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摘要:现阶段,城市建设在不断完善,提高了人们对住宅环境与舒适度的要求。所以,应在房屋建筑工程的建设过程中,不断对房屋建筑结构进行优化设计。基于此,本文简要阐述了房屋建筑结构优化的原则与重要作用,并提出房屋建筑结构设计的优化策略,旨在不断提升房屋结构建设质量。
关键词:房屋建筑;结构设计;优化
引言
在我国经济快速发展的背景下,城市化建设进程也不断加快,使人们提高了对房屋建筑结构设计质量的要求,为了满足人们对房屋建筑结构设计的基本需求,不仅要确保房屋建筑使用的舒适度,还要凸显房屋结构性能的特点,以此提高人们的生活质量,满足人们对房屋建筑的需求,带动整个房屋建筑行业的发展。
一、房屋建筑结构优化的原则
在对房屋建筑结构进行优化设计时,必须对房屋建筑的原有结构进行全面的了解与认识。通常情况下,必须在确保建筑安全性和功能性的基础上,对房屋建筑结构进行优化设计,制定更具有经济性和科学性的房屋结构优化方案。同时,必须对房屋建筑整体结构进行深入研究,选择最优设计方案,采取更加高质量的优化措施,实现房屋建筑结构设计的优化目标。
二、房屋建筑结构优化设计的重要作用
对房屋建筑结构的优化,不仅可以提高房屋建筑的质量,还可以改善人们的生活质量。具体而言,主要具有以下4个方面的作用:(1)通过对房屋建筑结构进行优化设计,可以进步提高房屋建筑使用的安全性;(2)在合理完成房屋建筑结构设计同时,可以全面提高建筑工程的施工效率,实现节约资源的目的,有效地降低施工成本;(3)在房屋建筑结构的优化设计中,可以实现绿色节能设计,使建筑的建设和使用满足环境保抑的要求,与国家所提出的可持续发展策略相呼应,以此推动我国建筑行业朝向更加环保、绿色、节能以及低消耗的方向发展;(4)在房屋建筑结构进行优化设计后,可以对居民的安全做出保障,因为房屋结构的优化设计更加重视房屋建筑的安全性,而且也会重点考虑居民的实际需求,进而使设计方案更加完美,有效缩短施工周期,节省人力、财力以及物力的投入,提高企业的经济效益。
三、房屋建筑结构设计的优化
(一)优化房屋整体结构体系
对于现代房屋建筑,其不仅功能性较强,而且造型也非常复杂。所以,优化房屋建筑整体结构体系时,要在满足房屋建筑的功能性要求、规范要求以及造型要求的基础上,通过设计合理的结构布局,有效降低工程造价。同时,房屋整体结构体系也会直接影响工程造价,因此,应加强对这方面工作的重视程度,结合房屋建筑的功能,合理对房屋结构体系进行优化以此提高房屋结构优化设计的整体效果。房屋建筑设计本身就是一个系统的工程,在这个工程中,会遇到这样或那样的问题。为了降低房屋建筑的工程成本,需要对房屋建筑结构进行优化。比如可以通过概念优化设计,完善建筑结构设计内容,提高房屋建筑的稳定性和承载力,能够抵御外部自然灾害,在一定程度上避免房屋建筑的主体结构受到破坏。在对房屋建筑进行优化设计时,需要考虑复杂的环境情况,比如当地是否会发生自然灾害,如泥石流等灾害,地震等灾害,这些对于建筑结构具有一定要求,防止建筑结构受到自然环境的侵害而发生损害,需要人为采取措施进行保护。
(二)变量的合理选择与目标函数的确定
在进行房屋建筑结构设计的过程中,需要保证房屋建筑的设计要有一定稳定性和安全性,使用优化概念设计,可以提高房屋建筑的安全性能,使其具有一定的美观特征,并具有观赏价值。
建筑设计方案需要人员根据实际情况和不同的方案进行选择,选择出最适合建筑工程实际情况的设方案,当确定方案后,要进一步进行分析,保证房屋建筑设计方案符合房屋建筑的设计要求,使其顺利进入房屋建筑的施工阶段。进行建筑设计要因地制宜,根据不同的地理位置情况设计出不同的方案,当然不同的地理位置情况情形也有所不同如果是在一些远离城郊的山区,那么这一地形容易发生一些自然灾害,例如滑坡、泥石流等,这时就先采取一定措施进行处理。
通常情况下,选择设计变量时,会选择对设计产生影响比校大的参数,将影响较小的参数作为预定参数,以减少计算编程的工作量。另外,确定目标函数时,应利用函数寻找能够满足既定条件的最优解,同时要确定约束条件。优化设计房屋结构可靠度的约束条件主要包括裂缝宽度约束、应力约束以及结构强度约束等,在实际设计过程中,必须确保各种约束条件都能够满足行业规范。
(三)优化桩基础设计
设计人员可以通过与自身的实际经验相结合,优化计算机软件的概念设计,这些数据信息都可以通过计算机技术进行处理当确定优化设计方案后,还能保证设计方案的科学性和合理性。桩基础是整个建筑的根本。桩基础的作用是承载整个建筑,并将自身承受的荷载传递到周围的土层中。通常情况下,房屋建筑结构的桩基础有预制桩和灌注桩2种形式。对桩基础的优化设计,主要指的是在确保施工质量不受到影响的前提条件下,科学、合理地降低工程成本对桩基础进行优化设计时,应综合考虑房屋建筑上部结构的荷载与地质条件,选择最为合适的桩基础类型。确定柱基础的类型后,应通过优化设计提高柱基的承载力,比如,提高桩周围土体的承载能力以及扩大桩柱的尺寸等。布置桩基时应合理利用桩基材料的固有强度,确保桩基础可以均匀受力。
(四)优化地下室结构
进行地下室结构优化设计时,应从2个方面进行:(1)应在满足房屋建筑使用要求的基础上,合理降低地下室的层高,不仅可以有数降低房屋建筑施工中钢筋、混凝土等材料的使用量,还可以减少施工过程中土方的挖掘量,进而减少维、维修等费用的支出:(2)因为地下室结构受到的地下水的浮力以及土压力较大,需要使用大量的钢筋,所以,设计工作人员在进行优化设计时,需要对结构构件的实际受力状态进行全面、细致的分析。在确保其能够满足规范计算的基础上,实现分段配筋,一般情况下,受力比较大的位置需要进行局部加强。
(五)优化室内建筑结构
在房屋建筑结构设计过程中,需要对房屋结构的细节部分进行优化设计,比如说对主体结构进行设计,但是细节部分存在问题,这一问题同样会影响到建筑工程的主体结构,细节部分的优化包括矩形浇板的设计,拐角的设计,如果不注意这些细节,就会使得裂缝问题的产生。随着信息化时代房屋建筑结构设计优化时,必须保证房屋建筑本身以及室内结构的合理性和美观性。在这个过程中,务必确保剪力墙、结构柱与建筑平面可以保持一致性,在确保结构安全的基础上,尽可能地减小剪力墙与结构柱的截面尺寸。布置结构梁时,应尽量与建筑墙体保持同一宽度,如果结构梁宽于建筑墙,应将结构向次要的空间内偏移,如卫生间、厨房等。
结束语
总而言之,在经济社会快速发展的今天,人们的生活质量在不断提高,同时也对房屋建筑提出了更高的要求。在房屋建筑结构设计优化的过程中,为了满足人们对房屋建筑的要求,提高房屋建筑质量,应综合性的考虑多方面内容,体现房屋结构优化设计的效果,以此实现美观化、安全化房屋结构设计的目的。
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