房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨 夏博文

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:夏博文
[导读] 摘要:当前我国经济得到快速发展,我国城市发展的进程也在不断加快,各类房屋建筑的总量也在增加,房屋建筑结构设计受到越来越多的关注,其要求也越来越高。
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        摘要:当前我国经济得到快速发展,我国城市发展的进程也在不断加快,各类房屋建筑的总量也在增加,房屋建筑结构设计受到越来越多的关注,其要求也越来越高。房屋建筑结构设计对于建筑整体而言是非常重要的设计内容之一,其结果会影响建筑使用寿命、功能性、美观性。设计人员通过对房屋方面的优化设计,可以有效提升房屋建筑质量,降低房屋建筑成本,促进房屋建筑企业快速发展。基于此,本文首先阐述了房屋建筑结构设计优化的意义,然后分析了房屋建筑结构设计中优化技术应用的注意事项,最后分析了房屋建筑结构设计优化技术的应用,以供参考。
        关键词:房屋建筑工程;建筑结构设计;优化技术;措施
        引言
        房屋建筑结构作为确保建筑使用寿命、功能性、美观性的重要基础,也开始受到越来越多的关注。采取有效措施优化房屋建筑结构设计,提升建筑安全性、经济性等成为越来越多人关心的问题。建筑结构优化可以提升建筑质量,满足用户对建筑质量要求,同时通过结构优化设计,还可以在一定程度上节省建筑工程造价促进工程整体效益的快速提升。
        一、房屋建筑结构设计优化的意义
        当前,我国进行了规模宏大的基础工程建设,取得巨大成就的同时也造成了极大的资源浪费。优化建筑结构设计能够节约资源、提高经济效益,这是在满足现行规范要求、保证结构安全和建筑功能需求的前提下,通过科学的计算、合理的结构布置及适量的构造措施,来达到充分发挥材料性能、合理提高建筑的经济性能的目的。根据数据表明结构优化设计能够有效地降低建筑工程的成本造价,而且还能更为合理的使用建筑材料,使不同建设单位的建筑工程结构更为协调一致,最终促进建设工程中结构设计的健康发展。
        二、房屋建筑结构设计中优化技术应用的注意事项
        (一)充分运用现代化技术
        在房屋结构设计优化方面,相关人员要充分运用多种现代化先进技术,利用各项技术辅助建筑结构优化设计,促进高质量房屋打造。相关设计人员可以充分运用计算机、大数据、BIM等技术,提升建筑设计优化质量,例如,相关设计人员可以利用BIM技术,模拟建筑设计结构,更为直观地观察每一处建筑结构具体情况,并结合实际房屋建筑工程需求,对每一项建筑结构参数进行优化,提升建筑结构的整体质量。
        (二)加强对房屋结构前期设计重视程度
        房屋建筑企业应增加对前期房屋结构重视程度,组织相关人员参与到建筑结构设计之中,不断优化建筑结构,以有效控制房屋建筑质量与建筑成本等。(1)加强施工现场实际勘测。在建筑结构设计之前,需要对房屋建筑工程施工现场进行调查,全面掌握施工现场实际情况,并根据工程现场具体环境情况,对房屋结构进行设计,确保房屋建筑结构与实际施工环境相匹配,避免盲目设计导致后期建筑与实际现场环境匹配程度不够,甚至产生一系列质量问题。在设计前期,设计人员需要对施工现场地质、水文、风向、附近建筑、建筑面积、占地面积等情况进行全面记录,在设计过程中充分考虑这些影响要素。(2)施工企业可以成立由设计人员、工程技术人员、管理人员、施工人员组成的建筑设计小组,从建筑施工、建筑设计、建筑管理等方面对建筑结构进行综合考量,促进建筑结构优化。
        (三)优化建筑内部结构
        房屋建筑结构根据建筑本身结构位置关系,可以分为建筑外结构与建筑内结构,建筑内结构即所有处于建筑内部的建筑结构。由于建筑内结构主要分布在建筑内部,大多数建筑设计人员往往会忽视内部结构设计优化,使得建筑结构优化质量提升空间受限。相关设计人员可以充分关注建筑结构内部设计的优化,从施工的每一个细节之处优化建筑,提升建筑结构优化质量。同时在内部结构设计优化方面,相关设计人员要充分考量不同设计方案所需要的施工量,尽可能地从多角度分析每一个参数优化设计,提高建筑结构优化设计质量。


        三、房屋建筑结构设计优化技术的应用
        (一)结构体系的优化
        现代建筑的功能和造型具有一定的复杂性。结构体系的优化主要是指在满足建筑功能及造型的要求,满足规范要求的前提下,通过合理的结构布置来合理地节约工程造价。结构体系对造价的影响很大,应加强重视。应根据建筑功能合理选择结构体系,应选择比较规则的平面和立面方案,尽量避免或少出现平面及立面不规则的结构布置。
        (二)设计模型的优化
        建筑结构设计的第一步需要建立合理的结构模型,后续设计工作围绕相应的模型体系来开展,而建筑结构设计优化第一步就是结构模型的优化。模型优化在造型复杂的建筑上的体现尤为明显,如何将复杂的造型简化提炼,并最终在结构分析软件中体现为结构构件。合理的结构模型是结构设计的关键,错误的结构模型必然导致错误的计算结果,由电脑输出的计算数据更加具有隐蔽性和欺骗性。
        (三)计算参数的正确选取
        结构模型中给出的计算机计算结果,应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。为分析判断计算结果是否合理,除了合理的结构方案、正确的计算假定外,正确填写抗震设防烈度、场地类别,合理选取计算程序中的各项参数十分重要。计算参数的选取除满足国家规范外,还需特别注意地方规范及标准中的相关规定。
        (四)基础设计的优化
        建筑结构中的基础是整个建筑的根本,基础需要承载所有上部建筑结构,并将相应的重量、受力分置于周边土地当中。一般情况下,房屋建筑会采用桩基础的基础形式进行,较为常见的是灌注桩、预制桩两种。桩基础设计优化是指保证工程质量的前提下,尽可能降低工程造价,包含材料用量、施工速度等。第一步应根据上部结构荷载结合地质条件,选取最合适的桩型。桩型确定后,应提高单桩承载力,如提高端部承载力、扩大桩身尺寸、提高桩周土体承载力等。布桩阶段应尽量利用桩身材料强度,使桩基础均匀受力,各桩受力接近桩基承载力。
        (五)建筑、室内、结构协调的优化
        结构设计时应保证房屋建筑及室内的美观性、合理性。结构柱及剪力墙要与建筑平面功能保持一致,在保证结构安全的前提下,尽量减小结构柱及剪力墙的截面尺寸。结构梁的布置应尽量和建筑墙体同宽,结构梁比建筑墙宽时,应将结构梁向次要空间偏心,如厨房、卫生间等。商品住宅对建筑一层大厅的美观要求越来越严,受到建筑企业的重视,在大堂顶位置,应避免布置梁,无法避免时尽量将梁上反或减小梁的高度。
        (六)设备、结构协调的优化
        房屋建筑中给排水、电气及暖通专业有很多管线。如果管线都在结构梁下,势必会造成一定的影响。结构设计师需分析判断哪些管线可在结构梁留设套管。暖通专业的风管一般比较粗大,无法从结构梁内穿过,结构专业需配合暖通专业,风管上方的梁高应尽量减小,可适当加宽,满足承载力要求。
        四、结语
        当前我国建筑行业得到快速发展,不仅需要国家相关政策、法律的扶持,同时还需要建筑行业自身的发展驱动,建筑行业不断优化是为了满足人们更高的要求,还能实现房屋建筑高效、环保等方面的要求。为了更好地实现这些目标,房屋建筑结构设计中的优化技术需要结合高新技术进行创新,相关监督监管机构要重视房屋建筑结构设计优化技术的创新,采取有效措施为其创造更好的发展条件,最终推动我国房屋建筑行业的快速发展。
        参考文献:
        [1]沈丽.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].居舍,2021(04):85-86+88.
        [2]申晓宝.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].工程建设与设计,2020(19):29-30+33.
        [3]王琴,何嘉,郑剑.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].四川水泥,2020(04):63.
        作者简介:
        夏博文(1992.6.27-)男,汉族,天津市河东区人,研究方向:建筑学。
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