杭州亚莱建筑结构有限公司 浙江杭州 310000
摘要:房屋建筑规模越大,施工涉及到的技术越复杂、难度越大,为了保障施工的顺利开展,要积极应用优化技术,有效应对施工过程中可能出现的各类问题,全面提高房屋建筑结构设计的科学性,从而促进整个建筑行业的发展。
关键词:土建工程;房屋建筑;结构设计;优化措施
引言
房屋建筑结构设计中,开展结构设计优化的时候,应对建筑结构模型、建筑主体结构的、房屋建筑细节、排水管道系统等进行优化设计,并要把握好设计理念优化、最优方法选择、结构模型设计等关键点,从而提高房屋建筑结构设计质量。随着科学技术的迅速发展,房屋建筑结构设计中也要加大对BIM等技术的应用,充分发挥技术优势,实现房屋建筑结构设计的改进与优化,不断提高房屋建筑结构设计水平,建设实用性、美观性兼具的房屋建筑,为人们提供更加优质、舒适的生活环境。
1房屋建筑结构优化设计原则
1.1安全性设计原则
严格遵循安全设计原则进行房屋建筑结构优化设计,不仅仅可以有效降低房建工程施工需要花费的资金成本,还能够使房建工程的安全性得到有效提高,杜绝安全隐患,为人们的生命财产安全提供更为强有力的保障。假如在进行优化设计的时候,设计师只关注施工成本而忽视安全性要求的话,会有极大可能导致安全隐患的埋藏,甚至直接引发严重的安全事故,威胁到人们的生命安全。所以,设计师在进行房建结构优化设计的时候,必须严格遵守安全性原则。
1.2功能性设计原则
通过科学合理的优化设计可以将房屋建筑结构的各项功能都更大程度的展现出来,为人们提供功能更为全面的工作生活空间。同时,随着时代的快速发展,人们对房屋建筑的功能性要求也出现了极大程度的提高,只有严格按照功能性设计原则展开工作才可以有效提升用户的满意度。
1.3经济性设计原则
通过对实际情况进行分析可以看出,房建工程结构非常复杂。并且随着建筑规模的提升,所投入的资金量也越来越大,各种材料的使用量也随之出现了显著提高。要想更好的节约施工成本,设计人员必须严格按照经济性原则展开设计工作,选择性价比更为优秀的材料,这样才可以在保证工程质量不出现问题的同时,帮助施工企业获得更多的经济效益。
2当前土木工程建设中房屋建筑结构设计常见问题
2.1基础结构设计环节的常见问题
在整体的房屋建筑结构设计环节中,基础结构设计不仅是其主要组成部分,而且还对房屋的总体质量存在重要影响,如果在基础结构设计环节中出现问题,则会使该项房屋施工结构支撑的科学性和合理性降低,为其后期使用留下相应安全隐患的同时,也会造成施工返工问题,进而增加施工成本,影响施工效率,因此设计者应对该项设计环节给予足够的重视,积极解决该项设计环节的常见问题,保障土木工程建设的质量与效率。房屋地下室结构、地下室防水防渗、地下室结构承载力等问题皆为基础结构环节常见问题的一种,其根本原因在于设计者在开展设计时对其实际情况了解不足,使其相关结构参数无法满足使用要求,进而形成基础结构设计问题。
2.2细节结构设计环节的常见问题
土木工程房屋结构设计的细节,主要分为:排水、围护、电路等。该些细节设计对整体房屋后期使用效果起到重要影响,该项设计环节中主要常见问题有:各项细节设计的冲突而导致的修改设计或返工等情况、围护设计不当而导致的室内采光效果不佳等。修改设计使设计成本增加,设计环节的工作效率降低,进而影响后期施工环节的顺利开展。
因细节结构设计而导致的返工,不仅让施工进度放缓,而且还使施工成本增加,不利于工程项目管理者对工程成本的管控。由于围护设计不佳,所以在工程施工完毕后,施工人员还需要对其实施改进和完善,进而降低施工效率,延长施工期限。因此细节结构设计的常见问题,也对后期施工环节存在重要影响。
3房屋建筑结构设计优化的关键点
3.1设计理念优化
房屋建筑结构设计中,结构设计优化的应用,关键在于设计理念的优化。结构设计优化的时候,应考虑其会给房屋建筑带来的影响,对原有设计进行优化、补充,对原有设计理念进行优化与完善,而并非原有设计理念。房屋建筑结构优化设计中,应对建筑物的可靠性进行重点考虑,为了实现建筑物可靠性的提高而开展优化设计,会导致工作量大量提升。为了确保工作效率,可采取拉氏乘子方法,对部分数据进行重新转化,将会给结构设计带来干扰的约束性因素,转变为非约束性因素。同时,房屋建筑结构优化设计中,可能需要对房屋建筑结构受力情况进行重新分析,设计师应围绕着房屋建筑的安全及质量,对其受力情况进行分析,科学调整各项参数。
3.2选择最优方法
房屋建筑结构设计中,应用结构设计优化的时候,找到房屋建筑结构设计的最优方法,是一项重要的工作,只有找到最优设计方案,才能确保房屋建筑结构设计质量,为施工提供有效参考,并保障房屋建筑的使用功能、安全性及美观性。对房屋建筑结构进行优化设计的时候,往往会涉及到诸多数据及条件,在设计中要对这些数据进行计算,从而找到最优解,并采取科学合理的设计,来实现房屋建筑各项性能的提升。实际开展优化设计的时候,设计师应以设计理念为根据,选择最佳计算方法,去除部分附加条件,从而便捷、快速地获取计算结果,完成数据收集、数据计算工作,提高工作效率。也就是说,设计师应选择最科学的算法,快速完成数据运算,选择最佳设计程序,便于设计师快速进行优化设计。
3.3结构模型设计
房屋建筑结构设计中,应用结构设计优化的时候,应对建筑结构模型设计方面的问题进行高度重视。房屋建筑结构设计中,在对建筑结构模型进行优化的时候,可以从确定约束条件、计算函数、选择变量三个方面开展。第一,确定约束条件。设计中,应充分考虑工程建造目的、工程预算、施工要求等因素,对施工条件进行衡量与判断,明确需要遵守的条件,确保房屋建筑结构设计符合工程实际需求。一般情况下,需要对结构的刚性、结构的稳定性、房屋的尺寸与比例等条件进行考虑。第二,计算函数的合理选择。房屋建筑结构优化设计的过程中,通常要对房屋横截面、钢筋的尺寸等数据进行设定,并将这些数据带入到选定函数中去,应用这些函数进行运算、分析。对计算函数进行合理选择,从而获得准确的数据,是减少成本浪费、降低工程成本、减少工程量的重要前提。第三,变量的选择。对于房屋建筑来说,在结构设计过程中,往往会涉及到大量数据,设计师通过收集、利用这些数据,来供定稿参考,一些数据可能是定稿的关键。房屋建筑工程项目的所有相关数据,均有可能给设计造成影响,选择合适的数据,可以帮助设计师减少负担、提高工作效率。基于这样的原因,应对数据变量进行合理选择,以降低设计师的工作难度,提高房屋建筑结构设计方案的科学性、合理性。
结束语
随着社会经济的迅速发展,如今,人们的经济条件、生活质量与生活水平得到了明显的提高,从而对生活环境也提出了更高的要求。基于时代进步及社会发展要求,如今房屋建筑结构设计中,往往会在确保质量、安全的基础上,开展结构优化设计,以实现成本降低、节能减排及建筑物使用功能的提高。
参考文献:
[1]张瑞.房屋建筑结构优化设计研究[J].工程建设与设计,2020(6):5~6.
[2]侯登科.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].居舍,2020(1):86.
[3]黄修月.优化建筑结构设计方案的新方法研究[J].中国标准化,2019(24):74~75.
[4]刘思颖.房屋建筑结构设计中优化技术的应用[J].居舍,2019(35):105.