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摘要:近年来人们生活水平的提高,对建筑施工质量的要求也在提高。房屋建筑结构设计是否合理直接关系到房屋建筑工程结构的安全性、适用性和经济性。现代房屋建筑结构设计可在原有设计理念的基础上进行设计优化,以综合提升房屋建筑结构设计的安全性、适用性和经济性。本文就房屋建筑结构设计中应用优化技术展开探讨。
关键词:房屋结构设计;建筑结构设计;优化方法
引言
在房屋设计当中,建筑结构设计方法直接影响着设计的效果,影响着房屋的结构变化。但是建筑结构设计对于设计人员的要求是非常严格的,专业性、经验、实践性等方面都有着一定的要求。而且必须保证建筑结构设计满足安全、经济、美观、方便以及适用性广等多个方面的需求,以此来优化建筑结构,促进建筑结构建设水平的高效提升。
1建筑结构设计的内容
现代建筑结构类型多种多样,包括框架结构、框剪结构、砖混结构、钢结构等,结构设计关系着建筑整体的结构选型,也影响着建筑的施工质量和使用安全,需要得到足够的重视。建筑结构设计可以分为2部分:(1)上部结构设计,是建筑结构设计的主要内容,需要结构设计人员结合建筑的规划设计方案确定结构体系,对结构材料进行明确,做好结构平面布置,并依照自身经验初步确定结构中各个构件的截面尺寸,对结构荷载进行计算的同时,分析荷载作用下的结构内力,明确荷载效应组合,最终得到合理的构件截面尺寸。(2)基础结构设计,要求设计人员能够结合建筑工程地质勘察报告及上部结构类型,计算上部结构的荷载效应,确定建筑基础形式(深基坑基础、桩基础、独立基础等)。另外,为了保证结构稳定性和安全性,需要对建筑基础底面积以及承载能力进行验算,对基础内力和配筋进行计算。
2房屋建筑结构设计中应用优化技术
2.1加强对于建筑结构体系整体合理性的重视
在进行建筑结构设计的过程中,必须严格遵守相关的建筑法律法规与国家标准,在设计建筑结构体系的过程中要充分应用目前先进的技术,特别是对于建筑结构的承重设计与抗震设计,需要根据建筑施工材料的实际状况来进行分析研究,确保整体建筑结构的安全稳定性。另一方面,对于建筑结构图平面的方案设计,如果设计不合理,就会导致建筑建筑结构各方面各角度都会存在一些不合理的问题。如果在具体的设计过程中发现土质地貌结构存在一些特殊问题,需要根据目前的实际状况来设计合适的结构,例如一些潮湿塌陷的场地,需要加强对于地基的处理,来确保建筑结构整体的防震性能。
2.2做好地基优化设计
在房屋建筑结构设计当中地基发挥着基础性的作用,其也是整个工程项目的基础和前提,所以在设计过程中地基优化设计是必须考虑的。在具体的设计之前需要对地基的实际情况进行充分考虑,对相关的地质进行勘测,对地质承受能力进行分析,将安全问题作为地基优化设计考虑的重中之重,以此来确保整个工程项目的安全实施。此外,项目的负责人还必须对影响地基结构设计的因素进行充分地考虑,根据这些因素做出详细预案,将地基设计中可能会遇到的风险隐患全部考虑清楚,将安全问题凸显出来。而在工程现场还可以设置一些防护性的装置设备,对地基与环境之间的联合进行强化,确保整个建筑项目结构设计的优化。
2.3做好参数计算
准确的结构设计参数能够保证结构设计的规范性和建筑结构的稳定性,同样以楼板为例,需要计算好结构形变范围,明确最大变形量,依照设计规范计算变形数据,不能仅凭主观意识判断。在对楼板荷载进行计算时,需要将其转化为实际承重力,以保证计算结果准确可靠。
2.4对建筑结构上部的优化
在建筑结构设计当中刚度,强度与抗震性地都是要重点考虑的问题,剪力墙结构在这方面发挥了比较重要的作用,并且实现了广泛地应用。因此,在房屋建筑结构优化设计中要利用好剪力墙结构,减少事故发生的可能性,尤其是在自然灾害方面所取得的作用更加地明显,极大地稳定了人心,给人们提供了安全的居住环境。此外,在结构设计优化方法当中如何对剪力墙进行科学地设计是关键的一部分,要尽量让保证剪力墙的重量可以均匀地分布,并且所有楼层的结构质心以及平面的刚度等都要保持一致性。而且在结构设计的过程中,还需要对剪力墙的承重如何,剪力墙的水平方向、刚度分布不均匀等问题进行重视,对平衡与纵向和横向之间的角度平衡性问题进行考虑,但如果在施工过程中出现了比较特殊的情况,导致剪力墙的承受能力降低,致使剪力墙的延展性不够,根据工程项目的实际情况对相关数据进行科学地计算,更好地满足工程项目的实际需求,尽最大可能地降低自然环境对于房屋建筑的不良影响。
2.5妥善处理建筑结构的荷载以及抗震构造
建筑结构的荷载以及抗震结构的类型直接关系到建筑结构的抗震性能,因此为了有效地提高建筑结构的抗震性能,设计师应当协调建筑结构中强和弱的关系,合理地提升剪、节点以及柱之间的位置强度,同时适当地削弱梁、弯以及拉力中心等部位的强度。设计师在设计的时候,应当保证柱端的承载力大于梁端的承载力。除此之外,设计人员还需要根据建筑工程的实际需求对建筑结构中各部分的荷载进行调整,将其控制在材料和架构允许的范围之内。设计人员在对建筑结构进行设计的时候,应当根据建筑结构的实际类型,进一步确定建筑物的抗震构造,保证整个建筑结构和抗震结构同时具备良好的抗震能力,最大限度提升整个建筑物的抗震性能。砖混结构的建筑应当配合使用水平圈梁加内外连续墙的抗震设计,水平圈梁可以施加一定的约束力,从而对地震作用力起到一定的抵抗作用,而内外结构墙的作用主要是加强塑性变化以及提高位移程度,提高建筑工程的整体性以及延展性,有效地提高建筑工程的抗震性能。
2.6全面提升建筑设计人员的专业素养
对于建筑的施工来说,其整体的安全性与建筑设计人员专业素养有着非常重要的联系。因此,建筑企业要加强对于建筑结构设计人员的培训工作,通过定期开展相关的设计专业知识讲座与技能培训来提升设计人员的专业素养。其次,加强对于建筑设计人员的设计知识考核,激发设计人员的学习主动性。另一方面,要加强设计人员对于建筑安全的重视,提升设计人员的安全意识,以此来确保整体建筑结构设计的安全质量。
结语
综上所述,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,即其建设目标、结构特点、施工条件、经济条件等方面,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。
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