房屋建筑结构设计优化方法及应用探析 干周璐

发表时间:2021/5/13   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:干周璐
[导读] 摘要:在房屋建筑施工领域,针对建筑进行整体结构性优化是一个复杂且全面的工作,在对房屋结构的优化中需要不断改善结构的各项性能参数,以满足人们对房屋建筑的苛刻要求,同时在优化中需要企业不断创新技术,做好全面性技术研究,保持先进的创新理念,能够有效的提高建筑结构设计的整体性能要求。
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        摘要:在房屋建筑施工领域,针对建筑进行整体结构性优化是一个复杂且全面的工作,在对房屋结构的优化中需要不断改善结构的各项性能参数,以满足人们对房屋建筑的苛刻要求,同时在优化中需要企业不断创新技术,做好全面性技术研究,保持先进的创新理念,能够有效的提高建筑结构设计的整体性能要求。在优化前需要实地对建筑施工环境进行全面性勘察,了解水文地质情况,并根据地地理条件与用户需求对房屋建筑结构做优化调整,确保整个建筑结构优化过程符合科学性与标准性要求。
        关键词:房屋建筑结构设计;优化方法;应用
        1导言
        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。
        2房屋建筑结构的优化设计内容
        对我国房屋建筑结构进行全面分析,可以得知其建筑优化的内容可以先遵循“设计规范”以及相关的“使用要求”为前提,考虑到房屋建筑在设计过程当中遇到的实际情况以及实际因素,在实现经济整体合理性为缘由过程当中,实现一定层次的建设。此建设过程通称为“优化设计”。优化设计对于建筑结构自有的构建、布局等实现了有效排列,减轻结构的受力情况,优化设计结构。首先,优化设计可以以“结构”为主体,对相关楼层的围护栏结构实现细化。此外,可以基于房屋的基础部分进行优化,完成屋盖结构等提升。
        3房屋结构设计优化原则
        整个房屋建筑设计优化是一项技术含量很高的工作内容,其相关设计人员既要充分对房屋建筑周边的地理、水文参数有一个详细了解,同时需要专业化、系统化的建筑结构设计知识,在众多设计优化方案中选择最佳、符合各项要求的方案,其中对房屋结构的优化将涉及到如对建筑整体框架结构的优化、房屋屋顶的结构的设计优化、围护结构以及屋内细节结构的优化等,同时在设计优化环节还要考虑房屋建筑的整体功能布局要求,对房屋受力性、稳定性做全面性优化,在保障质量的同时,还需要在竖直方向对房屋承重结构进行设计,避免转换层结构的使用。后续还要增加房屋环节布局的优化方案,通过合理对环境生态的保护与布局,使得整个建筑更具有美观性,能够在舒适性、安全性、稳定性等方面符合居住人的条件与要求。
        4房屋建筑结构设计优化方法及应用措施分析
        4.1做好房屋建筑现场勘查设计工作
        为了全面提高房屋结构质量,则需要充分做好现场调研,以实际情况出发,做好整体结构设计。对现场的把握与控制是关键,那么,设计房屋建筑结构前,相关设计人员要进入到施工的现场,对房屋建筑工程施工现场做好数据提取,根据工程量情况,对工程施工现场做实地的勘测勘查,这样,设计的房屋结构才能与现场相符,提高房屋整体结构稳定性、科学性。合理选择使用设备仪器,通过先进的设备,做好房屋建筑工程现场数据测量,提高勘测作业水平,根据仪器所得到的数据,为最终的设计提供保障。要对现场所得到的数据进行科学分析,做好相应研究,把握好周边环境与当地气候,依据房建工程现场建筑和周边环境的实际布局,合理开展结构设计,确保建筑结构设计合理和科学。


        4.2基础优化设计
        房屋建筑的基础结构与建筑整体功能的正常发挥及其稳定性有着十分密切的联系,所以,在进行建筑基础结构设计的时候,设计人员必须注重对结构优化设计方法的运用,尽量实现对地基地质、基础结构等重点环节设计工作的全方位把控,在基础结构设计方案中,应处理好建筑基础结构与施工成本、施工技术等的关系,找准三者之间的平衡点。对于框架结构来说,应根据地质勘察报告对基础形式进行合理选择,若施工现场的地基承载力较好,则最好选择浅基础形式;若施工现场的地基承载力较差或者土质状况不佳,首先应考虑地基处理方案是否具备可行性,若可行则选用地基处理方案,若不可行则需采用桩基础。灌注桩和预制桩是两类比较常见的桩基础形式,其中,灌注桩的施工过程比较复杂,整个施工工期也比较长,且很难对施工质量进行有效控制。因此,在沉降满足相关标准的前提下,可采用预制桩施工法,利用深层桩基增大土壤对桩身的摩擦力,并尽可能选用长度较长的预制桩。
        4.3科学构建房屋建筑设计的模型
        在具体的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。
        4.4上部结构的优化
        在对房屋建筑的上部结构进行优化的时候,首先应对剪力墙进行科学设置,具体而言,应让剪力墙的质量保持一定的均匀性,确保对称楼层的平面中心与同楼层的结构重心相重合,尽量降低大风、地震等外部因素带来的不良影响。在房屋类型满足标准要求的前提下,应采用大开间的剪力墙构造形式,适当增长剪力墙的墙肢,控制墙肢总数,从而节约混凝土使用量。另外,由于剪力墙的暗柱一般采用的是钢筋,这样一来,就可通过采用大开间剪力墙来降低钢筋的使用量。但是,在遇到建筑施工现场地质条件较差或者地质环境比较复杂的情况时,不能减少钢筋的数量,在这种情况下也就不适用采用大开间剪力墙的构造形式。
        4.5整体优化和局部优化
        建筑结构设计表现出明显的层次性和复杂性。首先,从层次性上来看,其主要涉及到建筑设计体系、结构体系和安装设计体系等,且上述每个体系之下还包括诸多小的分支体系。设计人员在开展建筑结构设计工作的时候,应当结合工程的具体情况以及各个分支的特点加以优化,循序渐进地解决各环节遇到的困难,进而确保整个工程的顺利完工。其次,站在复杂性的层面来看,其主要涉及到建筑原材料的选择、零部件的选择以及结构类型的确定等内容。所以,不管是哪种类型的房屋建筑,都可从整体和局部出发进行优化,最终实现建筑结构设计水平的最大化提升。
        5结束语
        总之,房屋建筑结构设计优化将会是我国今后房屋建筑工程结构设计领域的重点发展方向,其可在很大程度上提升房屋建筑工程的应用价值。在房屋建筑工程结构设计优化的应用实践中,设计单位应根据不同房屋建筑工程的实际情况,强化结构设计优化思想,引入概念设计理念,借助现代化计算机技术,创新结构设计优化方法及相关技术,促进房屋建筑结构设计优化工作的有效实现,推动结构设计优化工作工程应用,以提升房屋建筑工程结构的安全性、适用性及经济性。
        参考文献:
        [1]王林林.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].低碳世界,2017(22):207-208.
        [2]崔勇.建筑结构设计的优化方法及应用研究[J].山西建筑,2017,43(22):27-28.
        [3]吴雪峰.浅谈结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用[J].科技风,2011(07):138.
        [4]徐勇明.房屋结构设计中建筑结构的设计与优化[J].民营科技,2014(05):154.

 
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