房屋建筑结构设计中优化技术探讨

发表时间:2021/4/7   来源:《建筑实践》2020年第33期   作者:顾烨
[导读] 建筑是人们生活中必不可少的部分,对建筑的结构进行设计是建筑功能发挥
        顾烨
        江苏浩森建筑设计有限公司 江苏 常州 213000

        摘要:建筑是人们生活中必不可少的部分,对建筑的结构进行设计是建筑功能发挥的重要前提,建筑的结构设计通常需要考虑很多方面、满足多种功能。本文将以房屋结构设计中的优化技术为研究对象,对当今房屋结构设计中优化设计必要性进行分析,以期能够推进房屋建筑结构设计实现进一步发展。
        关键词:房屋建筑;结构设计;优化技术;方案
前言:
        房屋建筑结构设计将会直接影响到房屋建筑的稳定性、可靠性以及安全性,随着城市化建设的持续推进,如今高层、超高层、复合型建筑数量也在不断增加,如今国民对于房屋建筑结构设计合理性日益关注。建筑企业必须要在房屋建筑结构设计中应用优化技术,促使房屋建筑的美观性、可靠性、安全性得到综合提升,还可以在建筑施工过程中节约人力、物力,提高材料利用率,降低施工成本,从而多方面结合提高项目整体经济效益,符合当今建筑工程行业发展以及企业市场竞争要求。
1、房屋建筑结构设计优化技术概述
        房屋建筑结构在设计过程中是一项复杂的系统化工作,设计人员在进行房屋建筑的结构设计时,应该对设计的工程进行仔细的考虑,从房屋的整体入手,对房屋的构架有个清晰的认识。建筑物结构的布置形式灵活多变,式样繁多,即使是同一栋建筑其结构布局也有很多种方案可供选择。所谓房屋建筑结构设计优化,就是指在满足房屋建筑工程施工便利的基础上,充分结合审美、艺术、结构等理论知识,最大限度体现房屋建筑的诸多功能,进而增强房屋建筑工程美观性同时,确保房屋建筑的整体安全性、稳定性以及可靠性,降低工程成本。想要有效发挥出房屋建筑结构优化技术的实际功能,还需要在结构设计过程中从根本上打破传统思想观念的束缚,以房屋建筑结构设计为基础,对所有房屋建筑结构的相关影响因素进行考虑分析,最终完成房屋建筑结构的整体优化,并在实际设计过程中不断对整体结构设计内容进行不断创新和改进,充分利用现代多学科知识,制定出更为科学合理的房屋建筑结构设计方案,促使房屋建筑设计目标得到最大化体现。此外,在进行房屋建筑结构设计过程中,还需要将优化技术贯穿设计全过程,即在实际操作过程中,时刻将房屋建筑结构优化作为结构设计的核心要素。在房屋建筑结构设计中应用优化技术,将可以促使房屋建筑结构更加科学合理,提高建筑材料的应用成效,降低材料需求,进而提高房屋建筑结构安全性和可靠性,符合可持续发展战略以及生态环保理念的实际要求,所以建筑工程行业需要对相关技术进行良好应用。
2、房屋建筑结构设计中优化技术要点
2.1优化设计理念
        在进行房屋建筑结构设计过程中,首先需要打破传统的设计理念,结合设计优化技术的相关理论内容以及房屋建筑项目的实际情况,以房屋建筑安全性、耐久性、稳定性、艺术性、功能性、舒适性等内容为基础条件,然后对基础条件权重进行有效衡量,最终获取到各基础权重的权重数据同时,以此为基础,确定房屋建筑整体结构优化侧重,确保整体结构优化成效的最大限度发挥。全面细致地分析房屋建筑结构的内外影响因素,然后以此为基础,提出针对性的应对措施,并作为设计方案优化完善的重要依据。在设计中,要首先考虑房屋建筑工程的结构问题,从整个的结构进行分析,把人民的生命财产安全放在首要位置。在设计房屋建筑的抗震设施上,要对相关的知识有系统的认识,结合抗震设计的管理规定和各地地质的数据资料,在这些资料系统化之后再进行结构设计,加强房屋在结构上的稳定性和坚固性以及各项数据的精准度。同时,设计人员在设计过程中还需要不断的进行分析,对房屋在施工过程中产生的问题做出合理的方案,加强房屋的整体架构,保障其安全性。

对房屋建筑结构设计的细节性内容进行充分研究分析,尤其是针对房屋建筑的细节构造,主体结构、屋顶结构、围护结构、地基结构等结构的细节性内容的分析,然后对其进行全方位优化完善。其次,在房屋建筑结构设计过程中,要充分遵循实事求是原则,对设计方案中实施的约束性因素进行综合分析和考虑,然后通过新技术、新手段将约束性因素转化为非约束性因素,确保优化后的设计方案可以在实际应用过程中发挥出最大的应用成效。最后,设计中还要引入多学科领域技术以及其他全新的理念和方法,并在该些新知识、新技术、新理念的支持下,更好地完成设计方案的优化工作。
2.2优化设计模型
        设计人员在对建筑结构进行设计时,要做好相关的准备工作,可以利用计算机技术在网络上进行周密的计算。对每一个工程的数据有着严格的要求,保障设计图纸的规范性和准确性。在整体结构优化计算过程中,设计工作者需要结合房屋建筑的实际情况,获取最真实有效的参数作为模型函数,并确定最合适、最合理的函数组,进而对优化模型进行推导,获取相应的模型求解结果,完成房屋建筑整体结构优化模拟效果,避免房屋建筑整体结构实际优化过程中出现材料浪费、人力浪费等问题,降低工程成本;就目前结构设计计算工作而言,往往是利用计算机软件完成。该方式计算效率高,且计算结果精确,很大程度上减轻了设计力学计算的压力,使设计师可以参与到构造性措施、结构设计优化和结构概念设计中去,分析建设成本、优化构建布置、评比设计方案等,这样,不仅可以促进结构设计效率的提升,还可保证建筑结构设计的经济性、合理性。设计中对房屋建筑整体结构影响因素进行充分研究和考虑,然后将其中影响较大的因素作为因变量,而影响较小的影响则作为参考数据,进而以此为基础构建房屋建筑整体结构优化模型,确保对房屋建筑整体结构进行实际优化时,相关影响因素的快速发现和解决,确保设计优化效率得到有效提升。在运行建筑模型的基础上,观察参数以何种比例进行设计,才能够最大程度的提高建筑的抗震性能。
2.3考虑房屋建筑结构经济性
        建筑工程是一项非常复杂的工程,涉及社会中的方方面面,需要消耗大量的人力、物力和财力,建筑施工中使用的材料是建筑的基础,没有材料,设计人员的艺术理念和想法就无法转变成建筑实体。建筑的结构设计进行优化和改进,体现经济性。这里的优化和改进,需要在满足建筑各项功能的前提下进行,保证建筑的安全性、舒适性,满足国家的相关标准和制度,对建筑的成本进行控制,将成本造价降到最低。而且,优化和改进还要注意提高设计的质量,社会的进步使人们对建筑质量的要求不断增加,提高整个工程的质量,对于节约建筑的成本有积极的影响。建筑的施工结构是为了保证建筑施工能够顺利进行,在建设进行中提供的一种施工上的理论依据,同时也保障了房屋建筑工程的安全性、实用性和美观性。这就需要设计师充分的考虑到工程的经济性,在保证建筑安全的前提下,不能消耗太多的资源,降低建筑的经济成本,融入环保的理念,使建筑工程实现长久发展。还要注意对建筑的造价和成本进行节约,在结构设计的各个环节中,都要和建筑中工程造价的人员进行交流与沟通,以便对各个环节的成本进行控制。如果施工图纸的预算超过概算太多,就要对设计方案重新进行审视,找出成本超出的原因,从而进行改善。同时,在设计时需要对市场行情有所了解,对建筑中使用到的各种物资进行熟悉,选择经济合理、质量优良的材料,以便达到最好的建筑效果。
3、结语
        随着社会经济的快速发展,如今国民对于房屋建筑结构中的安全性能和持久性能等要求也在不断提高,此种情况既为房屋建筑结构设计带来新的发展机遇,同时也带来更多的发展挑战。相关设计工作者不仅需要在设计前对市场需求以及房屋建筑项目实际情况进行充分分析考虑,在房屋建筑结构设计中应用优化技术,实现结构设计的持续优化,满足人们对于房屋的需求,推动建筑行业的发展。
参考文献:
[1]廖晓辉.建筑结构优化设计与工程造价间的关系探讨[J].建材与装饰,2018(10):183-184
[2]梁岸勋. 结构设计优化技术及其在建筑结构设计中的应用[J]. 中国房地产业, 2015(11):67-67
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