十堰市建筑设计研究院
摘要:房屋建筑属于人们生活中不可或缺的重要组成,随着社会时代的发展以及人们生活质量的逐步改善,对于房屋建筑所提出的要求也不断多元与提高。其中房屋建筑结构设计与房屋工程建设质量息息相关,在结构设计工作中需要基于安全、实用、经济等方面去做好优化,既要满足人们的基本需求,也要提升房屋带给人们的幸福感。
关键词:房屋;建筑结构;设计;优化
社会时代的进步也推动了建筑行业的快速发展,越来越多全新的建筑结构形式逐渐涌现,而这些新结构形式的应用不仅丰富了房屋结构的美观设计,同时也能满足现代人的居住需求。因此,在对房屋建筑结构展开设计工作的过程中,一定要综合建筑结构设计实际要求且基于安全、实用、经济等方面予以优化,从而助推我国建筑行业的可持续发展。
一、房屋建筑结构设计优化的原则
1.安全原则
对房屋建筑结构设计进行优化并不是纯粹为了缩减项目造价成本,而是要在此基础上去关注整体的房屋结构设计,其中房屋建筑结构的安全性才是设计优化的最根本原则。否则如果设计人员在建筑结构设计中忽视安全性,很有可能出现墙体开裂、梁柱不稳等风险,从而对居住在房屋结构当中的民众带来人身安全隐患。可见,一定要坚持安全原则,然后再去考虑房屋建筑设计的经济性。
2.实用原则
房屋建筑结构设计优化的实用原则则代表建筑物一定要有足够的坚固性、安全性以及美观性,而部分建筑企业为了提升房屋建筑项目的整体效益,在对结构展开设计优化时会更看重对利润的追求而轻视了最核心的质量问题。所以,对于最基本的房屋建筑质量一定要用可靠的技术工艺和施工建材予以保证,确保最终的房屋结构成品更具实用性。
3.环保原则
房屋建筑施工会耗费大量建材,随之而来的施工污染情况也较为严重,要想从根本上去解决施工污染问题,则要重视对房屋建筑结构的设计,遵循环保原则进行全面优化。比如近年来许多房屋建筑设计人员均积极采取了绿色环保的建筑材料投入施工中,通过环保性的材料去降低房屋的甲醛含量,带来人们更舒心的居住环境。
二、房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略
1.结构设计方案优化
随着我国建筑行业的快速发展,对于房屋工程的施工进度也有了较高的要求,因为进度很大程度上会影响到项目的最终收益。而有些时候为了加快项目建设速度,在建筑结构设计过程中便要求在短时间内编制好具体的设计方案,正因为给设计留下的时间不够充足,再加上部分建筑结构设计人员对技术优化不够重视,便会导致最后提交的设计方案出现合理性不足的情况[1]。此外,在房屋工程施工过程中也会因为设计缺陷而频繁变更计划,导致工期不断被拉长,耗费大量时间与资金,直接影响房屋工程的经济效益。所以,在房屋建筑结构设计阶段,设计人员一定要基于工期要求与项目实际情况对工程进行合理安排,同时采取必要措施对技术工艺进行优化。在正式开工前要对设计方案进行核验,确定方案科学合理再开始动工,避免工程施工中频繁变更返工,既能加快工程进度,也能降低工程造价。此外,为进一步提高建筑结构性能,在对结构设计方案进行优化时还需关注各个结构施工造价的估算。
2.结构设计参数优化
房屋建筑结构设计牵涉到诸多方面的参数,具有一定的复杂性。如果在设计过程中存在非常明显的参数错误,一定会对最终房屋工程建成的质量、安全、舒适等方面带来负面影响。所以,在对建筑结构设计优化的过程中,需要根据实际情况对结构参数进行调整与优化,利用计算机技术对相关数据信息的合理性进行判断,比如应用IBM技术将各个构件尺寸与数据输入房屋建筑模型当中,去验证参数是否存在计量误差情况。
此外,在建筑结构设计当中还需提高对计算参数选取的重视度,设计工作者依据工程实情做好计算机编程工作,强化房屋建筑结构设计整体效果。
3.基础结构设计优化
房屋建筑结构设计当中基础结构的设计属于关键内容,设计人员要通过采取优化技术对房屋建筑的基础形式予以确定。从现阶段的房屋建筑基础结构形式来看,主要有预制桩和灌注桩两种桩基础型式,所以在结构设计过程中要先对房屋建筑上部结构重量以及地基的具体承载力等参数展开精准的推算分析,从而选取最合适的桩基础结构型式[2]。在桩基础确定好之后,设计人员还要结合施工现场土质的承载力去设计好单桩尺寸规格以及分布密度,还要对桩身强度、端部荷载进行优化,主要目的是保证桩基础受力均匀,进而有效提升桩基础的受力性能,达到房屋建筑基础结构设计的最优化。
4.结构布局设计优化
针对房屋建筑结构的整体布局进行设计,相关人员也要采取针对性的优化策略。要先对房屋建筑的整体结构予以优化,然后再对局部结构进行设计优化,如此一来才能保证房屋建筑造型的美观程度以及结构布局的科学合理。同时,对构件的设计也要注重其与整体布局的协调性,结合平面设计功能对墙柱构件的布置点事先标注。此外,在房屋建筑结构布局设计优化中还要重视结构稳定性与安全性的提高,基于此还要尽可能地减小剪力墙与结构柱的截面积,同时结合房屋建筑墙体宽度去设计结构梁,倘若在设计过程中要加宽结构梁,则要尝试采取偏心项房屋中的厨房、卫生间等次要空间的方式去展开设计[3]。在对房屋楼体的设计优化中,因为转角点属于应力点,对这部分要采用高强度的建筑材料去设计承重构件。此外,电梯房的布局设计要重视对构件的预埋工作,结合设计方案预留好安装孔洞,同时保证孔洞预留的深度与直径等参数要与设计规范相符,还要进一步加固楼板穿孔部位,避免梁柱被管道贯穿。
5.地下室设计优化
随着城市高层房屋建筑不断增多,越来越多的房屋建筑在设计中都要考虑到对地下室的设计,而这一方面也是整个建筑结构设计优化的重点与难点。一方面,针对房屋建筑的地下室结构进行设计优化,一定要严格遵循结构设计规范,对地下室空间层高合理控制,能够明显节省钢筋、混凝土等材料的投入量以及土方开挖运送工程量,对于施工与后期维护而言更加经济;而另一方面,设计人员对房屋建筑的地下式结构进行设计优化,一定要在前期调查清楚施工现场水文、地质等条件,精准推算出地下室浮力作用,从而合理谁底板配筋与抗拔桩的布设点。此外,针对钢筋的设计还需要采取分段设置的方式,结合受力实情布设通长筋,实现对地下室结构的配筋设计优化。
6.主体结构设计优化
在房屋建筑主体结构的设计优化中,对剪力墙与剪力墙暗柱的设计属于核心内容,因此相关技术人员一定要结合房屋工程项目的具体要求与实情去设置剪力墙。一方面,要落实各项措施去提升剪力墙的整体性而提高其质量,保证房屋结构整体结构的稳定,减轻因地震等自然灾害带来的不良影响,也能避免一定的施工安全隐患;另一方面,暗柱在房屋建筑剪力墙结构当中扮演着关键角色,不仅能够保证剪力墙稳定性,也能提高房屋建筑结构的抗压性,所以在设计优化中也要重点关注。
结束语
综上所述,在针对房屋建筑的结构设计中,需要采取相应的优化策略对建筑结构设计的合理性与精准性予以提高,为后期开展的施工建设打下坚实的基础。同时,针对房屋建筑结构设计予以优化,能够有效缩减施工成本,提高结构美观性的同时也能保证其经济性,提高房屋工程项目的经济效益。由此可见,建筑结构设计技术方法需要相关从业者全面掌握,同时要与先进的网络信息技术融合,通过提高建筑结构设计水平,共同推动我国建筑行业的稳健发展。
参考文献:
[1]高瑞军.简析结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].中国住宅设施,2019(10):44-45+24.
[2]陈咚咚.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].居舍,2019(28):37.
[3]雷红彬.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].绿色环保建材,2019(09):84+86.