房屋建筑结构设计优化方法及应用探析 王林勇

发表时间:2021/5/12   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:王林勇
[导读] 摘要:房屋建筑是人们生产和生活的重要场所,其结构设计工作受到普遍关注。
        江苏筑森建筑设计有限公司西安分公司  陕西西安  710000
        摘要:房屋建筑是人们生产和生活的重要场所,其结构设计工作受到普遍关注。因而,若对房屋建筑结构进行设计优化并加以应用,可有效提升其设计质量,进一步满足人们的生活和生产需求,这同时也是当前所有的房屋建筑结构设计单位需要重点考虑的问题。
        关键词:房屋建筑;结构设计;优化方法
        引言
        房屋建设质量关系到民生发展,要全面提高建筑结构设计水平,才能保证房屋建筑质量。房屋结构设计要以建筑设计理念为依据,充分合理的进行设计,人们生活水平的提高,对房屋的质量有了更高追求,要以全新理念为指导,做好房屋建筑设计。房屋设计不但要有稳定性,更要对房屋建筑设计做出合理规划,及时采取措施,提高结构稳定性,进行房屋设计期间,要结合实际,具体问题具体分析,综合考虑各类影响因素,保证最终设计的建筑工程能满足应用需求。
        1房屋建筑结构设计原则
        1.1主次有序原则
        在土木工程房屋建筑结构设计的过程之中,往往会涉及注入强柱弱梁、强剪弱弯等重要理念,这就要求设计人员能够对于这些理念进行高度的重视和全面的分析,在建筑结构设计之中,遵循主次有序的原则,提升建筑结构设计的合理性和科学性,使建筑的美观性和结构的安全性能够充分的结合,进而使建筑工程的整体布局能够满足使用者的实际需求。
        1.2优劣互补原则
        对于建筑结构设计而言,应该遵从优劣互补的原则进行设计。比如说,如果建筑物的主体结构柔性过高,虽然其抵御外力的能力较强,但是容易发生变形破坏,导致建筑工程的使用性能下降;而如果建筑物的主体结构刚度过强,其变形能力就无法得到全面保障,一旦遭受到较大外力时就会导致建筑物主体结构断裂的情况。这就要求了设计人员能够根据优劣互补原则将二者的优势与劣势进行巧妙的互补,从而全面提升建筑结构的安全性与稳定性。
        2房屋建筑结构设计优化方法及应用
        2.1科学构建设计模型
        在具体房屋结构设计优化中,需要精准科学化的对房主建筑结构进行模型建构。首先,就是需要科学选择变量。变量就是在房屋建筑设计中可以用来进一步优化的参数值,通常而言在设计优化前需要整体性分析建筑结构的各项性能,认真了解需要优化的内容点以及关键点,从而对整体的设计方案能有全面的掌握认识,同时也要考虑建筑建设中其他因素的影响。从具体的结构优化环节来看,特别是相关工程涉及到的细节参数,需要作为优化的理论依据,在选择最佳方案时在其中做合理的取舍,参考房屋工程建设的参数,明确数据目标,最大限度降低对建筑的直接性影响,同时降低设计优化所带来的偏差;然后是科学化选择优化函数,在以实用性跟稳定性的前提下,既要做好成本控制,同时对房屋整体结构、尺寸、用料等进行合理选择,保障稳定,再结合具体施工的条件,最终合理施工。
        2.2抗震设计
        设计建筑抗震结构的时候,要保证数据计算的准确,使得承重柱的横截面积满足标准要求。为此,在施工建设前应测验预应力,使其能够承受特定范围的外界作用力。在设计阶段,要求支柱、横梁和剪力墙处于平衡状态,以免设计出现刚度过强的情况,同时要具备变性能力,能够根据外力对承受能力加以调节,并保护剪力墙,使得建筑抗震能力不断增强。同时,要根据国家规定要求设计抗震等级,因工程环境与外力影响,设计的抗震等级应高于规定标准,确保建筑在作用力下同样具有延展性与承载能力。为此,设计人员在设计期间应强调钢筋结构配比与混凝土间作用力,使得抗震安全更加有效。


        2.3结构缝设计
        房屋建筑结构缝设计是房屋的关键点,只有全面提高结构缝设计水平,才能保证房屋的稳定性,提高房屋使用寿命。要根据当地的自然条件,把握好地理因素,才能设计出合理的结构缝,提高房屋安全性。结构缝设计好坏是影响房屋安全的关键,要充分重视结构缝设计,对结构缝设计开展重点研究,提高设计水平与能力。所以说,相关的建筑企业要提高综合实力,以质量为基础,保证设计效果。那么,在实际设计作业期间,企业就需要全力投入,不能把眼光放在眼前,要保证房屋质量,提高对结构缝设计的能力,这样,才能有效保证房屋稳定性,避免房屋建筑工程坍塌的情况。相关设计人员要以现场为指导,深入施工现场对各种数据进行复核,做好相应勘察与分析,在掌握大量科学数据的前提下,把握好工程量,做好结构缝设计。比如说,当前,房屋现浇板应用较多,进行设计时,要充分考虑到应力的问题,先分析现浇板受力面情况,这样,才能对现浇板设计条件进行全面把握,根据工程具体进度,合理使用材料,把控好施工有利条件,进一步提升建筑结构荷载力,要不断优化现浇板设计思路,明确设计目标,做好缝隙预留,通过结构缝的合理布局,有效提高房建结构稳定性与安全性。
        2.4计算机技术的有效运用
        随着我国科学技术的不断发展,必须将计算机技术与房屋结构优化设计进行全面融合,保证其可以利用计算机的性能,对优化设计进行全面的提升。例如,在进行模型搭建过程当中,可以基于BIM技术,对房屋结构进行三维构建,通过模型帮助相关的施工人员确定如何有效的进行配比。BIM技术可以对相关的数据进行处理,生成可变动的三维模型,完成房屋的优化设计。通过数据,确定材料之间的搭配,完成优化。此外,在材料与承重应力之间的关系,可以通过计算机的测量,优化方案的数据,以确保房屋整体结构的有效模拟。同时,通过计算机生成的电子统计图,可以避免在后续工程当中出现遗失或损坏。相关的施工人员可以将其保存在手机当中,在施工时依照施工图的整体指示,找到最佳的配比点。电子施工图可以根据工程当中突发的意外情况进行及时更改,以保证其自有功能的准确性。在设计过程当中,相关的施工人员必须根据施工图的可行性以及可用性进行全面观察,根据相关的设计工作进行全面推动,减少相关的设计偏差,完成有效的价值提升。
        2.5准确计算结构设计参数
        对于建筑结构设计而言,为保证结构与工程要求标准契合,应在准确计算结构性能参数的基础上,对比实际要求,亦或是根据要求参数计算结构性能,增强结构设计合理化。以楼板设计为例,为避免设计与后期施工建设不发生形变和裂缝,应科学计算结构形变的范围。在计算数据的时候,工作人员应根据设计要求与规范开展,坚决不允许受主观意识影响判断,也不应简化处理计算数据。
        结语
        综上所述,在房屋建筑结构优化设计当中,对于房屋建筑设计人员而言,进行优化设计不仅可以保证其自有建设的有效性,更是可以对我国居民的生命安全产生重要的保证作用。在我国后续的发展过程当中,为了保证房屋建筑的实用性,就必须将优化技术进行全面融合。因此,对于优化技术自身的开展工作而言,其具有非常优良的应用前景,可以实现有效增长。同时,加强施工人员自身的技术含量,完成建筑结构的优化配比,提升建筑设计水准。通过集中优化设计,我国的房屋建筑质量将得到全面增长,为其后续发展奠定坚实基础。
        参考文献:
        [1]赵洛亭.房屋建筑结构设计中优化技术的应用探讨[J].绿色环保建材,2018,137(07):96-99.
        [2]王硕.浅析房屋建筑结构设计中优化技术[J].智能城市,2018,4(05):38.
        [3]甘桂其,聂凤玲.房屋建筑结构设计中优化技术的应用探讨[J].现代企业教育,2015(02):496.
        [4]崔艳.房屋建筑结构设计中优化技术的应用探讨[J].山东工业技术,2017(21):107.
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