土木工程建筑结构设计的优化分析

2021-11-24郭峰

商品与质量 2021年37期

郭峰

荣盛建筑设计有限公司河北廊坊 065000

1 对土建结构工程设计进行优化的意义

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，建设多层住宅和高层住宅的时候，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[1]。

2 建筑结构设计方法的基本原则

2.1 坚持功能性原则

现代建筑既要满足用户的居住需要，还要具备其他多项功能。随着人们物质文化水平的有效提升，人们对住宅的要求也越来越高。因此，建筑结构设计需要坚持功能性的原则，切实为用户创造更良好的居住体验。

2.2 坚持经济性原则

由于建筑设计所涉及的内容有很多，开展设计工作、施工建设都需要用到大量的施工建设材料和相关工艺技术。只有优化建筑结构设计方法，才能够有效的节省建筑建设成本。人们物质生活水平的提升，建筑建设施工的成本也在不断的增加。在开展结构设计工作时，设计人员需要充分的讨论成本问题，有效控制成本，在保证项目建设的质量和安全性的前提下，做好对资金支出问题的有效控制，提升预算规划的科学性和有效性，才能够更好的推动建筑工程项目有序、平稳、高效进行。

2.3 坚持安全性原则

安全性是建筑结构设计需要坚持的最基本、最首要的原则。现代建筑的安全性直接影响人们的人身安全和财产安全。在建筑结构设计工作中，设计人员需要把安全性原则作为基础性原则，综合考虑各方面因素，排查建筑施工建设的安全隐患问题。要落实好安全管理工作，加强安全教育宣传力度。

3 土木结构设计过程中的优化技术策略

3.1 从整体上优化方案设计

推动建筑结构设计工作的整体水平和质量，需要有关单位首先对建筑方案展开科学的优化设计。具体来讲，可以从以下几方面着手。第一，要科学分析统筹各项因素，全方位定位，要建立在整体的视角上，科学统筹各项资源和各类技术，确保建筑结构设计优化的方法能够符合规范标准要求。第二，要做好原材料质量控制。要确保各个部件、各个材料质量合格，确保各个部件的功能符合标准要求，能够正常、充分发挥。第三，要充分的分析和考量外部因素。有关单位要做好对建筑结构设计外部影响因素的有效控制，做好对人力、物力等方面消极因素的有效控制，严格排查出影响建筑结构设计的风险和隐患问题。第四，要进一步简化内部结构。由于建筑内部结构很繁杂，在开展设计工作时很容易出现计算误差的问题，造成建筑建设成本增加，不利于开展成本控制工作。为此，有关单位需要合理控制影响因素，简化建筑结构设计方案。简化建筑结构内容，需要按照建筑设计规范标准实施。以抗震设计工作为例，设计人员要首先明确结构框架设计标准，按照力学原理，进一步提升结构的平衡性和稳定性，要有效简化抗震设计的相关因素，减轻建筑物的抗震负载力，从整体上促进结构抗震性能的提升，并制定符合抗震设计要求的质量标准，在保证建筑结构承载力的同时，简化建筑结构[2]。

3.2 地基的优化设计

地基设计是建筑结构设计的基础性内容。在进行建筑结构设计时，需要把地基的优化设计作为设计工作的关键。在开展设计工作之前，设计人员需要详细、全面的考量地基的实际情况，做好科学的地质勘测，科学分析和计算地质承受力，还要坚持安全性原则，有序、安全、高效的落实好项目安全实施。项目负责人要肩负好自身的职责，全面、细致的分析地基结构设计的影响因素，并以此为依据做出科学预案，综合考虑各方面影响地基设计的风险隐患，清晰、明确的梳理安全问题。在施工现场还要安装防护设备。

3.3 优化剪刀墙结构设计

为了进一步提升建筑结构设计的强度和抗震性能，有关单位需要高度重视剪刀墙结构的设计，高效、广泛的应用剪刀墙。良好的剪刀墙结构，能够大大提升建筑结构的稳定性，减少事故问题产生的可能，提升建筑结构应对自然灾害的能力，为人们创造更加安全的居住环境和生活环境。科学设计剪刀墙结构，需要设计人员做好剪刀墙重量的均匀分布，要确保建筑平面的刚度和建筑各层的结构重点能够保持一致。设计人员需要关注剪刀墙的承重，关注剪刀墙水平方向的相关问题，综合考虑剪刀墙的角度平衡的问题。在进行施工建设的过程中，设计人员还要结合项目建设的实际情况，综合分析剪刀墙的承受能力，科学计算相关数据，明确工程项目的实际需要，尽可能的提升剪刀墙结构的强度、刚度和稳定性[3]。

3.4 优化排水系统设计

设计人员在进行排水系统设计时，应当以强度、荷载力为依据，科学、有序的配置机械设备。特别要对地下室结构进行优化设计，要科学计算管道预留尺寸和深度，做好对建筑楼板钻孔位置的管理，做好加固。设计人员还要提升对水平方向管线的关注度，尽可能的避免贯穿梁体的情况。如果一定要穿过承重墙，有关人员需要按照规范要求，细致、科学的进行加固处理，切实提升排水管网设计的科学性。