房屋建筑结构设计中优化技术应用

发表时间:2020/7/21   来源:《城镇建设》2020年11期   作者:吴国伟
[导读] 结构设计是房屋建筑质量化的第一步
         摘 要:结构设计是房屋建筑质量化的第一步,也是确保建筑整体质量提升的关键,不仅关系到城镇经济发展状况,同时也是各地区建筑行业可持续发展所不可或缺的。因此为保证房屋建筑结构设计、施工的质量化,结构设计优化技术及措施的实施对于建筑行业的发展具有重要意义。
         关键词:房屋建筑;结构设计;优化技术
1 房屋建筑结构设计中优化技术的重要意义
         (1)对于享受生活的人来讲,居住环境的理想化是可以带来愉悦感的,可以根据自己的想法来规划住宅的结构,让自己成为房屋的小小设计师是非常自豪的事情也会让人感到很欣慰。当第一次接触房屋设计肯定会遇到很多的难题,那么就需要专业的建筑房屋设计人员来帮忙解决,成为人们的房屋结构设计的监督员,设计人员要以用户的要求为硬性条件来为用户提供专业的知识,尽可能的从用户的角度出发,最终为用户的房屋设计交上满意的答卷。在这个过程中,不但要考虑建筑结构设计的美观度也要考虑实际生活中的使用情况,美观性和应用性要并存,这才是建筑结构设计的真正意义。(2)如果房屋建筑结构设计一直保持着现状,不考虑技术的优化,那么用户的房屋使用一定是经不起考验的,用户会慢慢地挑剔出来不适合自己居住的设计,从而进行二次设计翻新,不但会影响用户的住宅体验也会无形中让房屋建筑结构设计行业走向低谷。所以,优化技术是房屋建筑结构设计的改良重点,因为优化技术不但可以提供给用户高雅美观的居住条件而且还可以提高房屋的使用率,这是两全其美的方法。但是在技术优化的过程中,最需要设计人员不断地总结成功与失败的经验,不断地听取用户的意见,通过自己的筛选和合理分析,整理出有利于提高技术的方法,这样让优化的技术可以快速的为其他的用户提供服务,把技术优化的成果传递下去,用最好的方式回馈给用户,这样才是建筑结构设计存在的真正的意义。
2 常见房屋建筑结构优化技术
2.1 整体优化与局部优化
         房屋建筑结构设计是一个复杂的过程,具有明显的复杂性和层次性,尤其是现代化高层建筑物以及复杂建筑物,建筑结构具有更加独特的层次性。总体上,建筑结构的层次性主要包括设计体系和结构体系两部分,前者主要体现在采用什么样的建筑风格、建筑方式等方面,后者主要体现在不同风格系统下的建筑结构方面。因此,对于建筑物层次性方面的优化主要指的是设计过程中对建筑整体结构下属系统进行优化,使得最终建筑结构更加合理。房屋建筑物是复杂的,是由不同的结构系统组成的复杂体,包括承重系统、水电系统等多方面,因此在房屋建筑设计过程中无论哪一方面出现设计不合理,就会导致整个建筑结构不合理,进而影响建筑的整体安全性能和美观。对于不同系统的设计进行局部优化,不仅减少了大量的工作量,提高建筑物的安全性能,还能使得局部设计更加美观、更加贴合整体设计。因此,在房屋建筑结构设计过程中,一般采用整体优化和局部优化相结合的方式进行。
2.2 桩基优化
         桩基是房屋建筑物的基础,是建筑物主要的受力载体之一,对建筑物的安全性能至关重要。在房屋建筑结构优化过程中常用的方法是预制桩。与灌注桩相比而言,预制桩的质量更加容易控制,能够获得稳定的预制桩产品,预制桩的施工流程也较灌注桩的施工流程简单,更容易获得性能稳定的桩基;预制桩的施工周期远小于灌注桩的施工周期,有效的缩短了房屋建筑周期,提高了生产效率。因此,在房屋结构优化过程中要确保预制桩施工符合沉降标准,可以显著的提高桩基安全性能。

同时,在优化预制桩结构过程中应优先选用长度较大的桩基进行优化设计,目的在于确保预制桩与岩土体之间的摩擦力稳定变化,即确保桩基的承载力在整体设计要求范围内。此外,桩基的受力结构合理与否不仅影响房屋建筑物的安全性能,而且提高了地基不稳定沉降概率。因此对预制桩的受力结构进行优化处理,使得桩基的受力状况更加均匀,可以有效的缓解地基不稳定沉降问题,提高房屋建筑物的安全性。
2.3 房屋建筑上部结构优化
         随着城市现代化建设进程的不断加快,城市可供建设用地的面积越来越少,导致城市高层建筑物越来越多。建筑物层数越多,对地基承载力要求越高,可能有诱发的地基不均匀沉降问题更加突出。因此对房屋建筑上部结构的优化显得尤为重要。在房屋建筑上部结构的优化过程中常表现为剪力墙的优化过程,应注意以下几个方面内容:①在优化过程中要确保剪力墙质量的均匀程度,若优化不合理导致剪力墙质量不均匀,就会使得剪力墙不同位置的受力状况存在明显差异,在施工过程中可能导致局部剪力墙受力过大而破裂;②确保楼层平面刚度中心和结构重心重合,若二者重合,则导致受力重心发生偏移,进而使得承重墙的受力不平衡,不仅容易造成不均匀沉降等问题,还容易造成承重墙局部受力过大引起承重墙局部破裂等现象;③尽可能的消减外载荷的扭转作用,在房屋建筑上部结构中不可避免的存在外载荷的影响,若外载荷量过大,则产生的扭转作用更加强烈,容易影响或改变整体受力状况。因此,在优化过程中应结合房屋建筑结构特征,选用大开间剪力墙,尽可能的增加墙肢数量,在确保建筑楼层平面刚度满足设计要求的基础上,尽可能的减少混凝土使用量。
2.4 房屋建筑与建筑结构协调性优化
         对高层建筑物或者复杂建筑物来讲,建筑物对建筑墙体和柱体的要求更高。因此在房屋建筑结构优化过程中除了确保建筑墙体与柱体满足相应行业标注规范外,还需对建筑与结构的协调性进行优化处理,在协调性优化过程中应尽可能的使房屋的进深与开间保持一致性,不仅能够提高建筑结构设计的合理性,而且对建筑结构的外观、内观布局的美化直观重要。在高层建筑结构或者复杂建筑结构优化过程中应尽可能的避免复杂结构的使用,尽可能的降低复杂设计的使用率,不仅能够提高建筑施工效率,而且能够减少施工错误。此外,尽可能的使得楼层截面面积与楼层高度保持协调。对于楼梯与电梯来说是常用的公共通道,设计合理与否与居民的生活息息相关,在优化过程中在确保建筑结构承重构件强度和刚度满足要求的基础上对非承重构件进行优化处理,尽可能的选用轻质材料。
2.5 房屋建筑结构与给排水系统的协调性优化
         给排水系统与居民的生活息息相关,包括厨房用水、浴室用水等系统,若给排水系统设计与建筑结构不协调,不仅影响房屋内部美观,而且对人们的生活产生较大的影响。因此,加强房屋建筑结构与给排水系统协调性优化直观重要。建筑物的给排水系统需要较大的机械设备,但由于机械设备的载荷强度较大,因此一般将给排水系统中的机械设备设计在地下室内。此外,给排水机械设备差异较大,主要表现在设施管道粗细不一,因此应对结构中设计的孔径位置、尺寸大小、预埋深度等进行优化,增强穿孔位置的稳定性等。
结束语:
综上所述,房屋建筑结构的设计优化工作应细致、全面、可行性高,以提升设计质量、施工质量为前提,尽量减少建筑成本,因此作为结构设计人员,应重视房屋建筑结构设计优化方案的反复论证,结合自身的技术经验,协调好各专业、各设计阶段的工作内容。
参考文献:
[1]高瑞军. 简析结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].中国住宅设施,2019,(10):44-45,24.
[2]郁春春. 试论建筑结构设计优化方法在房屋中的运用[J].居业,2019,(10):46,48.
[3]汪 毅. 房屋结构设计中的建筑结构设计优化原则分析[J].四川建材,2019,45(9):86-87.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: