房屋建筑结构设计优化方法及应用探析

发表时间:2021/4/15   来源:《城镇建设》2021年2期   作者:傅 衡
[导读] 我国经过长期的经济水平增长,人们的生活水平得到了显著的提高,
        傅 衡
        徐州瀚艺建筑设计有限公司 江苏省 221000
        【摘 要】:我国经过长期的经济水平增长,人们的生活水平得到了显著的提高,也对生活质量提出了更高的要求。尤其是房屋建筑,关系着人们日常生活和工作的安全性与舒适性,所以在质量、效率、美观、舒适度等方面的要求也日益提高。为了更好的满足人们的诸多要求,也为了促进房屋建筑的长远发展,对于房屋建筑结构设计的优化极为重要。本文将对当前房屋建筑结构设计优化的相关情况进行分析,再进一步对具体的优化方法和应用情况进行探讨,有利于加强对房屋建筑结构设计优化的了解和提高。
【关键词】:房屋建筑;结构设计;优化方法;技术应用
引言
房屋建筑结构设计能够将建筑相关知识与设计理念相结合,在节约成本的同时,充分发挥出房屋的多项功能,满足人们对房屋建筑的各种需求。优秀的房屋建筑结构设计能够突破传统思维的局限,使房屋建筑结构更加科学和美观,并更利于建筑施工技术的实施。对房屋建筑结构设计的优化能够促进设计能力的提高,弥补过往房屋建筑结构设计中存在的缺陷,但是要掌握科学的优化方法,并通过实践应用达到理想的效果,才能够真正有益于房屋建筑结构设计的发展。
一、房屋建筑结构设计优化的重要性
1、符合可持续发展观
        可持续发展是我国重要的发展战略,也是各行各业谋求长远发展的科学观念。在国家经济、行业实力和人们需求不断变化的基础之上,房屋建筑结构设计也必须与时俱进,正视各种变化的产生,并进行相应的优化,才能够融入到各项变化之中,包括对结构性能、环保性能、质量水平的提高等,避免在大环境的变化中被淘汰。
2、满足建筑行业发展的客观需求
        建筑行业的规模处于不断扩大的状态中,只有创造出更大的社会和经济效益,才能够更好的在建筑行业中站稳脚跟,所以必须在提高房屋建筑质量方面投入更多的力量。对房屋建筑结构设计的优化能够促进结构的合理性、建筑整体的安全性,还能够促进成本的降低与利用率的提高,使建筑行业发展的客观需求得到充分的满足。
        二、房屋建筑结构设计优化的要求
1、环境保护
在进行建筑结构设计时,需要充分考虑到建筑原材料的节能环保性能,并从建筑的整体角度出发,对建筑结构和设备方案的设计要求进行满足。还需要引进先进的建筑技术,更大程度的降低建筑能耗,满足绿色建筑的画背景保护需求。
2、安全性
        安全性是房屋建筑结构设计的重要性能,必须要将安全性作为基础,再进行相应的设计和优化,有利于对房屋建筑结构设计整体质量的提高,并使建筑设计的各项要求得到更充分的满足。  
3、功能性
        在满足安全性之后,就需要追求对其他房屋建筑功能性的满足,尤其是要将用户的功能需求及用户对设计的理解作为核心,确保房屋的整体结构能够得到更大程度的保障,并得到充分的利用。在追求功能性的同时,也需要注重功能与美观的协调统一,更全面的提高设计水平。  
4、经济性
        经济性是房屋建筑结构设计优化的重要要求,能够在根本上对建筑成本进行更加合理的管理和控制,使安全性和功能性等部分在最大程度上得到满足。这就需要在严格遵守房屋建筑结构设计相关标准的情况下,对具体的设计过程和结果进行规范,包括降低材料的损失、提高资源利用率等,确保房屋建筑结构设计的经济性。
三、房屋建筑结构设计中存在的问题
房屋建筑结构设计的专业性较高,涉及到的影响因素较多,产生问题的可能性也较高。比如设计过程缺乏针对性和灵活性,往往是从过往的成型方案中进行结构体系、参数设置等选择,不仅难以满足实际的房屋建筑结构设计需求,也难以在定稿的设计方案中进行适当的调整。

部分设计方案为了追求某些技术指标,又限于国家规定的要求,导致房屋建筑结构设计的合理性、美观性、舒适性或经济性受到不良影响,既无法达到结构设计的最佳水平,也可能会造成房屋建筑整体的安全性隐患。所以必须对房屋建筑结构设计的具体情况进行具体分析,从而针对问题和原因进行有效的优化。
四、房屋建筑结构设计优化的方法及应用
1、优化设计理念以及方案
设计人员是房屋建筑结构设计的重要部分,需要在设计工程中对具有影响作用的内外部因素进行全面了解,再通过科学分析将具有积极和负面影响的因素进行区分,结合实际的施工技术水平和材料资源供应等方面的情况,对积极因素进行更大化的利用,并对负面因素进行科学防范,最大程度的借助有利性并避免不利性。设计过程还需要分为不同的阶段,针对不同阶段的设计特性和设计效果进行针对性的优化,由点及面的将整个设计过程进行全面优化。设计理念作为设计的指导思想,能够从设计之初就奠定整个设计过程的基础,并作为设计方案的制定依据,影响设计的最终质量,所以必须优化传统的设计理念,促进设计质量和效率的提高。
        2、概念设计优化应用
为了确保房屋建筑结构体系布置和结构安全的合理性与可靠性,需要在进行结构设计之前先做好结构的概念设计,以工程前期设计方案为参考,根据结构概念设计理念、项目施工技术、施工现场资源特点和具有较大影响力的其他因素等部分进行概念设计,并在设计完成后进行不断的完善,形成综合性能最佳的优秀设计方案。比如房屋建筑是否处于地震不利地段、房屋建筑结构安全是否受到周边水文地质环境不利影响等。
3、地基基础优化设计
地基基础设计是整个房屋建筑结构设计的重要基础,直接关系着房屋建筑结构的安全性、可靠性和经济性,合理的地基基础设计还能更利于工程造价的合理控制。对地基基础进行设计时,必须在施工现场进行全面的地质勘察,充分掌握房屋建筑周围的地形地貌、水文地质和气候环境等条件,再根据房屋建筑的基础承载力和稳定性等方面要求,与建筑方案条件相结合,才能确保地基基础设计的科学合理。比如是否进行地下室的设置,就与房屋建筑的基础埋深和抗浮条件等影响有关,如果要设置地下室,就需要对各项要求和内外部条件进行综合分析,使设计方案更加完善。还能够在保证地基基础安全稳定的基础上,缩短工期和降低造价。
4、整体与细部优化设计
在进行房屋建筑结构优化设计时,要注重整体与细部优化设计的同步进行,更有利于房屋建筑整体安全性和稳定性的提高,避免产生矛盾和冲突问题。尤其是国家对于房屋建筑的抗震性能要求越来越高,大部分地区的房屋建筑必须达到规定的抗震设防标准,才能够为人们的生命和财产安全提供保障。所以在进行结构计算时,要对具体的抗震目标和水准要求做到准确掌握,并对结构体系中的关键构件、普通竖向构件及耗能构件等部分进行分别设防,避免不分主次的统一设防标准,能够达到更高水平的安全性和可靠性,也有利于经济性的提高。
        在进行细部优化设计时,要充分考虑具体的优化设计需求和条件,比如对剪力墙翼墙进行优化设计时,要考虑到稳定性和集中荷载等方面的需求进行适当增强。剪力墙截面在承载力和变形等性能富裕的情况下,可以适当将截面进行减小,并对墙身竖向配筋适当控制,不需要进行过度放大。对于其他非关键构件的细部设计,可以在大量数据和经验的基础上,满足所需的受力和构造要求即可,不需要进行过度的加强设计,能够使房屋建筑结构设计的安全性、可靠性和经济性都得到有力的保障。  
结语
        随着房屋建筑规模的扩大化,房屋建筑结构设计得到了更多的重视,为了达到更高的设计水平,需要在传统的设计基础上之进行更加科学和全面的优化,使房屋建筑结构设计更加满足多样化的设计需求,并保障房屋建筑整体的质量需求。通过对设计的优化,还能够对设计中存在的问题进行有效的改善,有利于房屋建筑结构设计和房屋建筑行业的长远发展。 
参考文献
【1】杜定发. 房屋建筑结构设计优化方法及应用探析[J]. 中国住宅设施, 2020, No.211(12):8-9.
【2】胡悦. 建筑结构设计的优化方法及应用分析[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2017, 10(No.220):246-247.
【3】许世文. 建筑结构设计的优化方法及应用探讨[J]. 现代物业(中旬刊), 2018, 443(12):100.
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