近幾年來,綠色建筑工程得到很好發(fā)展,滿足當前社會以及人們需求,在綠色建筑工程發(fā)展過程中,建筑結構設計是十分重要部分,為能夠使綠色建筑工程得到更好使用,應當在建筑結構設計中進行優(yōu)化,從而使建筑結構設計更加科學合理。
【摘要】隨著現代社會經濟與科技快速發(fā)展,建筑行業(yè)也得到快速發(fā)展,越來越多的新型建筑工程理念與建筑形式不斷出現,綠色建筑就是其中一種。綠色建筑不但具備一般建筑功能,同時能夠最大程度節(jié)約能源與資源,符合當前社會發(fā)展需求。當前綠色建筑發(fā)展雖然取得一定成績,但在建筑結構設計方面仍有不足之處存在,影響綠色建筑真正使用,因此應當對建筑結構進行優(yōu)化設計。本文就綠色建筑結構優(yōu)化設計進行簡單分析。
【關鍵詞】綠色建筑;結構;優(yōu)化設計
對于建筑工程而言,建筑結構設計是建筑工程質量以及建筑使用得以保證的基礎,在建筑工程發(fā)展過程中有著十分重要作用。下面就從綠色建筑結構優(yōu)化設計所存在問題與綠色建筑結構優(yōu)化有效方案兩個方面進行分析。
一、綠色建筑結構優(yōu)化設計所存在問題
相比于國外情況,對于結構優(yōu)化設計理念而言,我國在實際應用方面與理論相比存在很大差距,在工程實踐方面仍然不是十分普遍,缺乏實踐檢驗。下面就各個方面所存在問題進行簡單分析。
1.1基礎結構優(yōu)化設計中所存在問題
第一,對于建筑結構設計中所存在的地基基礎沉降不均問題,其上部結構剛度較大雖然能夠在一定程度上使建筑物不均勻沉降減少,使筏板受力狀態(tài)得到改善,但是從當前情況而言,在對上部結構進行設計過程中,對于所存在次應力在上部結構中所產生影響,仍然無法進行完善解決。比如,在對樁基礎進行設計過程中,若布樁過程中依據豎向荷載作用,對于在彎矩作用之下承臺底部邊樁所需反力驗算便無法考慮到。第二,未充分利用地下空間。在對地基基礎進行設計過程中,未能夠與巖土工程地質實際情況,地下室及人防設置以及地基基礎選型等方面因素進行完全結合,從而導致地下空間未得到充分利用。第三,在優(yōu)選地基基礎方案時,未能夠全面考慮沉降縫設置以及地下空間利用與埋深等多個因素。第四,在地基基礎優(yōu)化設計方面缺乏相關論證報告。在大部分工程中,均未能夠依據實際場地情況進行適當設計,并且對于項目中可選擇各種地基基礎方案未能夠進行比較選擇以及定性論證。
1.2結構體系優(yōu)化設計方面問題
第一,在混凝土結構中有水泥及砂石大量浪費現象存在,同時在建筑布局方面受到一定限制,工業(yè)化水平比較低,這些都是其所存在缺點;炷了邆涞目估瓘姸缺容^低,有些結構中選擇鋼筋混凝土樓板,很容易有裂縫現象出現,另外混凝土結構與鋼結構與木結構相比較而言,其自重比較大,在室外進行施工時會受到季節(jié)以及氣候影響,新混凝土與舊混凝土之間連接比較困難,從而在補強修復方面增加困難。第二,對于砌體結構體系而言,有些農村建筑將樓板隨意增厚,對圈梁以及構造柱大量設置,在混凝土中不計成本放入鋼筋,另外在砌筑房屋過程中混合使用多種材料,導致房屋剛度在豎向及橫向分布上存在嚴重不均勻情況,缺乏均衡建筑質量分布,從而導致建筑抗震隱患增加。另外,在使用材料方面缺乏連續(xù)性,所造成結果就是無法保證建筑整體性。在配筋混凝土砌塊砌體剪力墻中過多配置水平方向鋼筋,并不能使墻體抗剪能力得到明顯提高,導致材料不必要浪費。第三,我國自主所研發(fā)輕鋼結構設計軟件與國外一些軟件相比較而言存在一定差距,國外軟件為一體化軟件,集合結構分析、結構優(yōu)化以及工程職能等功能。另外,在底層住宅中,還無完整結構體系形成,主要包括成套扣配件、結構形式固定以及與其相配材料。
1.3結構構件優(yōu)化設計中問題
第一,在建筑結構設計過程中,由于存在各個構件不合理設計造成其缺乏較高抗力,主要包括鋼筋及混凝土強度,混凝土保護層厚度,構件高度以及寬度,箍筋間距等方面,從而對建筑抗震性能以及其抗震合理性產生影響。第二,在建筑結構設計中大量使用一些裝飾性構件,將其當作構成要素,而這些構件通常不具備導光、導風、遮陽以及載物與輔助綠化等方面作用,在施工過程中,對于工業(yè)化生產預制構件較少使用,導致相關工程造價比較高。第三,就節(jié)材優(yōu)化方面對結構構件進行論證時,并且綜合考慮建筑功能、荷載大小以及柱網跨度等方面因素,從而對結構整體優(yōu)化效果產生影響。
二、綠色建筑結構優(yōu)化有效方案
第一,對綠色建筑進行整體性以及局部性優(yōu)化。在優(yōu)化設計建筑結構時,應當相應優(yōu)化每個下屬系統。在選擇地基基礎方面,應當對天然地基,復合地基以及樁基礎等相關地基基礎方案實行比較選擇,并且進行定性論證。在選擇結構體系方面,應當在建筑高度、層數、柱網大小以及平立面與荷載等方面作為入手點,從而進行比較選擇。對于其復雜性而言,主要包括建筑材料以及建筑結構構件選擇,在對材料進行選擇時,可對本地生產建筑材料優(yōu)先選擇,選擇預拌混凝土作為建筑砂漿,在選擇構件時,可對工業(yè)化生產預制構件進行選擇。因此在結構優(yōu)化方面應當由整體方面入手,從而使整體優(yōu)化設計得以真正實現。第二,綠色建筑結構階段性優(yōu)化設計及壽命優(yōu)化設計。依據地域環(huán)境不同,在建筑工程使用期限之內,在每一階段實行相關方案優(yōu)化。在每個階段對建筑工程特點進行考察,依據其實際結果確定優(yōu)化方案,進而科學優(yōu)化工程整體壽命。第三,保持綠色建筑優(yōu)化與結構優(yōu)化協調。對于結構設計而言,應當保證建筑整體結構緊密配合整體平面,這樣一來能夠使建筑美觀以及結構合理效果得到實現。對于建筑造型而言,應當保持簡約,并且所存在裝飾性構件比較少,對于單純追求標志性效果而設立異型構件,盡可能不要設計。對于整體結構而言,應當使重心、剛心以及質心這三者保證正確交疊,避免出現扭轉情況。第四,科學優(yōu)化主體上部機構。在對建筑上部結構進行優(yōu)化設計過程中,應當將相關模型建立起來,并且應當實行系統優(yōu)化。對于整個過程而言,首先應當對剪力墻進行合理設置,使剪力墻的整體質量保證比較均勻,這樣一來能夠使樓層之中平面剛度中心點與樓層整體結構重心相重合,從而使地震或者風力對建筑所造成破壞性減少,使建筑整體質量得到有效保證。
三、結語
在當前社會快速發(fā)展的同時,社會資源與能源也越來越少,節(jié)約資源與能源也就越來越重要,在這種形勢下,建筑工程中的綠色建筑開始出現,并且得到較好發(fā)展。綠色建筑不但能夠保證常規(guī)建筑使用功能,同時能夠達到資源節(jié)約目的。在綠色建筑工程結構設計過程中,為能夠保證其更好實現綠色化建筑,應當對建筑結構進行優(yōu)化設計,從而使綠色建筑結構設計能夠與綠色化要求更加相符,使建筑結構更加科學合理,從而使綠色建筑工程能夠得到更好使用,促進建筑行業(yè)發(fā)展。
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