《结构设计优化方法在房屋建筑结构设计中的运用》

发表时间:2020/7/15   来源:《建筑实践》2020年2月第6期   作者:袁康康
[导读] 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
        摘要: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。鉴于此,本文对结构设计优化方法在房屋建筑结构设计中的运用进行分析,以供参考。
关键词:结构设计优化;房屋建筑;结构设计
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建筑结构设计优化方法特征分析
        1.1安全性
        安全是对建筑工程的最基本要求。建筑缺乏安全性,使得建筑使用没有了最基本保障,会在使用过程中出现一系列安全隐患,对消费者的生命财产安全构成了潜在威胁。设计者在进行房屋结构的设计与优化调整时也应当注意房屋设计的安全性和结构合理性,设计方案要突显安全性,例如在设计过程中,设计者要充分考虑到施工过程的难易程度,减少高难度施工过程的结构设计,以降低施工危险性。
        1.2经济实用性
        开发商在进行房屋建筑施工时也会将房屋的施工成本考虑在内,使房屋施工成本尽量得到压缩,从而降低出售价格,吸引消费者进行购买。房屋结构设计与优化过程中,设计师也需要对房屋结构优化成本考虑到设计工作中,并将其当做一个对房屋结构优化过程起到决定性影响的重要因素。例如,设计者要针对不同的房屋使用人群来进行房屋结构的不同种方式的优化设计,增加一些简装户型:此类户型中,房屋使用装修建材要简单,但要确保质量,优化过程要简洁,以降低房屋成本,利用此种方式来加大房屋对大部分人群的吸引力。
2建筑结构设计优化的目标和意义
        建筑结构设计要求设计人员应该在满足建筑整体结构的安全性与可靠性的同时,满足建筑本身的美观和功能等要求。与此同时,对于结构体系的合理性、经济性也需要进行充分的分析研究,在保证安全、美观的同时,选用更为合理的结构设计方案并不断优化,将使整个建筑结构体系传力更加简洁明了、受力更加合理,从而通过节材、节能等手段减少项目的建设成本。
3房屋结构设计的主体内容
        在房屋结构设计过程中,必须充分了解建筑结构设计的主体内容。通常情况下,房屋结构设计可以采取如下几点策略:在保证建筑功能性、安全性与美观性的基础上,全面分析建筑结构设计环节可能遇到的重难点问题,选择最佳设计方案,最终达到完善房屋结构设计的最终目的。另外,对同一建筑,不同的结构形式,如框架结构,框架剪力墙结构,剪力墙结构,框架核心筒结构等的比选,将直接影响了建筑的实用性、美观性、安全性及经济性,为此,就应在实现建筑美观实用性最大化的条件下,保证结构经济性最大化。
4房屋建筑结构设计优化过程中的常见问题与改善措施
        在实际运用中,房屋建筑结构设计优化有着诸多优势,对提高房屋建筑的整体性有着良好的促进作用。但是在实际工作展开中,仍会出现一些问题,需要被认真对待,找寻解决办法。那么,问题的出现落实到具体因素上,仍属于质量问题。在房屋建筑结构设计优化过程中,会有一些建筑企业以及开发商盲目追求建筑的美观性于艺术性,以及一些不良企业想要通过房屋建筑结构设计优化来节省成本,从而在偷工减料,呈现出劣质的房屋建筑。


5建筑结构优化方法在房屋建筑当中的应用分析
        5.1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。
        5.2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。
        5.3确定合理的主体结构选型
        主体结构设计选型是结构设计的重中之重。一个项目主体结构选型的优劣是项目结构设计成败的关键。尤其对复杂超限项目的结构设计方案,应采取多方案比较,综合判别结构体系的安全性、经济性、合理性。并充分考虑部分结构构件对后期实际使用中的影响。如超高层建筑采用筒体外框架、筒体伸臂桁架方案的比较。再比如,混凝土结构体系与钢结构体系的比较。只有在结构方案设计阶段充分分析论证,才能给出结构方案的最优解。
        5.4计算周期设计与钢筋混凝土框架结构设计的优化
        当前房屋建筑多采用钢筋混凝土框架结构体系,那么在对房屋建筑进行优化时,便要充分了解准则法的要求,按照准则法,展开具体优化设计工作。还要做好建筑截面分析工作,考虑到具体房屋建筑的实际受力情况,实施结构分解与结构优化。实际工作中,要利用好公式推算方法,通过合理推算,得出结构方案计算的最佳结果。
        5.5在充分论证的基础上采用新技术新材料
        采用新技术、新材料是一种高效实用的结构设计优化方法。可有效的实现项目建设节能节材或节省工期。如采用高强度钢筋实现有效降低钢筋用量、通过采用减隔震措施适当降低结构抗震等级、通过采用轻质材料减少结构自重以减少水平地震力作用等。但新材料、新技术的应用应经过充分论证且注意适用条件,不可过于激进。
结束语
        建筑工程结构设计工作需要从多个方面进行统筹考虑。总的来说,结构设计在整个建筑工程设计中应做到:早参与早介入,多分析多比较,重事实保落地,抓大不放小。具体的结构设计优化过程,可采用从主体结构方案选型、基础设计方案选型、结构设计细节优化等反面着手。以保证结构设计的安全、适用、经济、合理。从建筑方案设计阶段即参与其中,有利于结构方案的合理选型,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。
参考文献
[1]李善荣.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用初探[J].居业,2019(09):59+63.
[2]王娜.浅谈优化技术在房屋建筑结构设计中的应用[J].建材与装饰,2019(20):114-115.
[3]朱志勇.建筑结构设计优化方法在房屋建筑工程中的应用[J].住宅与房地产,2019(15):52.
[4]马寅杰.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2019(15):85-86.
[5]韩仁宽.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].住宅与房地产,2019(09):49.
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