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第一篇:優化建筑結構節能設計研究
1我國建筑節能設計的相關理論
隨著我國建筑節能標準的頒布,單一材料的墻體由于隔熱保溫的功能較差,使建筑在冬季寒冷或夏季炎熱時需要消耗過多的能耗來提高室內的溫度或降低室內的溫度。因此,在建筑節能改造和設計時常使用復合節能墻體。復合墻體不使用單一材料作為承重,而使用鋼筋混凝土或磚砌體與絕熱材料的復合材料作為承重墻體。目前,我國在建筑節能改造和設計時,常使用的復合墻體有夾心復合墻體、透明保溫的水系統墻體、內保溫復合墻體和外保溫復合墻體等等。居住建筑里運用自然通風結構設計理念,屬于低成本的節能方式。通常情況下,冷空氣的密度大于熱空氣的密度,冷空氣會下沉、熱空氣會上升,進而產生氣流。往往在建筑的開口處會因壓力不同而產生壓力差,使室內的空氣產生對流,進而推動自然通風系統運作。在構造自然通風系統時,建筑物與主導風向的夾角宜呈30°~45°,并采用前后錯列、斜列、前低后高和前疏后密等布局措施,從而使整個建筑群受益;開口寬度宜為房間寬度的1/3,開口面積宜為地板面積的15%~20%,還要將進風口設置于地面上方約2m處,這樣不僅通風效果好,還可確保氣流經過居住者的頭部區域,從而使居住者感到舒適。
2我國建筑節能設計的相關方法
2.1夾心復合墻體的節能設計
夾心復合墻體是集承重、維護、保溫和裝飾為一體的,耐久、防火性能好,節能的一種新型結構墻體。從1990年開始,我國眾多學者借助于國外的豐富經驗進行了大量實踐,總結出了構造原則,然后將其編入到了國家標準的圖集中。目前,在我國建筑節能改造設計中,最常用到夾心復合墻體是混凝土夾心復合墻體,它通常由混凝土結構的內墻、外墻、保溫材料的夾層和連接內外墻所用到的低導熱性連接件四部分構造而成。其構造過程如下:建造混凝土結構的內、外兩層墻體,中間做成中空的夾層,然后在半磚厚的內、外兩面墻中的夾層夾以珍珠巖、聚苯乙烯泡沫體、木屑、聚氨酯泡沫體和玻璃棉等保溫材料。
2.2內保溫復合墻體的節能設計
設計內保溫復合墻體在節能時,往往采用強度較低的絕熱材料復合在承載重量墻體內側,并在保溫層內設置隔氣層,從而提高墻體的隔熱保溫特性。在設計內保溫復合墻體的保溫結構時,一般以提高墻體的隔熱保溫特性為主,并采用干作業施工的方式,施工進度快、效率高。內保溫復合墻體主要有以下2個優點:①取材方便。由于對保溫材料在防水和防火等方面的要求不高,因此,可使用紙面石膏板、聚苯板和石膏抹面砂漿等作為材料。②施工方便,不需要搭架。目前,在我國建筑節能改造設計中,常用的內保溫復合墻體是以阻燃型泡沫聚苯板為保溫材料的增強粉刷石膏聚苯板外墻內保溫墻體。這種墻體的構造方法是以黏結石膏為黏結劑,將石膏粉與一些外加劑混合配制成粉狀袋裝粉刷的石膏,然后加水等其固化。使用這種內保溫復合墻體的建筑可達到25%的節能效果,可很好地改善居住建筑的隔熱保溫效果,達到節能的目的。
2.3外保溫復合墻體節能技術
外保溫復合墻體在節能設計時與內保溫復合墻體在做法極為相似,只有絕熱材料復合的位置略有不同——復合的絕熱材料置于墻體外側,由保溫層、抹面層和飾面構成。這種墻體能使冬季外墻的內表面溫度提高,改善室內的氣候環境。相比于內保溫復合墻體的節能技術,外保溫復合墻體節能技術的保溫層在建筑墻體外側,可防止在室外氣候長期、反復的作用下遭受損壞,不僅能保護主體結構,還可延長該居住建筑的使用年限。在我國,較常使用的外保溫復合墻體的節能技術主要為涂抹聚苯顆粒保溫料漿的保溫墻體。這種外保溫的復合墻體施工過程非常復雜,技術要求較高,但保溫效果好,能達到35%的節能效果,且該墻體還具有很好的耐水性、耐火性和防凍裂性。
2.4自然通風的節能結構設計方式
自然通風一般分為風壓通風和熱壓通風。目前,我國較常使用的自然通風是將風壓通風和熱壓通風各自的優勢結合起來的,這種設計方式不是單一不變的,是根據建筑所處的環境、建筑的形狀等因素而改變的,有的設計以熱壓通風為主,有的設計是以風壓通風為主。自然通風利用自然界風的能量降低建筑室內的溫度,并起到除濕和提高室內空氣質量的作用,從而降低空調的使用率降低、耗電量。這種自然通風的節能方式除了能幫助建筑降低能耗外,還有以下優點:①由于風是一種自然資源,因此,利用此節能方式可降低建筑的成本。②由于空氣的流動會加速室內空氣的更換、沖淡室內的氣味,使人們呼吸到更多新鮮空氣,從而促進居住者的身體健康;由夜晚室外的溫度低于室內的溫度,會將室內的熱空氣替換掉和減輕白天造成的冷負荷,因此,使用自然通風系統的建筑會在夜間降低溫度。
3結束語
優化建筑結構節能設計逐漸成為建筑業的發展趨勢。本文主要對最常見的2種節能設計提出了優化理念。在以后的節能設計中,要不斷創新,從而更好地促進我國建筑結構節能設計。
作者:孫海濱 單位:哈爾濱中建建筑設計有限公司
第二篇:淺談現代建筑結構優化設計
1.現代建筑結構存在的問題
1.1抗震結構設計問題
抗震結構一方面是高層建筑結構設計中最重要的環節,另一方面也是高層建筑結構設計中較復雜的一個環節,它需要綜合考慮到建筑結構、建筑材料選擇、以及墻體承重等抗震規范設計要求。但是由于我國不是地震高發地段,所以設計師在設計建筑時,往往忽略這一點,對建筑的抗震結構設計并不是很嚴謹,而且我國在對抗震設防標準也比較低,這種在政策上的忽略抗震結構導致設計師在計算建筑抗抗震數據時缺乏對數據的敏感性,進而建筑抗震結構設計缺乏靈活性和安全性。
1.2樓層平面剛度問題
樓層平面剛度問題是建筑結構中常見的問題,在設計基本的機構觀念或者是結構布置上缺乏必要的措施,雖然對對程序采用了樓板變形的計算公式,但是編程在數學力學模型上的成立不代表在實際設計上能夠準確無誤,這是由于不可抗力等因素的偏差導致計算的誤差性,從而導致建筑的不安因素增多,所以,設計師要為了程序的計算機過基本上反映結構的真實受力狀況而不至于出現根本性的誤差這就要求設計師對結構概念要求很強,同時也需要對樓層平面剛度的標準進行限制。
1.3剪力墻裂縫問題
剪力墻結構一般多見于沿街的旅館、住宅、辦公樓等空間房屋,由于這類建筑是解決底層需要一種比較經濟的空間房屋的結構形式,然而部分設計師在設計剪力墻結構時往往為了追求單一的建筑立面造型來增加使用面積,將二樓以上樓層部分的橫墻移至懸挑梁上,使得實際結構的底層挑梁承載普遍出現裂縫。同時在施工過程中,許多施工隊伍為了趕工作進度,工程的質量很難受到保障,而且在使用混凝土進行泵送時,增加水泥用量,減少中粗骨的含量,水泥的用量和中粗骨與骨料的配比都會影響結構的收縮量,又加上由于混凝土強度的提高,使彈性模量增加將引起更大的約束拉應力產生,使得混凝土用量大的剪力墻產生裂縫的因素在增大。
2.優化現代建筑結構設計的策略
2.1選擇合理的結構方案
建筑結構的設計方案是進行建筑結構施工的第一步工序,一個好的設計決定了結構設計的質量。往往對于同一個建筑設計方案,結構設計方案并不是唯一的,不同的結構方案會使得工程造價和工程質量產生很大的不同,所以選擇一個合理的結構方案尤為重要。在對結構方案的選擇上一定要嚴格的按照基本原則來選擇,通過對建筑整體概念的了解對建筑空間中的結構總體方案來進行思考,并且結構方案中要體現出構件與結構、結構與結構之間的關系,需要充分利用和發揮整體結構和構件的最佳受力狀態,保證結構的承載力最大化。同時結構方案中需要對平面和立面進行合理的布置,保證結構的剛度、結構中心和幾何設計到一點上,減小位移比,避免在外力作用下結構的扭轉效益,也可以降低建筑造價成本,提高建筑物經濟效益。另外,為了保證建筑結構優化設計方案的可行性,設計師需要與建筑人員、施工人員進行有效的溝通和合作,共同制定建筑建構優化方案,保障建筑結構方案的優化性和安全性。
2.2抗震結構的優化
對建筑抗震結構進行設計的過程中,需要通過專業的抗震結構設計人員針對建筑特點以及地方的地震發生狀況進行分析,以滿足建筑物抗震結構設計規范為基礎對建筑物的抗震結構進行嚴格設計。所以在進行建筑物抗震結構優化設計的時候,首先需要對結構優化設計中的材料合理嚴謹的選用,眾所周知,鋼筋混凝土材料的結構設計中,梁柱是主要的受力載體,在工程建設中,采用高標號的鋼筋混凝土可以減少梁柱等構件的橫截面,減輕結構本體的重量,促進建筑結構的抗震能力的提升,比如在對剪力墻的抗震結構設計過程中,應該充分考慮到剪力墻的抗震要求,設置單獨的承重墻和承重柱,合理的匹配鋼筋混凝土與混凝土的投放比例,最大限度的發揮鋼筋混凝土的材料特性,保證剪力墻的抗震能力。同時還需要結合建筑材料的品種、質量、價格以及對周圍環境的適應程度來保證建筑結構的抗震能力、安全性最大化;其次在處理一道截面較長的抗震墻方面,設計師應該充分利用其洞口設置成弱連梁,使每個墻段的高寬比不宜小于2,盡量將墻體分成單肢墻、多肢墻或者是小開口墻,從而提高抗震墻的變形能力,保證建筑的安全可靠;最后要加強我國建筑構造規定的安全度以及抗震計算方法,通過對梁柱承載力匹配程度、軸壓比以及配筋率等抗震延性方面進行嚴格規定,從制度上進行改變和規制。
2.3靈活運用建筑結構設計規范
在設計建筑結構時,所有的設計的最低標準都不能低于建筑結構設計規范,因為規范的制定已經是國家根據眾多技術經濟、科技水平和工程實踐經驗的總結,所以設計人員需要全面理解規范條文,正確靈活的運用建筑結構設計規范。例如在規范中對剪力墻設計的要求是剪力墻需要上下貫通,剪力墻的布置位置最好是在結構的外圍,因為這樣可以增強結構的抗扭作用,從而讓建筑結構的剛度有連貫性且變化情況穩定,但是作為一個優秀的工程結構設計師,應該靈活運用這個要求,不僅要考慮規范的要求,還需要考慮溫度對樓層的影響,從而控制剪力墻的間距,防止剪力墻裂縫增大而增加建筑結構的不安因素。又例如規范中規定可以通過增加暗柱、端柱等邊緣構件來減少結構的剛度,但是如果在實踐過程中,樓層的面積和剪力墻的總面積之間比值較大,而且房屋的高度較低時、樓座的面積夠大時,墻底部的暗柱面積以及配筋量可以不用按照規范中要求的設置這么多。這些都是需要設計師對建筑結構設計規范的理解和靈活運用。
3.結語
綜上所述,房屋的安全性和耐久性也是現在比較的關注,在建筑材料的選擇上,結構的設計種類上,都應該考慮到抗地震、抗強風,以及在使用過程中的房屋損耗所帶來的維修的可能性,這都表明結構優化設計的重要性,而且結構優化設計是降低工程造價的有效途徑。通過對現代建筑結構設計的優化,不僅可以有效的降低建筑工程的成本,還能滿足社會民眾對建筑的基本要求。
作者:吳蔚 單位:江西省建筑設計研究總院
第三篇:安全性建筑結構設計研究
1安全性問題
1.1抗震性能差
我國處于地震高發帶,亞歐板塊與印度洋板塊相互碰撞使我國成為了世界上為數不多的地震多發國家。因此,這就需要我國的建筑物具有極高的抗震性能。但是,有關資料顯示,目前,我國大多數地區建筑物的抗震等級明顯不符合國家的相關標準。尤其是在我國的西南部地區,房屋抗震性能差,往往是在發生地震后才落實提高建筑抗震等級的工作。另外,對于沿海地區,當地人對地震并沒有清晰的認識,所以,建筑的抗震等級同樣不容樂觀,不少建筑物在設計時并沒有研究關于地震的問題,導致建筑物幾乎沒有真正的抗震性能。其中,有很大一部分原因在于政府和建筑單位不重視地震災害的預防工作。
1.2建材設計與使用不合理
在設計建筑結構時,建筑師為了追求美觀性,在建筑物中盡量少地使用鋼材,以提高建筑物的藝術性。另外,其他建材的選擇也同樣存在問題。比如,設計師為了減輕建筑物的自重,使用了比較輕的建材,進而獲得較大的建筑面積。但是,在實際運行的過程中,建筑的安全性卻遇到了很大的問題——輕型高強度建材需要的投資更多,成本造價更高,因此,在實行的過程中,項目負責人基于節省經濟成本的目的,使用了與設計不相符的建材,從而增大了建筑的安全隱患。
1.3過于強調建筑的功能
建筑設計師在設計時,會參照城市規劃初步定位建筑的功能。雖然設計的建筑會符合城市的規劃綱要,符合建筑在區域內的功能需要,但是,建筑功能過于強大必然會擠壓公共消防和逃生通道,因此,又為建筑安全埋下了隱患。另外,由于我國居民對住房的需求量相當大,所以,全國各地開始興建超高層建筑,雖然這在一定程度上解決了居民住房難的問題,但是,超高層建筑一旦出現安全問題,居民逃生就成為了相當大的難題。盡管建筑師在建筑中設計了相關的安全措施,但是由于我國居民的自我管理能力較差,安全措施能否順利施行又是一個疑問。
2安全性原則
近些年來,隨著我國建筑設計的多樣化,在提升城市人文素質的同時,也為居民的生活環境帶來相當多的變化。建筑師在設計時,不僅僅要完成自身藝術上的表達,也要按照城市規劃的相關要求設計建筑物,使其與周圍建筑相協調。建筑結構除了要注重城市的美觀性、藝術性和實用性之外,還應該將安全性放在第一位。如果建筑師在設計的過程中最后考慮建筑的安全問題,那么,從另一個角度來看,這就是對市民極大的不尊重,是對生命的漠視。因此,本文從建筑設計的安全性出發,探討了提高建筑物安全性的設計原則。
2.1保持結構上的完整和統一
建筑的整體結構應具有完整性,保證建筑的主體結構在設計中是完好的。尤其是在設計大型地標性建筑時,不能為了實現建筑的標新立異而放棄一部分建筑結構。同樣,建筑的整體性還要求建筑在遭遇重大打擊時,能夠保持主體結構的完整,使構件之間能夠科學受力,并且結構之間的作用力能夠通過內部傳遞、轉移出去或是內部抵消。
2.2結構上的彈性設計
在設計建筑結構時,要合理選擇建材,使其具備一定的彈力性能。當面對地震災害時,能夠利用建材自身的彈性與地震的作用力相互作用,從而提高建筑的抗震性能。另外,選擇建筑結構也是非常重要的,如果是普通民居或是超高層建筑物等非公共建筑,那就應該以安全性和實用性為主,設計具有較大結構彈性的建筑形式。而對于公共建筑而言,由于要考慮建筑的整體風格與城市規劃相融合等問題,應著重考慮建筑物的彈性建材選擇。
2.3注重建筑設計的多重防護
在建筑結構設計中,安全設施的設計要多部門合作。在建筑結構中,要預留出足夠多的消防和逃生通道,合理劃分建筑面積中的公共領域。同時,建筑結構應該與建筑本身的功能相結合,使之能夠在保證結構安全的同時實現建筑的功能性。另外,在建筑設計中,不應該僅僅追求建筑結構上的穩定性,更應該在建筑外圍上進行安全性的設計,使建筑物的安全保障系數更高。
3提高建筑安全性的方法
在建筑結構設計中,提高建筑的安全性應該從多方面考慮和分析,比如主觀與客觀、硬件與軟件等。
3.1建筑師自身的安全意識
建筑設計師在進行相關設計時,應該高度重視建筑的安全性,將其放在建筑設計的首要位置。建筑師應該從實際情況出發,詳細調查研究建筑所在的區域,了解當地常發生的自然災害,并著重分析影響建筑物結構安全性的自然因素,從而針對相關自然災害作出有針對性的建筑結構設計。因此,建筑師在進行結構設計時應該全方位綜合考慮各方面因素。
3.2建筑結構設計中的相關規范
相關政府部門或是建筑設計單位應該從制度入手,規范建筑師在進行結構設計時應遵守的安全性規章制度。同時,要建立完整的審查體系,設置專門的建筑安全評估小組測評建筑結構的安全性能,從源頭上保障建筑結構的安全性。建筑結構設計是建筑質量的重要保障,因此,建筑師在進行結構設計時切勿疏忽大意。
3.3建筑設計的方法
3.3.1減輕建筑物自重
減輕建筑物自重不僅僅是簡單地使用輕型建材,而是在結構設計中采取多種手段合理分配建筑空間,減少不必要建材的使用。在選擇建材時,應該積極了解最新的科研動態,盡快將科研成果運用到實際工作中。當建筑自重減輕時,對地基的壓力就會變小,這樣,在基坑建設時就能在一定程度上減少資金的投入,從而節約部分社會資源。
3.3.2垂直結構的應用
在建筑設計中,為了有效避免薄弱層的出現,要對建筑進行上部弱化和下部強化。對于這種結構的設計,應該做好轉換層的控制。另外,在建筑的施工過程中,要采用高強度的水泥,提高建筑物所使用的混凝土等級。
4結束語
建筑結構的設計對于建筑的安全性是至關重要的。建筑的美觀性和實用性都源自建筑安全性方面的保障。同時,政府有關部門必須著力提高對建筑結構安全性的認識,相關部門在監督安全工作外,還應該展開一系列的宣傳活動,提高民眾對建筑結構安全性的重視程度,加大對建筑結構設計的監督力度,進一步提升建筑的安全性能。
作者:何文斌 單位:東莞市建筑設計院有限公司
第四篇:建筑結構地下室設計分析
一、地下室設計過程中應注意的問題
(一)地下室適用建筑
一般情況下,在對高層建筑進行設計時通常需要建立地下室,在對此類地下室進行設計時,如果需要將其頂蓋作為上部建筑嵌固端,就必須避免在地下室頂板開設大洞口。在對地下室柱截面每側的縱向鋼筋面積進行設施時,不僅要確保其符合建筑結構的整體需求,而且還不能低于地面上第一層對應柱每側縱向鋼筋面積的1.1倍;地下室頂板梁柱節點左右梁端截面同一方向實配合受彎承載力與下柱上端同一方向實配的受彎承載力之和,且不能小于上柱下段實配受彎承載力的1.3倍。在對地下室進行設計時,必須確保地下室與上層對應剪力墻墻肢端部邊緣構件的縱向鋼筋截面面積不能低于上一層對應剪力墻墻肢邊緣的縱向鋼筋截面面積。
(二)高層建筑地下室設計時需注意的問題
在對高層建筑的地下室進行設計時,必須對地下、巖土側壓力以及上部荷載等不利作用進行綜合考慮,以便于將這些不利因素對地下室或整個建筑結構的影響降到最低。在對地下室進行設計時,對于地下水位標高的預測,必須根據地下室的使用年限、歷年來的最高水位等情況來對地下室的最高水位進行慎重預測,一次滿足建筑整體的抗浮要求,同時還可以采用加配重、降排水等措施來對其進行處理。
(三)地下室縫隙設計
在對高層建筑的地下室進行設計時,最好不要設計變形縫,如果縫隙的實際伸縮量大于設計的最大伸縮距離時,最好每隔30-40米設置貫通頂板、底部以及墻板施工后澆帶,后澆帶的寬度不能低于800mm。在對后澆帶進行設計時,可將其設置在柱距三等分的剪力墻以及中間范圍內,并確保其方向與梁正相交,豎向則必須在結構同跨內,同時還必須在底板與外墻的后澆帶中增生防水層,且后澆帶灌注時間必須滯后2個月以上,待混凝土強度等級提高一級后,采用無收縮混凝土來進行低溫入模。在對地下室進行設計時,地下室薄底板與高層建筑主體結構厚底板交界處為應力集中點,在對其進行設計時,必須適當加強該處的配筋以及截面厚度。
二、抗震結構分析要點
在對高層建筑進行設計時,必須根據建筑的抗震需求來設置相應的抗震強度,且在對抗震墻進行設計時,一定要在其底部設置加強區域。這樣做的主要目的是拓寬抗震墻的加強區域范圍,通過增加墻體的邊緣構件箍筋以及橫向鋼筋,就可以增加墻體的抗震能力,避免了墻體出現脆性剪切破壞,以此來改善建筑的整體抗震性能。在地下室的抗震設計規范中,尚未有文件對抗震墻的高度進行明確規定,不過底部加強區的高度與抗震墻的高度之間存在密切關系,如不對其進行妥善處理就會對建設施工造成嚴重困難,因此在對抗震墻進行設計時,一定要對其高度作出合理設計。
三、地下室的建筑嵌固位置分析
目前,絕大部分地下室為鋼筋混凝土結構,在對此類結構進行分析前,一定要確定結構的嵌固端位置,這關系到計算機模型與實際受力態勢的吻合度。目前,在對建筑工程進行建設時,絕大部分建筑的結構為多塔式或單塔式,這些建筑結構都附帶有少層數的群房以及大面積的地下室,且群房之間相聯接形成較大的地盤。根據《建筑抗震規范》中的相關要求,在對高層建筑建造地下室是,必須確保其頂板能夠被作為上部建筑結構的嵌固端,為了達到這一要求,就必須從以下幾個方面著手。
(一)結構材料方面
在對地下室進行設計時,為了使其達到相關要求,最好選用現澆梁板結構,且所用樓板厚度不能低于180mm,選用的混凝土強度不能低于C30,同時還必須選擇雙層雙向的配筋形式,但每層每個方向的配筋率不能低于0.25%。為了滿足上述條件,就必須對樓板厚度以及配筋的設計進行嚴格把關,與梁板結構的地下室相比,無梁樓蓋平面結構外部的剛度相對較小,其在實際建設過程中不能滿足剛性樓板的基本要求。基于此,在對建筑結構的地下室進行設計時,對于無梁樓蓋平面結構一定要慎用,一般情況下,最好選用現澆梁板結構。
(二)多塔大底盤地下室剛度設計
在對多塔大底盤的地下室進行設計時,須對地下室樓層結構的剪切剛度進行合理計算,確保地下室的整體剛度與全部樓層的剛度比復合高層建筑的基本剛度比要求。在對每一棟塔樓范疇內的地下室剪切剛度進行設計時,須確保其剛度大于塔樓上部結構剪切剛度的1.5倍。
(三)單層地下室的建設
在對單層地下室結構進行設計時,須選擇合適的基礎底板來作為整個結構的嵌固端,以便于滿足建筑整體結構的嵌固要求。通過對基礎底板進行適當的選擇,可以使基礎“無線剛”假定得以利用,這也是確保首層樓面造型可以靈活設計的基本條件。即在對首層樓面進行建設時,選擇無梁樓蓋或樓面存在大開洞均不會對設計的準確性產生影響。不過在對防空抗暴地下室進行建設時,其頂板以及墻體都必須具備相應的剛度,確保其能被作為建筑結構上部的嵌固端。
四、小結
經濟的不斷發展帶動了建筑行業的發展,就目前的情形而言,建筑行業的發展前景較為廣闊,地下商場、地下停車庫、地鐵等地下室的建設變得越來越廣泛,為了確保地下空間能夠得到充分利用,這就對建設技術以及建成前的設計提出了較高的要求。越來越多高層建筑在設計時將地下室納入了整體結構的設計當中,對地下室進行合理設計不但可以適當增強地基的承載能力,而且還可以減輕地震對建筑上部結構的影響。因此,在對高層建筑的地下室進行設計時,一定要根據地基、建筑結構等具體情況來對其進行合理設計,以便于更好的滿足人們的生活需求,提高地下空間的利用率,為城市發展提供便利。
作者:梁恩坤 單位:廣元方園建筑設計有限公司
第五篇:造價成本建筑結構設計研究
一、建筑造價成本和建筑結構設計的關系分析
(一)建筑成本的基本結構設計理念
一般子啊建筑的結構設計中,建筑結構設計工程項目展現的是一個具體的、完善的工程示意圖,也就是說這是企業控制和確定造價成本的重要時期,一個企業最重要的成本估算時候就是開始對工程項目的預算。所以在進行建筑結構的設計時,不僅僅需要從最大限度滿足工程的建設方案的基礎更需要考慮項目所在地區的相關規定以及重要政策,以便于滿足建筑最后的一個安全性能還有經濟性能以及舒適性能。在建筑的造價成本中,主要包括下面這幾個方面,首先是對項目的決策,這就是考慮項目是否在預算中,然后是對項目的設計以及實施階段的全部費用的預算,所以合理的的建筑結構設計對于有效的控制工程造價有著非常大的作用。
(二)造價成本以及結構設計的關系分析
在建筑工程的建設過程中,我們通常需要考慮兩個非常重要的因素,就是二者是否可以實現有效的結合,因為這兩者對建筑結構設計有著十分大的影響。在一個工程中,一旦被確定,就會成為后期一個成本造價控制中的焦點。為什么我們會說結構設計會影響到造價成本呢,通過有關數據分析通常這個影響率已經達到了百分之四十到百分之七十這個范圍之間。所以做好建筑結構設計工作非常必要,同時他們之間的關系主要體現在下面幾個方面:
1、設計方案與工程投資的關系
很多數據顯示,在一個單獨的建筑工程設計中、選擇的材料或者方案都與建筑投資息息相關。比如說建筑的基礎類型,建筑的結構設計。如果在設計方案能達到一個最優化對于工程造價的控制應該是一個很好的辦法
2、設計過程與成本之間的關系
在建筑設計的將具體階段,設計者會對實際情況進行一個掌握,設計期間任何一個小細節都會影響整體的工程造價,比如說在鋼筋這塊,節點如何連接都會影響到投資成本。所以在設計過程中必須要認證考慮這個方面的因素。
3、設計方面與造價成本的關系
目前在建筑設計中很多地方會因為質量不過關,發生一些質量事故。這類工程質量事故的導致原因很多,但大致可以說是由于結構設計不接力影響到的。因為結構設計的不合理,一些建筑會出現受力不均然后不能達到施工的規范要求,所以會引起一個質量事故。
二、建筑結構設計對成本的影響
影響工程造價成本因素主要是建筑的主體結構,而相配套的設施主要是通風、環境、水電這些方面都是比較固定的。所以由此可見還是因為建筑結構對成本第一個影響,其主體結構主要包括混凝土以及鋼筋。
(一)建筑結構形式對造價成本的影響
在建筑結構設計中,結構形式的選擇非常重要。一個結構形式是否能達到合理的要求,主要需要考慮建筑主體功能的使用要求同時還要考慮造型的美觀以及是否符合經濟實用性。選擇合理的結構形式可以有效地進行一個成本的控制。
(二)地基形式對造價成本的影響
地基是建筑物的一個基礎的基礎,有人工與天然的分別,都對建筑造價成本有著重要的影響。天然的地基是不需要加固的,所以所需要的人力物力較少,在這方面能夠有效地對成本進行一個控制,但是在現實生活這種天然地基非常的少,因為它要滿足地質條件好,質地堅硬這些特點,所以我們需要后期建設地基,這要求用復合地基或則是樁基。復合地基顧名思義就是在原有的天然地基上再做一些地基的處理將土地增強或則覆蓋換掉,也可以在天然的地基中加入鋼筋等材料來進行加固,這部分分為基體和增強兩部分組成的人工地基。常用的樁桿材料分為混凝土樁、鋼樁。樁基具有承載力搞、沉降小、制作靈活等特點,所以目前被很廣泛的采用。在地基的構造中要進行合理的結構設計以免造成不必要的浪費。
(三)墻、柱子的布置對造價成本的影響
我們通常都是采用剪力墻來作為建筑物的墻,這種墻的優勢在于給建筑物有一個豎向的承載體系。同時利用它來抗低水平力。在剪力墻結構中全部方向的豎向力以及水平力都是由它來承受的,所以需要更合理的設計,因為這不僅僅影響了造價成本而且還關系到整個建筑物鋼筋水凝土的用量,這也是影響到了造價成本。對于柱子的設計一般要求柱網滿足建筑的使用要求,同時要求其結構合理性與施工可行性。為了滿足這方面的要求盡量要避免柱距合適,因為小的話會導致材料不能充分利用,大的話又會造成材料的過多使用。所以這方面也應該實現造價成本的控制。(四)鋼筋混凝土對造價的影響現階段的建設中,我國普遍使用的都是受力鋼筋為HRB335型號的鋼筋,常用的輔佐鋼筋是等級相對較為低一點的HPB,常用在建筑中的混凝土是C20-C40.與國外相比,我國這兩方面應用的東西都比他們低下。如果在整個建筑中混凝土的質量很高那么造價也會增多,所以在情況相同的局面下就應該減少混凝土的豎向構建界面的尺寸減少它的一個用量來控制工程造價。所以由此可見這也是一個重要的部分。
三、結語
有上述可知,在建筑工程的造價成本控制中,尤其要對建筑工程的一個結構設計下苦功夫。因此要求在建筑設計結構的設計過程中,相關的設計人員在施工階段就應該對結構設計做一個很好統籌,避免因為建筑設計影響到工程的質量以及由于結構設計不合理造成的工程造價過高的現象。
作者:吳高輝 單位:江蘇捷宏工程咨詢有限責任公司