建筑结构优化设计方法在房屋结构设计中的应用

发表时间:2020/11/3   来源:《建筑实践》2020年6月17期   作者:蓝韦安
[导读] 在建筑行业日益发展的今天,除了保证建筑使用的安全性,还要考虑建筑的美观性和实用性,
        蓝韦安  
        身份证号:45223119810912****
        摘要:在建筑行业日益发展的今天,除了保证建筑使用的安全性,还要考虑建筑的美观性和实用性,以及施工时的可行性以及施工成本,对设计人员提出了很高的要求。基于此,本篇文章对建筑结构优化设计方法在房屋结构设计中的应用进行研究,以供参考。
        关键词:建筑结构;结构设计;结构优化
引言
        当前,人们对建筑物的要求不仅仅停留于实用性的层面,而是对外观设计的艺术感有了更高层次地要求。而在建筑物的建筑结构设计和框架结构安排上,如何既兼顾安全性又达到当前社会的审美需求是设计师在优化建筑结构设计图时需要考虑的问题。如何通过融合新的设计思路和结构设想,将建筑结构设计在技术和质量、空间规划上达到最大程度地优化。通过对建筑结构的设计优化提升建筑质量,从以往的建筑工程经验和当前的技术实践中探究出建筑结构设计的科学方法,从而推动建筑行业在结构优化领域的升级。
1建筑结构设计优化方法的重要性
        1.1保障建筑企业的经济效益
        经过历年来对传统房屋设计与结构优化设计的比较研究,以及对建筑设计经济指标的分析,发现科学性、规范性的建筑结构优化设计方案可以使结构内部中每个部分都得到合理协调,并且充分利用建筑资源,最大限度地减少建筑材料的消耗及其浪费问题,可以减少成本,提高企业的经济效益。
        1.2推动建筑行业技术和质量的进一步发展
        推动建筑行业本身的质量和设计水平进一步发展,是将建筑结构优化设计理念进行具体运用的另一个必要性。优化建筑结构设计不仅体现在设计图纸的绘图阶段,还体现在根据图纸进行具体的施工建设和施工操作上,通过具体的工程施工将科学的结构设计图纸转化为建筑物实体,从而完成工程结构设计的最后转换。在这一过程中,不仅需要进行详细地前期勘测和对所将要建筑的楼房用途的调研,还需要充分考虑到建筑结构的安全性和外观的审美体验,如果用户有特殊的建筑需求,还需要充分考虑到个性化的设计等等方面。建筑结构优化的过程是一个结合施工技术、设计思想和时代潮流的综合性过程,这建筑结构优化设计的思路被不断地运用和提升,对建筑行业的整体发展也会有很大的促进作用,能够推动建筑行业的整体发展和我国未来建筑结构优化设计水平的向上提升。
2当前建筑结构设计中所存在的待优化问题
        2.1施工场地地质条件的偏差
        在进行具体建筑物的结构设计时,需要进行详细的定时调查等综合前期勘测工作,以确保后续设计的合理性和安全性、保障施工的顺利进行。而在具体的施工过程中,却经常出现施工单位具体工程和设计单位的图纸对施工的具体要求不符合的情况,从而发现所勘察的地质条件与现状地貌不相符合,使得在具体施工过程中对建筑的基槽开挖时无法达到相应的深度,为后续的建筑施工埋下了较大的安全隐患。
        2.2建筑的结构设计中设计缺陷较多
        在设计过程中,由于设计者自身的综合品质影响,无法完全整合许多细节,建筑结构的多个零件的开发难以与建筑环境相结合。因此,应加强结构设计的完整性。为了提高建筑结构的安全性,必须合理利用各种资源。建筑结构设计具有更高的整体要求。设计问题在随后的体系建设中引起了更多问题,对整个项目的建设质量产生了重大影响。设计过程需要分析建筑结构中不同节点的实际情况。但是,由于设计者无法从整体上进行控制,因此很多偏差问题非常明显,对建筑结构的整体稳定性有很大影响。完全建立不同的设计方案后,设计方案无法根据项目的建设要求进行优化和调整,因此在实际实施中会遇到更多问题。


        2.3建筑建构布置缺乏科学性
        为了满足当前人们的审美需求,一些建筑设计师在进行结构设计时采用了不规则的结构设计形态。而实际上,在不规则的形态中,常常出现结构布置不合理、不稳定的现象导致整个建筑结构的抗震性不够。在选用设计模型和采纳设计规范时也出现了疏忽的情况,无法及时地对建筑结构的算参数予以修整,使得整体的结构缺乏实用性和安全性。
3建筑结构设计优化措施
        3.1科学制订设计方案
        结构选型在房屋建筑结构优化中占据着重要地位。制订方案之前需要做好前期准备工作,实地勘察施工现场,根据建筑现场的客观条件和资源统筹安排建筑工序,按照建筑结构设计的标准进行建筑方案设计。严格根据质量要求选择建筑材料和机械设备,以保障质量为前提条件进行造价控制并优化设计方案。
        3.2将重要结构的优化与保存放在首要地位
        建筑结构中的重要结构往往是承重等安全问题的关键所在,是承载着建筑质量与安全水平的最主要部分。因此需要从整体的布局结构来分析框架的布局情况,保证安全性的重要框架结构不能因审美需求而牺牲。同时在设计中注重适度原则来平衡整体的建筑结构体系,不能盲目地追求结构的刚度和强度,从而更好地保障建筑结构的稳定性和安全性。与此同时,由于建筑结构是整个建筑的基础所在,因此在进行设计时需要进行充分地风险评估和预算,充分考虑到建筑结构在施工过程中和后续投入使用后可能会遇到的各种危险和安全隐患,及时做好预防和补救措施抵御相应的安全风险。这要求在优化设计结构时,不仅要做好结构的分配,还需要在结构中满足设置预防措施的配套设计,来提高在突发事件中建筑结构所带来的应急处理能力。
        3.3优化上部结构
        在建立房屋建筑上部结构模型的过程中,设计人员需要合理地布设剪力墙,确保剪力墙的质量满足相关要求,这样对称楼层的平面刚度中心点会与楼层结构中心重合,减少地震、风力等外部荷载带来的影响,必要情况下可以应用大开间的剪力墙构造,增加剪力墙的墙肢长,有效地减少墙肢数量,确保建筑工程的整体刚度。
        3.4规范防震设计
        建筑结构的优化设计,最重要的目标是提升整体结构的稳定性,减少地震等自然灾害对人力、财力的负面影响。因此,在对建筑结构优化设计方案进行提升时,应当充分规划结构中的防震设计,着重注意对截面的高度确定和调整。同时需要对不同的主轴方向和水平方向上的承重柱进行抗震防范分析与计算,充分考虑到整个建筑结构横纵方向的框架的稳定作用,不能存在偏差。避免出现忽略框架或几点钟箍筋与纵筋的实际配置情况和地震作用下产生力的疏导,在实际的设计与施工过程中出现配筋不足的现象。
        3.5其他项目优化技术
        对于其他项目的优化过程,要综合考虑相关被优化结构和整个工程项目之间的连接关系,从而使已经具备的工程项目结果具有更高的可靠性。比如针对建筑工程中的管道结构,某管道需要穿越多层楼板,这就要管道外围的保护性钢管结构中心点能够处于同一水平线,以防止管道在配置过程中与该保护性管道直接碰撞。在具体优化过程中,需要全面精准定位各类保护性管道,并确定设置位置,同时分析其穿越楼板之后的裸露部分长度,才可确保获得的结果具有更高的安全性。
结束语
        综上所述,在现代化社会的发展中,人们对建筑工程提出了更加严格的要求。在建筑工程设计中,技术人员需要注重建筑结构设计中的技术问题,并进行设计优化,获取更多的社会效益。
参考文献
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