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摘要:当前,建筑行业竞争局势更加激烈,为了确保建筑企业在竞争中不断生存和发展,革新和优化施工技术成为企业有利竞争的手段之一,不仅促进了建筑项目整体结构的改进,而且提高了建筑生产效益,降低了成本。在设计房屋建筑结构的过程中,科学地进行优化,既能切实减小房屋建筑的总造价,又有助于建筑施工材料的合理应用、建筑内部结构的协调、人们的房建需求满足,最终将房屋建筑的整体经济效益大幅提高,因此,应重视房屋建筑结构的优化设计。
关键词:房屋建筑;结构设计;优化
引言
随着人们生活水平的稳步提升,人们越来越关注房屋建筑的美观性和质量。在房屋建筑结构的设计过程中,通过应用合理的优化措施,既可以满足人们对房屋建筑在外形美观和经济实用方面的要求,又可以促进房屋建筑结构设计单位不断提高设计水平。
1房屋建筑结构设计过程中优化设计的基本内容和意义
在建筑结构的优化设计过程中,应积极引进先进的设计理念,并结合实际情况进行成本控制。具体来说,房屋建筑结构优化设计的内容一般是指通过对基础结构、层间结构方案、建筑围护结构方案、其余细部结构等的综合设计优化过程,且优化过程中注重与施工现场的情况相结合,并结合成本控制进行结构优化设计。对房屋建筑结构设计进行优化具有重要的现实意义。目前,随着我国经济的不断发展,人们对居住环境和生活条件也提出了更高的要求。房屋建筑结构设计的合理程度不仅与房屋建筑的安全性息息相关,而且与建设成本、建筑物整体外貌、建筑物内部结构等具有直接关系,在房屋建筑过程中占据重要地位。随着现代化建筑理论的快速发展以及社会对建筑物需求理念的转变,由单一的居住型逐渐向疗养型、生活居住型、休闲型等多元化发展,这就使得建筑结构设计优化技术更加重要。因此,在熟练掌握基本建筑结构设计理论的基础上,展开建筑结构多元化优化设计逐渐成为当前建筑企业生存的有利因素。此外,在现代化建筑领域以高层建筑物、复杂建筑物为主体,尤其是对地下空间资源的利用程度越来越高,这就为建筑结构优化技术提出了更高的要求,才能提高建筑物的安全性能,有效降低建设成本。因此,发展房屋建筑结构优化技术具有重要的现实意义。在房屋建筑结构的设计过程中进行优化,可以使建筑的结构功能与美观保持协调,并提高建筑的安全性、经济性以及适用性等性能,从而改善人们的居住环境,具体表现在以下方面:(1)可以提高建筑结构的经济性,有效节约建筑材料,增强建筑的抗震性能和受力性能等[2];(2)可以减少建设成本;(3)结构设计通过合理的优化,既可以进一步将施工材料的应用合理化,又可以充分协调建筑的不同结构单元,提高房建工程项目的经济性。
2建筑结构设计中的优化策略
2.1合理优化建筑主体结构设计
建筑的主体结构是支撑建筑承载力,保证建筑稳定性和安全性的基础和关键所在。所以需要对主体结构设计进行进一步优化,具体可从下述几方面入手:(1)剪力墙的优化设计。剪力墙直接影响着房屋结构的稳定性和安全性,只有保证剪力墙的安全稳固,才能够确保建筑类人员的安全。在优化剪力墙设计时,尤其需要强化对暗柱部分的设计,根据具体建筑结构合理设计暗柱,为剪力墙结构提供有效承载,有效保证剪力墙结构的承载力和稳定性。(2)砌体结构的优化设计。砌体结构在建筑中起着承载负荷、抵抗侧向位移的重要作用,所以在具体设计时,需要保证其外形的规则,对于抗侧力构件需要均匀对称的进行布设,沿竖直方向合理调整侧向刚度。此外还需要对门窗尺寸进行合理设置,避免其影响建筑结构的稳定性。(3)基础结构的优化设计。地基基础结构直接决定着建筑在投入使用后的安全稳固性,所以必须对基础设计进行全方位优化,综合考虑各方面影响因素,比如水文地质情况、建筑承载力要求等等,以此为基础来进行基础埋深的计算和地基基础选型的确定,确保所设计地基基础结构的稳固性和承载力能够达到既定工程要求和技术标准。
2.2优化建筑抗震设计
在当下房屋建筑结构设计中,抗震设计直接关系着房屋建筑的安全性和稳固性,所以在优化结构抗震设计时,更需要全面即遵循既定设计流程,做好地质基础勘测,保证建筑高宽比的合理科学。在具体设计时,需要围绕提高建筑抗测力构件性能的原则,多采用钢筋混凝土框架结构来完成对各抗震结构的设置,比如采用钢筋混凝土柱作为框架柱,由于其轴压较低,所以更能够满足建筑结构设计要求。其次,在设计时需要综合考虑各方面因素的影响,比如结构高度、构件的承载力等等。既需要确保房屋建筑结构中各部分构件的受力均匀,还需要结合具体工程情况、地质条件等,对结构设计进行进一步优化,以此来进一步促进结构抗震能力的提升。此外,需要详细细致分析房屋建筑中结构的传力途径和作用方式,然后选择相应的设计方法来降低地震来临时建筑所受到的外界作用力,从而提高建筑结构在地震中的稳定性。
2.3平面设计的优化
建筑平面设计需要综合考虑建筑的功能要求和限额设计指标,科学合理的进行平面布置的选择和优化,在具体设计工作中,需要先确定相应的平面方案,比如房屋建筑的结构形式、平面布局等等。其次,要结合建筑具体功能要求及工程实际情况,围绕整体房屋建筑结构,来开展针对性的优化设计,做好各单个房间和平面组合的合理设计,保证房屋建筑结构功能性的实现。
2.4结构的细部和局部优化
除了要做好对房屋建筑结构的整体优化设计外,还需要结合结构细部和局部来进行进一步的优化设计。比如在异形板划分时,需要做好对矩形板的合理划分,提高其受力均匀性,避免拐角处产生裂缝。同时对于底部框架抗震墙,由于为了保证建筑结构承载力,所以箍筋配箍量相对较多,此时就可以利用钢筋,来减少和降低箍筋直径和用量,并且还有助于降低成本支出,加快工程进度和提高工程质量。此外,对于结构柱,则可以通过提高施工所用混凝土强度来减少结构柱尺寸,这样既能够满足相关受力标准,并且还有助于减少混凝土用量。
2.5给排水结构的优化设计
给排水结构设计同样也是房屋建筑结构设计中的重点之一,对其进行相关优化设计。在建筑中给排水设施的区域设置了大量机械设备,所以对于建筑楼层结构的承载力有着较高要求,所以,尽可能将大型给排水设备机房设置在地下室。同时给排水机房中还会设置大量管道,因此在具体设计时,人员需要做好对管道预留孔的设置和加固。比如需要穿过承重墙的管道,则需要评估穿孔是否会影响承重墙的承载性和结构稳定性,并采取切实有效的加固处理,避免影响建筑结构的安全性。同时为了便于管道施工,在设计管线时需要尽可能绕过建筑内的各种支撑柱。此外,还需要利BIM软件来完成碰撞检测,以此来进一步保证给排水管线设计的合理科学。
结语
综上所述,房屋建筑结构设计中优化技术是提高或改善建筑结构的重要措施之一,也是建筑企业赖以生存的主要技术手段。在确保建筑物安全的基础上,通过建筑结构优化处理尽可能的降低建筑成本,提高企业经济效益。
参考文献:
[1]田影.优化技术在房屋建筑结构设计中的应用实践[J].建材与装饰,2018(14):115-116.
[2]孔志勇.提高建筑工程管理及施工质量控制的有效策略[J].科技创新与应用,2013(32):232.
[3]任拥琼.提高建筑工程管理及施工质量控制的有效策略[J].今日科苑,2010(18):172.
[4]王永胜.结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用[J].建筑技术开发,2020,47(3):41-42.