从优化的途径来看,主要通过三种方法来对钢结构进行优化,包括优化结构体系,使用创新技术和精细化设计等,下面分别阐述。
优化结构体系
与混凝土结构优化相同,对结构体系的优化是根本性的优化,而不是小打小闹的优化。而与混凝土不同的是,钢结构的结构体系复杂多样,灵活多变,因此优化也具有更多的可能性。
要从结构体系上进行优化,不但需要结构工程师具有清晰的结构概念和高超的力学技巧,还需要对规范有深刻的理解,而不仅仅是理解规范条文的字面意思。
使用创新技术
混凝土结构设计虽然采用了大量的计算假定和近似参数,但近年来其设计理论的进步非常的小,也较少出现创新的产品或者体系。而钢结构由于越来越多地被采用,且经常被用于复杂的异形的建筑,其学术研究的活跃度、技术的进步性都远远大于混凝土结构。从近年来《建筑结构》等主流结构杂志的论文占比来看,钢结构领域的文章远多于混凝土结构的文章。可以得知,虽然混凝土建筑的市场占有率远大于钢结构建筑,但学者专家们的研究热度却远远小于钢结构。
以LOFT公寓夹层做法为例,之前的主流方案都是采用钢梁+铺板的方式,而市场上出现的TD-LOFT创新夹层解决方案,直接采用与开间等宽的集成TD板铺设过去,省掉钢梁,并且同时充当吊顶龙骨,可以直接将夹层结构造价节省200元/m²左右。以珠海某项目为例,相对于之前的传统设计方案,采用创新技术造价节省比例高达30%。
精细化设计
这易点与混凝土结构优化相同,精细化设计是优化造价的易个常规途径。设计院由于项目多时间紧,往往在设计过程中无法做到精细设计,因此会造成易部分结构的浪费。如果时间允许,对结构进行精细的设计,是可以将结构造价做到易定程度上降低的。不过相对前面两种途径而言,精细化设计的优化比例会相对小易些。
结语
钢结构设计由于其复杂性和灵活度,加之设计人员普遍对钢结构的熟悉程度远小于混凝土结构,钢结构往往具有更大的优化空间。如果项目结构造价可观,请专业的钢结构优化公司进行优化往往可以取得不错的效果。而如果项目工期紧张,时间不允许做结果优化,则可以采用过程优化的方式,聘请专业优化公司在施工图设计伊始即作为结构顾问介入,也可以使施工图设计质量大幅提升,节省造价,优化建筑效果。
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