计工作中的问题提出了总结,并指出了优化措施。建筑结构设计优化在建筑结构设计中有着尤为重要的作用,选择合理的结构设计方案,不仅可以对建筑结构进行重新规划,而且还可以适当减少经济上的消耗。而对建筑设计者来说,必须对结构设计保持高度的重视,从结构刚度、结构高度和结构材料等方面入手,从整体上提高结构设计的质量。本文探讨了建筑结构设计方法在房屋结构设计中的应用。
[关键词]建筑;结构设计;优化方法;房屋结构设计;应用
中图分类号:TU318 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)09-0207-01
结合建筑结构设计在建筑行业的重要性,和能够有效的提高人们生活水平质量,保障人民生命财产的安全,满足时代的发展需要。相关监管部门应加强监管审查力度,提出科学性的评价和指证,提高设计人员的设计水平。设计人员要时刻提高自身素质,充分结合建筑实际需求,有力把控整体建筑质量,进而完善建筑体系结构。
1 建筑结构设计优化的必要性
建筑构造设计优化方法在房屋结构设计中的运用,可以完成对房屋建筑构造的优化设计。不但可以使房屋建筑项目的造价得到有效的控制,还可以满足建筑的实用性和美观性。对于建筑企业而言,希望以最少的投资得到最大的利益,所以一定要确保房屋建筑构造设计的安全性、可靠性和合理性,这就需要对房屋结构设计实施优化。和陈旧房屋结构设计比较,结构优化设计方法的优势在于:①确保房屋建筑构造的安全性;②科学协调房屋建筑构造内部的全部单位;③科学运用材料的功能;④使工程造价降低6%~35%。
在房屋结构设计中,经过使用建筑构造设计优化技术,能够在完成建筑的美学价值、现实应用价值与经济价值的同时,保护施工现场和四周的生态环境,完成施工的绿色化,是新时代之下,对保护环境和可持续发展战略的主动响应。
2 建筑结构设计方法在房屋结构设计中的应用
2.1 合理制定结构设计方案
设计方案对具体的建筑工程结构和整体的施工和使用具有指导性的作用,从工程要求和施工实际方面对施工提供一定的参考意见,因此建筑结构的設计必须从合理性和安全性以及可行性的角度进行全面的考虑。为了实现这个目的,可以通过对施工现场的具体勘察掌握相关的资料和参数,并以此为依据,结合市场发展的趋势和当前建筑的需求优化结构设计。
2.2 选择合理的结构体系类型
建筑结构体系的选择,对项目建设有着重大的影响。较为常见的结构设计类型有如下三种:(1)剪力墙结构,这种结构形式常见于高层住宅建筑,这种结构形式相比短肢剪力墙的抗震级别要高,轴压比也有优势,比短肢墙构造钢筋使用量要省。(2)框架结构,具有大开间、布局灵活性强和工期短、主体造价成本上的优势。(3)框架一剪力墙结构,即在框架结构中合理进行一定数量剪力墙的布置,这种结构合理,适用能力强,而且能够应对各种不同的变形压力,是一种抗侧力较好的结构。这三种结构体系各具优缺点,在选择结构体系的时候,不能片面认为造价最低的方案就是最科学合理的方案,而是我们必须结合建筑使用上的功能需求,以及甲方的投资预算和施工技术等多方面条件进行结构体系的综合比较与分析,将投资与收益相平衡,根据工程的客观实际情况选择最为合适的结构体系。
2.3 柱网布局和平面布置的优化设计
柱网布局决定柱子的开间和跨度(纵向或横向相邻的两个柱子的间的距离),柱网的尺寸一般来说在5.4到10.5米之间,如果柱距小那么其传力途径就短,上部负荷面积就少,跨中弯矩较小,梁高较低,但是这可能使基础数量更多,内部空间小气,车位配置率较低。所以说柱网布局是否合理,对该子项工程的综合造价及上部结构有很大的影响。另外,柱子的截面形状和尺寸对工程造价也有着直接的影响,所以合适的柱网布局、柱子截面的形状及梁系的布置情况对工程造价的影响是很明显的。下面我们结合该项目的地下室布置情况,做個简单的分析。首先以顶板为例,在板厚、荷载、柱距相同,次梁截面及布置方式均相同的前提下,方案一选用400x800的主梁,方案二选用400x900的主梁。方案一中混凝土用量0.38较方案二中混凝土用量0.39稍少,但是钢筋用量40.95比38.81又多了些。这样只从数值上难以比较,我们再根据最新的造价信息单价,三级钢按3600元/吨,C30混凝土按320元/立方米选取,经过比算后发现:方案二在经济上更有的优势。同时也结合了项目本身的地质情况后综合考虑,最终选用了方案二的结构布置形式。然后再以地下一层为例,在荷载、柱距、板厚相同的前提下,分别采取了不同的结构布置方式,方案一选用了“井”字梁系,方案二选用了单向次梁系。通过计算数据显示,明显可以得出:方案一混凝土用量0.29多于方案二混凝土用量0.25,同时方案一钢筋含量26.59也多于方案二钢筋含量23.8。所以该层的梁系布置方案,该层选用了方案二结构布置形式。
2.4 对抗震结构设计进行有效的优化
对住宅建筑抗震结构设计进行整体优化的过程中,首先要通过专业抗震结构设计人员进行设计,其次将住宅的特点及施工场地与当地地震发生情况相结合。就具体设计而言,设计中必须重点掌握以下两个方面的内容:第一,如果在处理抗震墙的过程中,截面相对比较长的话,设计人员必须通过其洞口的有利条件,将其设置成弱连梁,进一步保证各墙段高宽比要大于2.5,同时墙体最好分成单以及多肢墙,进一步提高抗震墙的变形能力,避免剪力墙结构受到损坏;第二,受到水平力作用的影响,剪力墙刚度会相对大一些,其连梁容易受到内力过大而超过截面数值要求,因此在设计的过程中,必须适度减少连梁的刚度。与抗震数据计算结果、住宅地基结构设计、主体结构设计、承重墙等相结合,对内容进行全面的考虑,不断的提高住宅结构的抗震能力。
参考文献
[1] 张浩,孟玲辉.建筑结构设计优化方法的应用研究[J].四川水泥,2016(04).
[2] 倪顺华.房屋结构设计优化技术的应用研究[J].黑龙江科技信息,2016(12).
[关键词]建筑;结构设计;优化方法;房屋结构设计;应用
中图分类号:TU318 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)09-0207-01
结合建筑结构设计在建筑行业的重要性,和能够有效的提高人们生活水平质量,保障人民生命财产的安全,满足时代的发展需要。相关监管部门应加强监管审查力度,提出科学性的评价和指证,提高设计人员的设计水平。设计人员要时刻提高自身素质,充分结合建筑实际需求,有力把控整体建筑质量,进而完善建筑体系结构。
1 建筑结构设计优化的必要性
建筑构造设计优化方法在房屋结构设计中的运用,可以完成对房屋建筑构造的优化设计。不但可以使房屋建筑项目的造价得到有效的控制,还可以满足建筑的实用性和美观性。对于建筑企业而言,希望以最少的投资得到最大的利益,所以一定要确保房屋建筑构造设计的安全性、可靠性和合理性,这就需要对房屋结构设计实施优化。和陈旧房屋结构设计比较,结构优化设计方法的优势在于:①确保房屋建筑构造的安全性;②科学协调房屋建筑构造内部的全部单位;③科学运用材料的功能;④使工程造价降低6%~35%。
在房屋结构设计中,经过使用建筑构造设计优化技术,能够在完成建筑的美学价值、现实应用价值与经济价值的同时,保护施工现场和四周的生态环境,完成施工的绿色化,是新时代之下,对保护环境和可持续发展战略的主动响应。
2 建筑结构设计方法在房屋结构设计中的应用
2.1 合理制定结构设计方案
设计方案对具体的建筑工程结构和整体的施工和使用具有指导性的作用,从工程要求和施工实际方面对施工提供一定的参考意见,因此建筑结构的設计必须从合理性和安全性以及可行性的角度进行全面的考虑。为了实现这个目的,可以通过对施工现场的具体勘察掌握相关的资料和参数,并以此为依据,结合市场发展的趋势和当前建筑的需求优化结构设计。
2.2 选择合理的结构体系类型
建筑结构体系的选择,对项目建设有着重大的影响。较为常见的结构设计类型有如下三种:(1)剪力墙结构,这种结构形式常见于高层住宅建筑,这种结构形式相比短肢剪力墙的抗震级别要高,轴压比也有优势,比短肢墙构造钢筋使用量要省。(2)框架结构,具有大开间、布局灵活性强和工期短、主体造价成本上的优势。(3)框架一剪力墙结构,即在框架结构中合理进行一定数量剪力墙的布置,这种结构合理,适用能力强,而且能够应对各种不同的变形压力,是一种抗侧力较好的结构。这三种结构体系各具优缺点,在选择结构体系的时候,不能片面认为造价最低的方案就是最科学合理的方案,而是我们必须结合建筑使用上的功能需求,以及甲方的投资预算和施工技术等多方面条件进行结构体系的综合比较与分析,将投资与收益相平衡,根据工程的客观实际情况选择最为合适的结构体系。
2.3 柱网布局和平面布置的优化设计
柱网布局决定柱子的开间和跨度(纵向或横向相邻的两个柱子的间的距离),柱网的尺寸一般来说在5.4到10.5米之间,如果柱距小那么其传力途径就短,上部负荷面积就少,跨中弯矩较小,梁高较低,但是这可能使基础数量更多,内部空间小气,车位配置率较低。所以说柱网布局是否合理,对该子项工程的综合造价及上部结构有很大的影响。另外,柱子的截面形状和尺寸对工程造价也有着直接的影响,所以合适的柱网布局、柱子截面的形状及梁系的布置情况对工程造价的影响是很明显的。下面我们结合该项目的地下室布置情况,做個简单的分析。首先以顶板为例,在板厚、荷载、柱距相同,次梁截面及布置方式均相同的前提下,方案一选用400x800的主梁,方案二选用400x900的主梁。方案一中混凝土用量0.38较方案二中混凝土用量0.39稍少,但是钢筋用量40.95比38.81又多了些。这样只从数值上难以比较,我们再根据最新的造价信息单价,三级钢按3600元/吨,C30混凝土按320元/立方米选取,经过比算后发现:方案二在经济上更有的优势。同时也结合了项目本身的地质情况后综合考虑,最终选用了方案二的结构布置形式。然后再以地下一层为例,在荷载、柱距、板厚相同的前提下,分别采取了不同的结构布置方式,方案一选用了“井”字梁系,方案二选用了单向次梁系。通过计算数据显示,明显可以得出:方案一混凝土用量0.29多于方案二混凝土用量0.25,同时方案一钢筋含量26.59也多于方案二钢筋含量23.8。所以该层的梁系布置方案,该层选用了方案二结构布置形式。
2.4 对抗震结构设计进行有效的优化
对住宅建筑抗震结构设计进行整体优化的过程中,首先要通过专业抗震结构设计人员进行设计,其次将住宅的特点及施工场地与当地地震发生情况相结合。就具体设计而言,设计中必须重点掌握以下两个方面的内容:第一,如果在处理抗震墙的过程中,截面相对比较长的话,设计人员必须通过其洞口的有利条件,将其设置成弱连梁,进一步保证各墙段高宽比要大于2.5,同时墙体最好分成单以及多肢墙,进一步提高抗震墙的变形能力,避免剪力墙结构受到损坏;第二,受到水平力作用的影响,剪力墙刚度会相对大一些,其连梁容易受到内力过大而超过截面数值要求,因此在设计的过程中,必须适度减少连梁的刚度。与抗震数据计算结果、住宅地基结构设计、主体结构设计、承重墙等相结合,对内容进行全面的考虑,不断的提高住宅结构的抗震能力。
参考文献
[1] 张浩,孟玲辉.建筑结构设计优化方法的应用研究[J].四川水泥,2016(04).
[2] 倪顺华.房屋结构设计优化技术的应用研究[J].黑龙江科技信息,2016(12).