吕超
中国医药集团联合工程有限公司 湖北武汉 430000
摘要：房屋建筑结构设计是建筑工程建设的重要基础，结构设计合理性能够营造良好的成本效益，保证工程质量与工期进度等目标的实现。下面文章主要对建筑结构优化设计的重要性与具体措施展开探讨。
关键词：房屋建筑；建筑结构；结构设计；设计优化
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房屋建筑构造设计优化概述
由于房屋建筑工程所触及到的内容尤为广泛,房屋建筑构造设计优化所包括的内容相对来说较为丰厚,从整体上来看,房屋建筑构造设计的优化工作包含了对房屋建筑分部构造优化以及总体构造优化两个较大的内容,其中,在房屋建筑构造设计当中的建筑构造设计优化主要包含了以下几点具体的内容。首先,房屋建筑基本构造改进内容。其次,房屋建筑顶部构造的改进。再次,房屋建筑的细节构造、总体构造以及维护构造等内容的优化设计。最后,要以房屋建筑的舒适度需求以及基本需求为前提,对房屋建筑构造的造价进行管控,也就是需要对房屋建筑的造价进行最优化的设计。之所以对房屋建筑构造规划进行改进是由于优化设计能够进一步地实现对有限的资源以及空间进行有效地应用,进一步地提升各种材料以及设施的运用效率,尽最大可能使得优化设计构造下所建造的房屋建筑能够实现美观、经济、可靠以及安全。有关调查研究信息显示,房屋建筑构造的优化设计与以往的设计性对比可以节约8%-35%的建筑工程造价,所以,在房屋建筑构造规划当中需要充分运用房屋建筑构造优化设计技术,以此来推进房屋建筑工程行业的长久进展,进一步实现资源的合理运用。
2房屋建筑结构设计中应用优化设计需考虑的问题
2.1地质条件影响
在基础房屋结构设计中,很多工程师并没有充分认知施工现场的地质条件,只是结合施工单位所给出的各种文件和自己的设计经验所给出的设计方案,不仅不具备科学性与合理性,同时基于每个工程项目的不同之处,这些做法具备一定的片面性,没有整体的依据可寻。另外对一些建筑地基处理时,尤其是软弱地基中,很多工程师也都是在结合自身的经验来进行施工设计,同时也会选择一些成本较低的方法来进行施工,并没有将地基的承载能力进行充分考虑,进而导致房屋结构容易出现坍塌的问题,为人们的生命安全造成极大的影响,进而影响着整体施工的质量。
2.2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。
2.3概念设计的引入
概念设计在房屋的建造设计当中进行运用的主要目的就是提升房屋建筑的抗震能力,运用在房屋的抗震性规划中,如若房屋建筑的抗震能力较弱,在发生地震的时候则会造成非常大的生命财产损失,所以,房屋建筑规划当中的抗震能力优化设计就显现的非常重要。然而发生地震的随意性是极其大的,不同地域的破坏能力以及地震等级等也都是不一样的,这就为房屋建筑规划当中的抗震能力设计提出了更高的需求,有关数据的核算能力也极大。概念设计是“整体考虑确定抗震能力的造价因素以及各种因素,选取经济性以及抗震性最高的施工方案。”所以,在房屋建筑规划当中的概念设计优化技术的运用可以进一步提升房屋建筑的抗震性能。
概念设计优化技术在房屋建筑构造规划当中运用的核心思想为“大震不倒、中震可修以及小震不坏”,其实这种思想也是多个路径进行预防的思想,多个路径进行预防的思想就是指“在发生较大的地震时候,先对房屋建筑的次要构造进行损坏,消耗地震的能量,尽最大可能确保房屋建筑的主要构造不受到损坏。”
3建筑结构设计优化的主要内容
3.1建筑整体和局部的优化
房屋建筑结构设计包括整体设计和局部设计，通过建筑整体结构和局部结构的优化能够让建筑空间得到更为合理的利用。比如，在对房屋建筑结构整体设计时，更多的是需要考虑其整体承重和质量需要，而在结构细节设计方面则更需要在选材、使用等方面予以深度考量，使建筑结构达到质量和需要的双重满足。
3.2节能构造规划的优化
首先,优化表面形状以及布局,布局指的就是房屋建筑的主要朝向,受到我们国家气候条件的极大影响,为了进一步确保房屋建筑的通风以及阳光照射量良好,房屋建筑的朝向应当尽最大的可能朝南。表面形状的优化指的就是需要确保所规划的房屋建筑表面不接受冷风的直接朝向,这样一来就可以进一步降低热能的消耗,进一步达到节能的效果。其次,维护构造规划,房屋建筑维护构造主要就是指屋顶以及门窗,对于房屋建筑的门窗来说,在房屋建筑朝南的方向所设计的门窗需要尽最大的可能多、大,这样一来才能够最大程度地吸收太阳光的辐射,房屋建筑朝向北的就需要进一步的减少门窗的设置,进一步防止房屋建筑当中的热量流失,施工材料需要选取一些保温效果良好的。房屋建筑屋顶的规划可以选用铺设循环水管以及架空的方式,冬天保暖夏天降温。
3.3结构设计模型的数学知识优化技术
该技术是建筑结构设计的基础,也是优化技术应用的最佳手段。在实际建筑结构设计方面,需要结合实际施工情况,建立模型,利用数字模型对整体建筑结构进行合理化设计,利用变量的合理选择设计→目标函数的确定→约束条件的确定等一系列流程来实施优化设计的科学应用。
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房屋建筑规划方案协调优化
在对房屋建筑构造进行优化设计的过程当中,需要特别注重对房屋建筑规划方案的协调性进行优化,因为房屋建筑构造规划是一个层次比较多的三维规划工作,如若当中一个构造的规划出现了问题,将会对房屋建筑构造规划的可靠性以及整体性造成极大程度的影响。例如在对承重墙、楼板、次梁、主梁以及柱等构造尽心规矩的过程当中,必须充分解析每个构造之间的联系,保证房屋建筑架构之间的连接密切性。
结语
综上所述，建筑结构设计的优化不仅使建筑及相关企业具有竞争优势，还能减少建筑材料的成本，并提高房屋建筑的安全性和美观性，同时满足房屋用户的不同要求，发挥建筑的各种功能。设计人员还应该关注结构设计优化的重要性，结合具体情况做好建筑结构设计。
参考文献
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