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摘要:近些年,我国的建筑行业发展非常快速,其中,房屋建筑结构的设计不仅要满足设计的要求,同时还要满足人们对建筑使用功能中舒适度、安全度的需求。在房屋建筑中,结构设计优化方法至关重要,也是满足建筑使用功能的前提条件。基于此,本文以文献对比法和实践分析法,对房屋建筑结构设计中优化方法的具体内容进行介绍,并借助实践提炼出结构设计优化方法在房屋建筑设计中的应用策略,供参考。
关键词:结构设计优化;房屋建筑;结构设计;应用
引言
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。
1建筑结构设计优化的重要意义
1.1保证建筑结构美观
建筑结构设计,可提升建筑工程整体美观性,由此满足人们的观赏体验。随着建筑行业施工技术的发展,建筑设计对外观的要求更高,不仅需要外观材料满足质量控制要求,同时外观形象也应符合现代审美理念。建筑工程项目设计中,结构设计应包含外部结构与内部结构,外部结构主要是建筑物的外观整体和位置角度等要素;内部结构则主要指建筑物的内部空间与室内布局等方面。对相关设计内容与方法的完善,是建筑项目结构完善与提高的重要表现,相关领域研究人员需要对此提高关注,善于利用先进设计思想,保证建筑结构具有美观性。
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房屋建筑结构设计过程的优化
2.1设计方法和程序的优化
结构设计优化中,主要包含有设计方法的优化和设计流程的优化,由于房屋建筑结构设计中涉及到较多的数据信息,设计条件相对复杂,而大量的设计影响因素中,很大一部分影响因素对于建筑结构设计的优化工作影响不大,因此可进行剔除或者忽略,这样可大大降低结构设计优化工作开展的难度。设计工作人员要根据工程实施的全面过程,对设计过程中可能存有的不良后果进行分析,对各种影响因素进行排查,以此不断实现建筑结构设计方法应用的合理性。此外,在房屋建筑结构设计优化的过程中,结构设计的限制条件是保证建筑整体质量提升的关键,因此要构建合理性强的建筑设计方案,并不断地满足施工方案实施的可行和操作便利性。此外,在设计流程的优化过程中,要依据设计人员的工作经验,探索和解析结构优化设计过程中的基本流程,体现出结构优化设计的科学性与合理性。
2.2建筑结构模型的优化
房屋建筑结构设计中,对结构设计优化进行应用的时候,应优化建筑结构模型。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。创建、使用建筑结构模型的过程中,应对不同变量的选择进行高度重视。
对不同变量进行设置、选择的时候,必须充分考虑房屋建筑物的实际情况,并结合当地情况,全面分析可能会给房屋建筑结构设计产生影响的所有因素,并用预定参数来对这些因素进行表示,在房屋建筑结构设计中表现出来。一些因素可能会给房屋建筑结构设计的整体效果产生非常大的影响,因此,不管是多元因素,还是单一因素,设计师均要给予足够的重视。除此之外,房屋建筑结构设计优化过程中,将各种元素反映到函数中,能够有效减少工作人员的劳动量,有利于提高其工作效率。
3建筑结构设计优化方法在实践中的应用
3.1在建筑基础结构优化中的应用
根据地基基础设计的流程,首先需要依据岩土地质勘察报告的地质条件和建筑物的高度、体型、结构形式等,科学合理的选择基础类型,尽量减小基础埋置深度,优先采用天然地基,并控制好基础截面结构的尺寸、配筋率、桩基础桩间距等物理参数,在满足设计规范要求的基础上,尽量减少基础混凝土和钢筋的用量,降低施工成本,优化基础设计质量。
3.2关注房屋建筑设计质量安全
房屋建筑设计的质量安全,是管理工作的核心与重点,相关结构设计应满足相关质量控制要求,促使建筑工程具有良好的应用性能。例如,在某建筑工程项目的上部结构设计中,应构建优化模型,对影响建筑设计稳定性的因素进行分析与研究,对重点项目进行控制。如对剪力墙结构的优化设计过程中,为提升项目整体的安全性与质量标准,需要对剪力墙各部分的质量进行严格要求。为保证房屋结构整体的稳定性,应减少短肢剪力墙结构的设计,尽量布置并设计较长的剪力墙,使得房屋设计更加符合行业内要求的安全质量标准。此外,较长的剪力墙设计,也可减少房屋结构中边缘构件的数量,实现对钢筋数量的有效节约,为项目造价控制与管理工作有序开展提供支持与保障。此外,为保证房屋建筑结构设计的科学性与合理性,相关设计人员应结合工程项目实际情况,房屋结构设计方案进行优化与调整,提升整体设计水平。例如,在某房屋建筑项目设计中,其整体设计规模为7500m
2,主体结构采取预制混凝土施工方案,
为实现对结构稳定性的控制,设计人员严格控制了短肢剪力墙的投放数量,对房屋中的建筑材料和框架结构设计执行标准进行控制,并且对照设计图纸,完善了局部结构设计,使得项目设计达到业主方要求。
3.3提高建筑结构与外观的协调性
建筑结构设计与建筑外观设计始终是一对不可拆分的话题。在一般的建筑结构中,不可避免的会发生建筑结构与外观相冲突的现象,如果不能同时进行兼顾,那么设计方或施工单位会退而求其次,选择其中的一项作为主要设计对象。随着人们对于房屋建筑结构的整体性要求逐渐提高,房屋建筑的功能不再局限于仅满足居住者的日常生活需求,同时也要在房屋外观上给予居住者一种享受。因此没设计者要在设计房屋结构的过程中,引入先进的设计理念,添加一些流行元素,使二者得以兼顾,同时要做好房屋外观与结构的后期处理,以加强二者的协调性。
结语
总而言之,建筑结构设计优化是结构设计过程中必不可少的步骤。结构设计优化并不是死抠钢筋混凝土,而是让结构设计更符合实际的客观条件和受力特性,更为合理,更加美观。所有的结构设计优化不应以牺牲安全性为条件,而应以保证结构安全为基础。在此基础之上,大胆创新,细致分析,不断精进,通过结构设计优化实现结构设计的核心价值。
参考文献
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