建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用马秀琴

发表时间:2020/1/9   来源:《城镇建设》2019年23期   作者:马秀琴
[导读] 对建筑结构进行设计优化的时候,建筑的结构设计是非常关键的
        摘要:对建筑结构进行设计优化的时候,建筑的结构设计是非常关键的,因为一个合理有效的结构设计方案既可以确保建筑项目满足技术要求标准,而且可以有效减少经济耗费。然而,结构优化设计属于一个较为复杂并且综合水平较高的系统问题,所以我们必须加强对建筑结构设计优化手段的深入研发力度。
        关键词:建筑结构;结构设计;优化方法;房屋结构

        当前,在高房价的驱动下,建筑工程的经济性、美观性、安全性成为人们对于建筑的基本诉求。为不断满足和适应人们结构优化的诉求,建筑结构设计方法被不断打磨和应用。设计人员在具体的建筑结构优化过程中,要充分结合建筑自身所处的周围环境、市场环境等,进而实现建筑结构设计的科学性和合理性,从而赢得客户,占领市场。
        1房屋结构设计优化的重要性分析
        在建筑设计中结构设计是保证整体稳定的前提条件,优化结构设计方案是提高建筑物整体价值的有效途径,在满足人们多样化需求的基础上,还能够节约成本费用,降低工程造价。对于建筑企业来讲,在保证建筑结构长远效益得以实现的前提下,降低建筑结构的成本费用是企业经济效益最大化的必经之路,只有这样才能实现建筑业的可持续发展。相比于传统的建筑结构设计,通过科学的优化方法能够降低施工造价15%左右资金消耗。做好结构优化设计能够充分发挥材料的性能和效益价值,协调建筑结构内部单元,提高建筑物的安全性。由此可见,做好建筑结构优化是实现建筑物安全、经济的有效方法。
        2房屋结构设计优化要点分析
        首先,在结构优化设计的过程中应该坚持以人为本的原则,能够从居民的使用需求与居住需求出发,这样才能在保证建筑物具备所应有的基础性能。其次,充分考虑投资建设,结构设计优化不仅要考虑整体的安全,还要在此基础上协调投资问题,能够提高资金的使用效率,在满足质量安全的基础上节约开支,实现经济效益的最大化发展。另外,严格遵守设计的各项标准原则,在进行房屋结构优化设计的时候应该选派经验丰富的专业人员进行设计,并且保证设计过程的规范性、标准性,需要注意的是,我国建筑结构设计规范具有片面性,其中一些规范可能不符合房屋建筑的实际情况,这就需要设计人员根据项目特点,具体分析,保证结构设计优化的合理性。与此同时,结构优化设计是一项复杂的工作内容,主要是为了提供房屋结构的安全性与合理性展开的一些措施手段,在实际工作中,需要将结构设计与优化设计相互结合起来,从而保证结构设计的有效性。最后,建筑设计的创新,当前我国建筑结构设计处于止步不前的状态,如果想推动建筑业的稳定发展,积极研究与创新是唯一途径,创新对我国各行业来讲都是一个经久不衰的话题,建筑结构设计也应该注重创新,把握当前时代发展潮流,尽量展现现代化建筑结构设计所具有的优势特点,实现建筑结构设计优化的高效果。
        3建筑结构设计优化方法在房屋建筑结构设计中的应用
        3.1进行对房屋整体结构的优化设计
        在设计和优化建筑结构时,设计师需要建立一个数学模型,具体是指把影响结构设计效果和作用的元素作为设计的变量元素,通常情况下这些元素主要有:结构安全稳定度、结构的造价、应力约束和弹性约束等等。其次,还应该确立房屋整体模型的控制参数和目标,通过确定其房屋结构的约束条件,得出综合计算出的最优结果。通俗的说,就是把建筑结构设计的影响元素进行组合从而代入到设计好的模式和函数当中来,运用数学知识方法来评比出最优的结构,这样的方法既科学又方便。在这个过程中,可能会涉及到计算量比较大的数学知识,如拉式乘法等。

这便对设计师提出了更高要求,需要其根据优化结构模式,综合考虑其计算方法和变量来设计程序,从而通过这些步骤的计算和验证,逐步找出其设计中不够科学、不够完善的地方。这样就可以及时发现问题,然后进行进一步的改进计划,以达到整體结构的完整性。
        3.2寿命与分段的优化
        对于建筑工程来讲,建筑使用寿命是保证整体效益的最好证明,在建筑结构设计中,各环节都有不同的设计方法提高建筑使用寿命,通过对设计、施工的多方面考虑,选择合理的设计方案能够保证结构设计的优化和完善。在这种环境下,设计人员应该从不同阶段人手,了解结构的特点和性质,选取科学优化方法,保证建筑使用寿命的延长,这样不仅有助于工程质量的提高,还能够促进企业经济效益、社会效益的全面发展。
        3.3建筑地下基础结构的优化设计
        基础设计是结构设计的重要组成部分,作为建筑基础环节,设计人员应该根据现场条件选择合适的解决方案。比如:根据建筑所在地的实际情况选择桩基类型,尽可能的降低成本费用,通过对桩端支护厚度合理的选择桩长,制定出多种优化方案展开对比,选择最佳设计。又比如:在建筑结构设计中原本采用桩筏基基礎,通过对其进行优化设计,桩筏基础更改为桩基础,在满足质量要求的基础上,降低施工难度和成本费用。在这部分优化的时候,设计人员必须展开准确的计算,能够对总体沉降和不均匀沉降加以分析。根据实际情况,为了满足地质条件、沉降条件、地基承载力等要求,选择经济性更高的桩基础,节省了施工时间和成本费用,是一个不错的选择。
        3.4信息技术的优化设计
        为了实现对房屋结构的优化实际,在现代化的建筑工程技术中使用了大量的信息技术。随着信息技术的不断完善与发展,其对于整个社会的影响力比较大,尤其是建筑工程的设计工作中。信息技术的应用会涉及到很多参数定义的计算机软件,这些软件的使用,能够提高对建筑施工材料的优化配备,使用尽量少的施工材料没完成建筑结构的最佳优化设计,从而实现节约、优化的设计目标。现如今我国信息技术在建筑工程设计中的使用已经非常的普遍,并且这一技术的使用大大的提高了工作的效率。如果想实现结构的设计对各个构件强度的优化,可以对构建中的刚才了进行合理的调整。从而实现质量与造价之间的权衡。
        3.5优化设计房屋的细节
        “细节决定成败”,在优化设计房屋结构时,设计人员要特别注意优化细节的处理。比如,在设计空调板时,设计人员要保证空调板的合理性,要方便安装人员进行安装,避免其处于危险之中,还要方便对空调机的维修;对阳台高度的设计,要充分考虑到房屋的用途进行设计,如果是居民楼,就要充分考虑小孩子的身高,要将其设计到1.2米以上为好,避免低龄幼儿出现危险。在房屋结构的设计中有着很多相似的小细节,这就需要设计人员能够重视到这些小细节,而不是图省事,要认识到自身工作的重要性。特别是必要的情况下,设计人员还有必要到施工现场进行实地勘察,保证设计的质量。
        4结束语
        建筑结构设计的环节,主要是使用科学、合理的结构设计优化,让建筑物在外观和造型上有所提升,同时让建筑结构的性能大幅提高,不但可以将施工材料进行节省,还能让施工的成本有所降低。进行建筑物结构设计过程中,采取优化设计要使用相应的策略,确保建筑物的功能,同时也让建筑物在各项指标上都符合设计的标准和需求,让建筑物的安全和稳定性有所提高。
        参考文献:
[1]曹冬雪.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].居业,2017(01):68+70.
[2]宋晓霞,陈超,王志强,等.建筑结构设计可靠度的相关问题分析[J].绿色环保建材.2016,05(09):314~315.
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