结构设计优化方法在房屋建筑结构设计中的运用 郭澶

发表时间:2020/6/29   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:郭澶
[导读] 摘要:目前我国经济发展迅速,建筑业为我国发展做出了很大贡献。
        菏泽城建工程发展集团有限公司  山东菏泽  274000
        摘要:目前我国经济发展迅速,建筑业为我国发展做出了很大贡献。随着改革开放进程的不断推进以及生活水平的快速提升,人们对自身工作生活环境的要求也越来越高,这也给房屋建筑结构设计工作带去了新的挑战,原有的设计方式已经不符合时代发展需求了。在这种背景下,相关设计人员必须转变自身的工作观念,严格按照相应优化设计原则采用更为科学合理的方式展开工作,这样才可以有效提升结构设计水平,为人们打造更为优秀的工作生活环境。鉴于这种情况,本文首先简单介绍了房屋建筑结构优化设计原则,然后以此为基础提出了几点优化建议。
        关键词:结构设计;优化方法;房屋建筑;结构设计;运用
        引言
        通常,居民不仅仅关注建筑物的性能,更多的关注建筑物的安全性和美观性。本文就将论述房屋结构设计的主体内容、建筑结构设计优化方法,以及其在房屋结构设计中的应用形式,说明房屋结构设计中的重点问题,旨在优化房屋设计水平。
        1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。
        2房屋结构设计中优化技术的应用意义
        我国的社会经济水平不断提高,国民的生活水平有了质的飞跃,人们对于日常居住的要求和房屋设计结构的要求也有了很大的提升,不只是要满足人们对于居住的基本需要,房屋的安全性能也是非常重要的部分。所以,在考虑房屋的建造时,必须首先对建筑的结构方案进行合理的优化和设计,运用相关的技术来改造和提高建筑的相关性能,使得所建筑的房屋可以更好地满足人们对于居住的基本需要。近年来,我国的各种权威机构对于房屋建筑的结构优化技术进行了调查和统计,结果表明,在采用建筑优化技术后,这些企业在建筑房屋时,减少了大概1/3的成本,并且他们将节省下来的这一部分资金投入房屋优化技术的研发和使用之中,使得这些企业在市场上占有一席之地。房屋建筑结构优化技术不但使得企业的经济效益有了很大的提升,也使得这些企业得到了更加广阔的发展空间。由于社会经济水平不断地提高,在建筑的功能性方面,人们的需要也越来越高,传统的建筑结构依然无法满足人们对于居住环境的高要求,所以必须使用房屋建筑结构优化技术,更好地实现建筑功能性的要求,使其获得更好的居住体验。
        3结构设计优化应贯穿项目设计乃至施工的全过程
        结构设计优化应贯穿项目设计阶段乃至施工阶段的始终。从建筑方案设计阶段即参与其中,有利于结构方案的优化选型,避免后续设计过程中因结构方案难以实现或成本过高,导致对建筑方案的颠覆性调整。同样,结构方案的合理性也应同时由建筑设计师评估是否对建筑方案的美观及使用功能造成影响。应优选与建筑体型及功能匹配,且具有较高效率的结构体系。特别是大型公建项目,建筑方案设计阶段的结构方案优化选型将直接决定整个项目的成本、工期及施工难度等,合理的结构方案优化比选是保证项目后续施工图深化设计及现场施工的有利保证。在施工图设计阶段,专项结构设计方案应逐个分析,逐个优化比选,确保各专项方案安全、合理、经济、高效。如基础方案、主体结构方案的优化,对项目建设成本、工期均有较大影响。在项目施工阶段,结构设计也应根据实际现场施工条件及客观情况,进行相关优化,保证项目的顺利、高效施工。
        4建筑结构优化方法在房屋建筑当中的应用分析
        4.1针对建筑的使用寿命进行优化
        房屋的使用寿命与房屋的建筑施工质量有着密不可分的联系。一般情况下,房屋建筑的预期使用时长长达七十年,但实际使用过程中,有部分房屋的使用寿命仅能达到四十年左右,主要原因还在于建筑开发商在施工过程中的态度较差,建筑质量得不到充分保证。随着高层建筑的流行,开发商必须要对建筑质量给予特别重视,要严格按照原先设计好的图纸进行施工,同时要注重在后期加强对于建筑整体的保养与持续优化,以提高建筑整体耐久度。


        4.2切实做好程序设计工作
        要想切实做好相应的设计优化工作,设计人员应该在保证设计可靠性的基础上,对结构优化设计模型进行更为全面深入的分析,以此来为计算方法的合理性提供更有力的支持和保障。
        除此之外,在进行程序设计的时候,要想保证程序设计的合理性,设计师应该综合考虑工程要求以及特点进行控制程序编写,这样才可以为后续工作的顺利展开打下更为坚实的基础。
        4.3上部结构优化设计
        在建筑工程项目施工中,建筑结构优化设计占据重要地位。建筑结构优化设计,可以在增强建筑功能性与安全性的前提下,将建筑物的混凝土用量与含钢量指标控制在合理范围。通常来说,上部结构优化设计是指对房屋结构中的梁板柱进行优化设计。上部结构优化设计方法如下:
        ①严格控制剪力墙数量,合理设置剪力墙长度。保证剪力墙各分支结构受力均衡性,平面刚度与楼层结构的重心相重合,从而增强建筑物的抗风力性能与抗震性能。在建筑结构设计中,设计人员可采用大开间剪力墙结构设计形式,缩减剪力墙配置数量,延长剪力墙墙肢长度。
        ②在剪力墙结构中配置少量框架柱。在不影响建筑功能的前提下,适当配置一到两个框架柱。一方面节省混凝土与钢筋用量,另一方面增强整体建筑结构抗震性能。
        4.4优化桩基础设计
        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。确定桩基础的类型后,应通过优化设计提高桩基的承载力,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。
        4.5优化水电管网
        水电管网是房屋中的必要结构之一,为房屋使用者提供了日常必需的能源。在设计过程中,优化水电管道结构式设计人员需要着重考虑的问题之一。需要着重考虑水电管网的主要原因在于其在建筑结构中具有较高的复杂性,在对房屋结构进行优化的过程中必须要考虑到优化过程可能对管道造成的一系列影响,从而提前设计好方案,排除优化工作对管道造成的干扰和不利影响。
        4.6房屋建筑钢结构设计
        如今,随着建筑设计的不断发展,人们深刻意识到建筑材料对于建筑整体的影响。随着钢结构的不断开发,钢结构已成为大多数房屋建筑设计的必要成分。设计人员在进行房屋建筑钢结构设计的过程中,需要考虑各方面的问题,首要的就是对施工地点进行严格的考察,结合用户的要求,考虑到钢结构本身的优点和缺点,合理采用钢结构。并不是所有的房屋建筑设计都可以将钢结构的效果发挥到最佳,如果施工的地点不是很适用钢结构,或者是用户要求不采用钢结构,这就需要进行其他结构形式的设计,所以需要设计人员进行进一步的讨论。如果在房屋建筑设计过程中,决定采用钢结构,设计者应该考虑到如何利用现有的先进技术,将房屋建筑钢结构的效果完全发挥出来,对钢结构进行进一步的优化和改善,保证人们的居住安全。
        结语
        综上所述,房屋建筑结构设计中优化技术起到了非常重要的作用。不但可以实现用户对房屋的需求,还可以让房屋建筑行业走进属于自己的新领域。社会发展的速度超乎想象,如果房屋结构设计还停留在原地,迟早会被社会的发展吞噬。所以,优化技术是引领行业的精髓。
        参考文献
        [1]柳艳红.房屋建筑结构设计中优化技术应用分析[J].建材与装饰,2019(28):134.
        [2]杨晓亮.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用分析[J].居舍,2018:99.
        [3]陈东海.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(22):156.
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