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摘要:自改革开放以来,我国的经济水平呈现高速发展的趋势,人们对生活质量的要求越来越高,房屋作为人们日常生活必不可少的因素之一,一直以来都受到广泛关注,然而现阶段我国人口呈现发展的趋势,土地资源有限,因此,合理地利用土地资源非常关键。科技时代的到来,各种新型技术的出现简化了房屋建筑的结构设计流程,由于我国结构设计行业起步较晚,与发达国家相比还有一定差距,如何缩短与发达国家的差距非常关键,在房屋建筑的过程中,最大程度地对结构进行设计优化至关重要。文章对房屋建筑结构设计的技术进行分析,对其展开讨论和相应研究。
关键词:房屋建筑;结构设计;优化技术;应用探讨
引言
在社会经济变化日新月异的背景下,房屋建筑市场逐渐趋向饱和,为了使房地产企业在建筑市场中维持自身的优势,建筑单位应不断革新施工技术,优化施工设计,改进施工方法,保证建设项目的安全性和经济性以及具备良好的外观特征,也为社会提供良好的人居环境。在房屋建筑的各方面预算中,建筑结构的费用在建筑总预算占比较高,基于此,应做好房屋建筑的结构设计工作以控制建设项目的成本,这样可以在保证房屋建筑安全性的同时确保企业的经济效益。在开展建筑规划工作时,首先应对建筑结构进行结构优化的可行性分析,然后结合施工方案的规划和计算,开展对建筑结构的优化工作。
1、房屋建筑结构设计中结构设计优化的概念
所谓的结构设计优化,就是在房屋建筑安全性及功能性的基础上对房屋结构中存在的缺陷和问题进行有效的改进和优化,从而在契合现实需求的基础上尽可能的让房屋结构满足人们的需求,不断提升房屋设计的全面性和提升房屋设计的价值。在房屋结构设计优化中,设计人员可以针对房屋结构进行划分,从而针对单独的部分进行针对性的有效分析,进而在将问题细致化的基础上,通过科学合理的手段进行改良,最终组合完成一份完美的设计方案,如此可以提高房屋结构设计的应用性和满意度。
2、房屋建筑结构设计中结构优化的关键点
2.1、完善设计理念
建筑设计师在对房屋建筑进行结构优化设计时,应进一步完善设计理念。在对结构进行优化时,需充分考虑改造过程中会对房屋建筑造成的内部或外部的影响,并应延续原来的设计理念进行优化,所以是对原有设计的补充设计,完善原有的设计理念。在对房屋结构重新设计改造会涉及到重新分析房屋结构受力,设计人员还应时刻以房屋的质量安全为中心分析受力,调整参数。最后,设计人员应对房屋的整体风格、功能性设置做一个调整,保证房屋设计的安全性和稳定性。
2.2、确定最优方法
建筑设计师对房屋建筑进行结构优化设计时,最重要的是找到调整房屋设计的最优法,提高建筑美观性和安全性的关键就是找到最优的设计方案。建筑师在对建筑物进行改造时,会涉及很多数据和设计条件,需要对众多数据进行计算找到最优解,通过合理的设计提升建筑物的各项性能。设计人员应根据设计理念选择最优的计算方式,将部分的附加条件有效去除,更加快速、便捷地获得计算结果,完成数据的收集和计算工作,降低工作强度。这需要设计人员挑选最为适合该设计方案的算法,实现数据快速运算,只有挑选最好的设计程序,设计人员才可以更加快速地进行设计工作。
3、房屋建筑结构优化方法的应用
3.1、整体优化和局部优化
房屋建筑结构设计的层次性和复杂性对设计工作提出了更高的要求。从建筑结构设计的层次性来讲,其包含设计体系和结构体系等。房屋建筑的结构优化设计工作需要相关设计人员优化各房屋结构的下属系统。从建筑结构设计的复杂性来讲,应做好建筑原材料及零部件等选取工作。因此,为做好房屋结构设计优化工作,应将建筑结构优化的局部性和整体性相结合。
3.2、桩基础优化
在对房屋结构进行优化的过程中,应优先选用预制桩。这是因为灌注桩相对于预制桩而言,质量难以控制,施工操作复杂,施工周期长。在对预制桩进行施工时,应确保沉降符合标准。此外,在选取预制桩时,应优先选取长度较大的桩所以,这样可以保证桩土间的摩擦力,确保桩身的承载能力。
3.3、上部结构进行优化
房屋建筑结构应注重上部结构优化,在房屋建筑上部结构的优化工作中,剪力墙的布设工作具有举足轻重的作用。在对建筑结构剪力墙具体的布设工作中,首先应保证其剪力墙质量的均匀,确保楼层平面刚度中心和结构重心的重合,削减外荷载的扭转作用。依据房屋类型特点,选用大开间剪力墙,增加墙肢数量,在刚度符合保准的情况下,减少混凝土使用量。剪力墙的暗柱一般多为钢结构组成,为了节省钢材,应采用大开间剪力墙。
3.4、结构同建筑的协调优化
房屋建筑墙和柱的布设应满足相应的房屋平面需求并且符合相关行业规范,此外房屋的进深和开间应最大程度上保持持一致性。在结构设计中,建筑系统不宜过度复杂,墙和柱都布设在相应的位置,另外,协调楼层的高度和截面面积。在对楼梯和电梯进行设计时,应保证建筑结构承重构件的强度和刚度,确保建筑结构的安全性,控制自重,对于非承重构件来说,可选取轻质材料。
4、建筑结构设计优化技术应用中的注意事项
4.1、结构设计结果的优化
结果优化是对于建筑的结构、设备等专业设计的相关文档进行审查,必要时需要与设计公司等进行沟通,经过反复推敲确认提出相应优化的意见,以达到对于建筑结果最科学合理的设计并且推行实施。
4.2、过程优化
结构优化是整个工作中的重点,因为受前期方案的要求或者时间等方面的限制,许多的优化工作在实际中难以落实。要真正地解决这类问题,就需要在项目设计的前期就确定好成本控制,以此要求建筑公司需要采取优化的设计管理方式。整个过程是需要管理公司从初期就参与其中,并且始终贯穿全程期间都做到时常检查并督促工作的全面落实。
4.3、提高施工人员的专业化
在建筑项目的施工中需要对于施工人员进行有意识地培养,提高施工人员的专业技能与综合素质,并且进行定期的考核,以确保能够在施工中真正做到质量有保证。
4.4、结合科学技术
当下的建筑中结合了许多科学技术的应用,比如计算机软件能够在进行结构设计时简化流程,不仅仅节省了人力物力还保证了计算结果的精准性,也在设计中增加了建筑结构设计的安全性,甚至还能检查出人为设计中不合理的情况,提醒设计师注意进行修改,保证了建筑结构的可执行性。
总而言之,随着社会的不断发展,人们的生活水平也会不断提高,在未来,人们对房屋建筑的需求也会越来越高,房屋建筑结构设计的挑战也会越来越多。相关设计者需要良好的对结构设计优化进行运用,在不断改良结构设计的基础上满足更多人们的需求,同时也推动房屋建筑结构设计的不断发展。
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