摘 要:随着社会经济的不断发展,人们的生活水平得到了很大的提高。现如今,人们对住房有了更高的要求。在新时代下,房屋建筑结构设计需要进行良好的优化才能够满足人们的住房需求,本文将针对结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用进行探讨,旨在提高房屋建筑结构设计质量,进而推动房产行业的进一步发展。
关键词:结构设计优化,房屋建筑,应用探究
在社会经济变化日新月异的背景下,房屋建筑市场逐渐趋向饱和,建筑企业之间的竞争日趋激烈并呈白热化趋势,为了使房地产企业在建筑市场中维持自身的优势,建筑单位应不断革新施工技术,优化施工设计,改进施工方法,保证建设项目的安全性和经济性以及具备良好的外观特征,也为社会提供良好的人居环境。在房屋建筑的各方面预算中,建筑结构的费用在建筑总预算占比较高,基于此,应做好房屋建筑的结构设计工作以控制建设项目的成本,这样可以在保证房屋建筑安全性的同时确保企业的经济效益。在开展建筑规划工作时,首先应对建筑结构进行结构优化的可行性分析,然后结合施工方案的规划和计算,开展对建筑结构的优化工作。为了进一步完善建筑结构设计理论,为房屋结构设计工作人员提供参考,
1 房屋建筑结构设计中结构设计优化的概念
随着社会的发展,人们对住房的要求越来越高,现如今,房屋建筑种类越来越多,规模也越来越大。在人们的各种需求中,包括功能、美观、智能等等,房屋建筑结构设计想要符合新时期的民众需求需要进行多样化的设计以及优化。
所谓的结构设计优化,就是在房屋建筑安全性及功能性的基础上对房屋结构中存在的缺陷和问题进行有效的改进和优化,从而在契合现实需求的基础上尽可能的让房屋结构满足人们的需求,不断提升房屋设计的全面性和提升房屋设计的价值。
与此同时,在房屋结构设计优化中,设计人员可以针对房屋结构进行划分,从而针对单独的部分进行针对性的有效分析,进而在将问题细致化的基础上,通过科学合理的手段进行改良,最终组合完成一份完美的设计方案,如此可以提高房屋结构设计的应用性和满意度。
2结构优化设计原则分析
2.1美观性原则
房屋建筑工程结构优化设计人员在开展该项工作的过程中应确保结构设计满足安全合理的基础上尽可能的实现业主单位寻求的美观性。具体方法是在开展结构优化设计前期先与业主单位提出房屋建筑外观设计理念,然后结合业主单位提供的施工材料及施工工艺将设计理念应用到施工图纸是设计之中,并且依据规范设计要求对结构外檐进行优化设计。
2.2经济性原则
现阶段我国建筑工程技术体系建设正处于不断成熟发展的阶段,随着房屋建筑工程建设数量及规模的不断增大,在现有设计技术及施工技术的影响下整个项目的成本输出不断增大。为了降低房屋建筑工程的施工成本,招投标制度的出现适当的降低了业主单位的项目成本输出,但也导致了施工单位的利润空间受限。所以,通过结构优化设计方法提升房屋建筑经济性是现阶段最为常见的策略。结构优化设计人员应在满足结构设计及建设需求的基础上上适当降低结构设计中钢筋的配筋或混凝土的强度等级等(据计算结果优化),进而帮助业主单位和施工单位提升经济效益。
2.3安全性原则
安全性结构设计工作是房屋建筑工程结构设计的重点内容,也是有效避免施工阶段出现安全事故的关键工作。结构优化设计人员应在控制结构设计经济性和建筑物外观美观性的同时综合分析结构安全性设计,重视构造设计、综合考虑所有工况影响下的结构受力特点及裂缝发展趋势,在重点环节中应首先保障安全性设计,然后再考虑经济性原则。
3 房屋建筑结构设计中存在的问题
新时代的房屋建筑结构设计相较于传统的房屋建筑结构设计有很大的区别,其不仅需要考虑到房屋结构的规模,还需要考虑到房屋结构的质量,同时还需要考虑到房屋结构的大众需求。所以在新时代下,设计者对房屋结构进行设计时不能采用单一、传统的设计思路,单一传统的设计思路无法适应当前的房屋结构设计需求。
在当前的房屋建筑结构设计中依然存在着很多的问题,最突出也最直接的就是很多房屋建筑企业往往没有自身健全的设计体系,所以其在进行房屋建筑结构设计时,往往会照搬同行业中的优秀设计方案,然而这会产生非常多的问题。因为尽管同行业中优秀的设计方案有很多值得借鉴的地方,但是在不同的建筑区域方案的实施效果是不同的,设计需要契合实际需求进行开展,如果只是照搬那么将会造成很多的困扰。
与此同时,除却没有自身成熟的设计体系,没有良好的操作手段以及技术也是一个很严重的问题,这对于后续的施工以及经济投入都有非常大的影响。
4 结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用
4.1 整体优化和局部优化
房屋建筑结构设计的层次性和复杂性对设计工作提出了更高的要求。从建筑结构设计的层次性来讲,其包含设计体系和结构体系等。房屋建筑的结构优化设计工作需要相关设计人员优化各房屋结构的下属系统。从建筑结构设计的复杂性来讲,应做好建筑原材料及零部件等选取工作。因此,为做好房屋结构设计优化工作,应将建筑结构优化的局部性和整体性相结合。
4.2 桩基础优化
在对房屋结构进行优化的过程中,应优先选用预制桩。这是因为灌注桩相对于预制桩而言,质量难以控制,施工操作复杂,施工周期长。在对预制桩进行施工时,应确保沉降符合标准。此外,在选取预制桩时,应优先选取长度较大的桩所以,这样可以保证桩土间的摩擦力,确保桩身的承载能力。
4.3 上部结构进行优化
房屋建筑结构应注重上部结构优化,在房屋建筑上部结构的优化工作中,剪力墙的布设工作具有举足轻重的作用。在对建筑结构剪力墙具体的布设工作中,首先应保证其剪力墙质量的均匀,确保楼层平面刚度中心和结构重心的重合,削减外荷载的扭转作用。依据房屋类型特点,选用大开间剪力墙,增加墙肢数量,在刚度符合保准的情况下,减少混凝土使用量。剪力墙的暗柱一般多为钢结构组成,为了节省钢材,应采用大开间剪力墙。
4.4 结构同建筑的协调优化
房屋建筑墙和柱的布设应满足相应的房屋平面需求并且符合相关行业规范,此外房屋的进深和开间应最大程度上保持持一致性。在结构设计中,建筑系统不宜过度复杂,墙和柱都布设在相应的位置,另外,协调楼层的高度和截面面积。在对楼梯和电梯进行设计时,应保证建筑结构承重构件的强度和刚度,确保建筑结构的安全性,控制自重,对于非承重构件来说,可选取轻质材料。
4.5 结构同排水的协调优化
建筑项目给排水工作需要大量的机械设备,机械设备的荷载强度较大,应将水泵安置在地下室内。给排水设施管道较多且粗细不一,为此,应设计好孔径尺寸和预埋深度,加固穿孔位置。此外,降低管线贯穿梁柱的可能性。如果承重墙被管道贯穿的话,应做好承重墙的加固和维护工作。
结语:
在房屋建筑工程结构设计工作中引入结构设计优化方法可以显著提升房屋建筑项目的设计质量、降低项目施工成本、提升企业综合效益。结构设计人员在开展设计工作的过程中应灵活运用结构设计的方法及流程,使用先进的结构设计软件、凭借自身多年工作经验对结构设计方案进行优化分析,促使结构设计内容的深度和质量满足使用要求。
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