土建工程结构设计优化技术探讨

土建工程结构设计优化技术探讨

摘 要:随着经济的发展,我国城市化建设的脚步在不断前进,建筑质量越来越受到重视。结构设计是土建工程中重要的组成部分,主要包括建筑风格设计以及建筑户型结构、功能性等方面的优化设计。在设计这些内容的时候,设计人员应结合建筑的功能性和审美性要求,同时还要满足客户需求,这样不仅可以使建筑外观具有美感,还能增强客户的体验。基于此,本文详细分析了土建工程结构设计中存在的问题,并且说明了土建工程结构设计的要求和基本原则,最后详细阐述了土建工程结构设计的优化技术策略。

关键词:土建工程;结构设计;优化技术

随着我国经济的不断发展,土建工程规模和数量在不断增长,随之而来的还有人们对建筑工程的关注度的提升。在土建工程的结构设计中,其优化技术对工程的整体质量有着重要影响。现代化的土建工程对建筑质量、安全性以及功能性方面都提出了很高的要求,这就需要结构设计人员不断优化设计方案,从而使现代建筑能够满足人们的需求。

1土建工程结构设计中出现的问题

1.1意识不到设计图纸的重要性

在土建工程的施工中,做好设计工作非常重要,如果设计图纸有问题,那么这不仅会导致施工进度停滞不前,还会降低土建工程的施工质量。然而,很多建筑单位并没有重视结构设计,它们没有意识到结构设计的重要性,在土建工程设计中随意设计图形。这种图形和实际施工情况并不相符,导致施工过程中经常出现各种问题,延长了施工周期[1]。在设计中,设计人员需要提高结构设计质量,不断优化结构设计。但是,由于许多设计师没有工作经验,有关设计问题屡有发生,如果不能有效地解决这些问题,那么这将会严重影响土建工程的施工进度和施工质量,同时也不能充分发挥建筑结构设计的价值。

1.2土建工程结构设计没有整体性

在土建工程结构设计中,有些专业水平较低的设计师不能在设计中综合分析施工现场情况,设计图纸中的很多内容不符合建筑环境的要求。结构设计时应在保证结构设计的完整性和建筑结构的安全性基础上,充分使用各种资源。土建工程结构设计对整体有着很高的要求,如果设计中没有考虑整体因素,就会导致后期施工出现许多问题,进而影响施工质量。在结构设计中,设计人员应该详细分析结构中不同节点的具体情况,但是许多设计人员并没有有效控制整体设计方向,以致出现许多明显错误,从而大大降低了建筑结构的整体性和稳定性。他们在设计好方案之后,也没有结合建筑的要求和实际情况进行优化及调整,因此会给后续施工带来无谓的损耗。

1.3没有根据具体情况进行结构设计

在土建工程施工中,施工选址是一个非常重要的工作内容,不同的选址会有不同的建筑结构设计。目前,在土建工程建设中,大部分的建设单位都会认真选择项目站点,因为它们明白站点的重要性。但是,在选点的过程中,诸多建设单位缺乏与技术人员进行交流,因此,土建工程施工过程中时常会发生一些安全事故。

2土建工程结构设计的要求

2.1安全性

随着社会经济的不断发展,人们的生活水平也有了很大提高,人们对住宅建筑有了更高的要求。在土建工程施工中,安全性是最基本的要求。从建筑用户的角度来分析,土建工程质量会影响建筑单位的声誉,土建工程的安全性会直接影响建筑的使用寿命,如果在施工中土建工程的安全性得不到保障,就会对施工现场的施工人员生命财产安全造成威胁。为了提高土建工程的安全性,建筑单位应该提高现场施工人员的安全工作意识,防止因施工人员施工上的失误而引发安全事故。同时,相关建筑单位还可以建立相应的安全管理制度来保证土建工程的安全性[2]。

2.2环保性

目前,在建筑工程中,人们不仅对建筑质量有了更高的要求,还对建筑施工中的环保方面提出了更高的要求。我国一直提倡可持续发展战略,这便要求土建工程也应该重视施工的环保性。在土建工程的施工中,建筑单位应在施工材料方面进行相应的优化,同时还可以对土建工程中的细节进行相应的优化设计,以充分体现施工的环保性。

2.3功能性

随着科学技术的不断发展,人们的生活水平越来越高,对于居住的要求也越来越高,因此,建筑的功能性越来越受到人们的关注。土建工程结构设计除了需要遵循安全性和环保性之外,还需要重视其功能性。在进行结构设计时,设计人员应该结合建筑本身的用途进行合理分析与设计,进而使建筑具有较强的功能性,满足人们生活和工作学习的需求。

3土建工程结构设计的原则

3.1以人为本

在土建工程施工中,建筑单位应该结合人民群众的需求进行设计与施工。随着生活水平的不断提高,人们对土建结构的要求更偏向于生态化的方向,他们希望可以接触更多的自然环境,因此在土建工程的设计中,设计人员应该重视生态环保理念,旨在促进社会的可持续发展。设计人员应该保证土建工程周围的自然环境与建筑中的环境相协调,不应出现较大的违和感,努力营造出人与自然和谐相处的氛围。

3.2选择方案

土建工程施工应该严格按照施工要求来进行,其中,施工整体设计方案的质量直接决定了整个土建工程的施工质量,同时也会对结构设计方面产生很大的影响。因此,在选择方案的时候,设计人员应该从整体考虑,本着科学严谨的态度来正确选择施工方案。另外,设计人员还要从多个方面来考虑方案的科学性和合理性,例如,结合施工场地的地质情况、施工现场环境以及当地的气候状况等,充分考虑土建工程施工中所有的影响因素[3]。设计人员应该重视地基设计,并且考虑地基变形问题,及时采取相应的措施来保证地基的牢固性。

4土建工程结构设计的优化方面

4.1土建工程的整体和局部的优化

在土建工程的结构设计过程中,设计人员应该从整体和局部两个部分来考虑,进而保证其结构设计的合理性。与此同时,建筑中每个房屋使用的材料和房屋结构都不相同,因此,每种结构的设计方案都比较复杂。在保证整体性的基础上,设计人员还要对土建工程的局部进行优化,结合不同的建筑类型以及建筑要求,不断优化建筑的局部,从而最大限度地发挥土建工程的作用。

4.2土建工程寿命方面的优化

在土建工程施工中,建筑单位应该对施工人员进行高标准、高要求的管理。在施工时,施工人员应该提前详细了解施工过程和施工的各个环节,并且结合实际情况进行施工。在我国的土建工程中,无论是传统建筑,还是现代建筑,施工过程中都需要优化设计施工环节和施工阶段,以此来提高施工质量和施工效率,并且增加建筑的使命寿命,这也充分说明了土建工程结构设计中优化的重要性。

5土建工程结构设计中优化技术的策略

5.1土建结构设计和概念设计方面的优化

在土建工程结构设计中,设计人员往往会面对多种结构和布局,即他们通常会对多种设计方案加以选择。在分析方案时,采用的材料参数和荷载取值都会发生变化,所以,设计人员应该做到随机应变,特别是对于计算机无法解决的问题,设计人员需要利用自己的工作经验,并且结合实际施工情况来进行深入分析,最终做出准确的判断。在土建工程概念设计中,设计人员不仅要结合房屋结构设计原则,还要结合土建工程施工经验来进行深入分析,从而设计出几种合理的方案,为土建工程建设做好基础工作。

5.2房屋结构设计和概念设计的处理

在进行房屋结构设计和概念设计时,会有许多选择形式,这些形式都有着相同的目标——使建筑结构更加稳定,同时能够最大限度地减少外界的影响和损害,尽量保证土建工程不受外界各种因素的影响。在进行房屋结构概念设计时,设计人员应该将外界的环境因素作为首要考虑内容,同时还应该全面客观地分析可能会对土建工程结构产生影响的所有因素,并且结合分析结果来制订切实可行的施工方案。在所有的影响因素当中,地震是最大的影响因素,因为地震可以严重破坏土建工程的结构,同时地震也是不可控的因素[4]。因此,设计人员应该提前做好预防工作,从而提高房屋建筑的抗震性,从源头上应对地震对房屋建筑造成的危害。具体的做法包括:使房屋建筑的材料刚度保持对称均匀,有效提高房屋结构的抗震等级;加入延性设计来减少地震带来的危害,降低地震的破坏性;同时在房屋结构的设计中采用多道防御系统,从而有效降低地震产生的破坏性。

5.3保证结构设计的实用性和艺术性

建筑本身就是一件艺术品,因此,在进行设计的时候,设计人员应该将自己的想法体现在建筑风格上,从而使建筑更具有艺术性和实用性。在设计的过程中,设计人员应该把建筑的安全性放在首位,然后再考虑建筑的实用性和艺术性。设计人员应该减少建筑质量与建筑刚度之间的差异,以此来有效提高建筑物的使用寿命。在结构设计中遇到竖向布局时,设计人员应该把房屋建筑的功能性放在首位,使房屋建筑的竖向承重构件保持上下贯通,还可以利用转换层来降低设计难度并控制建筑成本。

6结语

综上所述,在土建工程建设中,相关项目管理人员应该重视结构设计及其优化技术方面的工作,认真分析设计中出现的问题,并且明确设计原则、要点内容以及优化方向,并且从土建结构设计和概念设计、房屋结构设计和概念设计以及结构设计的实用性和艺术性等方面来进行合理优化,从而保证土建工程的整体施工质量。

参考文献:

[1]于洋.土建工程结构设计的优化技术研究[J].绿色环保建材,2019(4).

[2]赵文东.土建工程结构设计的优化技术研究[J].绿色环保建材,2018(12).

[3]彭丽.土建工程结构设计的优化技术研究[J].四川水泥,2018(8).

[4]魏守铜,王建成,左荣,等.土建工程结构设计优化技术[J].中华民居(下旬刊),2014(6).

作者:陈越华 单位:福建省环境保护设计院有限公司