房屋建筑结构设计的经济性及优化技术运用 谭婷

发表时间:2021/6/28   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:谭婷
[导读] 摘要:房屋建筑结构设计包括多项内容,设计人员在进行设计过程中,不仅要考虑结构安全性与功能性,同时还要对结构美观性等内容展开分析。
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        摘要:房屋建筑结构设计包括多项内容,设计人员在进行设计过程中,不仅要考虑结构安全性与功能性,同时还要对结构美观性等内容展开分析。当结构设计质量和细节要求得到满足时,优化技术运用就会主要集中在经济性方面,会通过科学设计,做好成本控制,以求为工程参建各方争取到更大的经济收益。为做好优化技术运用,保证结构设计经济性,首先应对结构设计经济性相关内容展开分析。
        关键词:房屋建筑结构设计;经济性;优化技术;运用
        1对房屋建筑结构工程设计进行优化的意义
        工程设计优化可以降低企业的投资成本,节约资金的投入。减少了多层建设采光不好等多方面的因素带来的成本的投入。优化设计结构是降低成本的有效措施,可以提高建筑结构经济,建设多层住宅和高层住宅的时候,建筑楼层越高,需要的建筑材料越多,随着楼层的增加,墙体的承重和建筑主体的重量会不断的增加,地基和墙面的承重力增加,所需要的水电管道和劳动力都会相应的增加。所以,在工程施工项目中,合理运用结构设计优化措施,可以为建筑工程建设项目提供了更多的有效运用率,也可以确保建筑工程的施工质量达到预定的状态。提高施工企业的利润,也为建筑行业的可持续发展做出了有效的措施。
        2房屋建筑结构设计的经济性
        以下将从结构外形、建筑层数等几方面着手,对建筑结构设计经济性展开分析,具体内容如下:
        2.1结构外形
        设计师在进行结构外形设计时,会展开建筑结构综合性能分析,会在保证建筑美观性和实用性的基础上,对外形展开设计,以求通过优质外形,吸引更多民众进行交易。为保证建筑安全性,结构外形多以圆形和方形为主。如果采用圆形外形,能够达到有效减小建筑物墙体面积的效果,能够实现对装修以及墙体用料投入成本的有效控制,而这也直观证明了建筑结构外形和经济性之间有着密切关联。
        2.2用地面积和建筑层数
        在不考虑建筑光线要求的基础上,对建筑用地面积和层数进行分析可以发现,单位层数占地面积和整体建筑层数之间属于反比例关系,前者会随着后者的不断增加而出现逐渐减少的趋势,且建筑成本也会随之下降。在进行结构设计时,设计人员需要按照客户入住具体要求,展开光线分析与设计,要保证建筑空间居住适宜程度,进而保障房屋销售率。这就要求设计人员需要做好建筑物之间距离把控,并要保证楼层之间格局设计合理性,这就会造成建筑面积会随着层数增加而出现不断增加的趋势,建筑成本自然会随之增加,所以设计人员需要做好层数和建筑面积设计,才能避免出现建筑成本投入过高的状况。
        2.3建筑设备
        为保证用户入住正常使用需求,建筑建设需要投入一定量的建筑设备,像排水管道、电气工程等。设计人员在具体进行结构设计过程中,需要根据层数对管道材料、电气设备等材料使用数量展开设计。整体建筑设备投入量会随着建筑层数的增加,而出现不断上升的态势,建筑成本投入也会随之增加,所以为保证建筑设计经济性,需要做好相关设计内容控制。
        3提高建筑结构设计水平的具体措施
        3.1优化地基基础设计
        在地基基础设计前,应对建设场地进行踏勘,对场地及周边情况应进行了解;地基基础设计时,设计人员除依据本场地的《岩土工程勘察报告》外,还应结合当地完成工程的地基基础设计经验,复核和优化地基基础设计。对于天然地基上的基础设计,应充分利用天然的地质条件;对于地基处理后的基础设计,应确保处理后的地基承载力满足基础设计的要求。

一般要求,对于处理后的地基须做地基承载力试验;对于湿陷黄土地区上的桩基,其单桩竖向抗压承载力特征值计算时,应考虑桩侧湿陷性土层的负摩阻力引起的下拉荷载,并在桩基施工前,在场地内进行试桩,并通过静载试验,测得单根桩的竖向抗压承载力极限值,待测得的单桩承载力满足设计要求时,方可大面积施工。
        3.2合理设置嵌固端
        对于没有地下室的普通建筑结构,其结构的嵌固端位置比较明确;对于带有地下室建筑结构,且地下室的结构刚度和受剪承载力相比上部楼层较大时,地下室顶板可作为嵌固端;对于带有地下室建筑结构,但地下室顶板由于开设地下中庭、开大洞、半地下等原因,不能满足嵌固要求时,此时的地下室顶板是不能作为嵌固端的,嵌固端位置可能下移;对于带底盘的地下室,上部结构地下室顶板与周边地下室顶板存在高差时,若该高差小于首层层高的1/3,且嵌固端满足刚度和承载力的要求时,嵌固端可取在地下室顶板处,但需采取加强措施;若该高差不小于首层层高的1/3时,地下室顶板不能作为嵌固端,还需对高差位置处的梁或墙采取竖向加腋或斜撑等的处理措施。
        3.3减少短肢剪力墙数量
        在建筑结构设计过程中,设计人员应尽量避免布置短肢剪力墙,当建筑结构布置受到建筑功能限制时,应尽量减少短肢剪力墙布置数量。当需要布置一定数量的短肢剪力墙时,在结构计算中宜控制短肢剪力墙承担的倾覆力矩小于结构总倾覆力矩的30%。由于短肢剪力墙的抗震性能较差,对于高层建筑结构,其短肢剪力墙的布置不宜过多,间距不宜过小,不应采用全部均为短肢剪力墙的结构。
        3.4验证每个参数的含义
        建筑工程施工结构的设计工作与参数密切相关。有时看似微不足道的参数可能会对设计产生重大影响。此外,在建筑行业中很难确定某些专业术语。如果建筑结构的建筑师没有正确地进行工作并且不认真理解每个参数背后的含义,那么很容易出现设计质量低的问题,这会大大增加设计成本。从理论上讲,每个参数都没有明确的界限,但是在建筑工程设计的特定环节中,每个参数必须定义实际和有效的定义,以避免重复设计。
        3.5抗震设计中的优化
        在民用建筑抗震设计过程中,应注意设计过程中计算数据的准确性,以确保承重柱的截面面积达到一定的标准,在施工前必须进行标准和预应力测试,以确保它可以承受一定量的外界作用力。其次,在设计过程中,必须保证立柱,剪力墙和立柱之间保持一定的平衡,在设计过程中避免过强的刚度,并具有一定的能力。可以根据外力调整自身的承载能力,有效保护剪力墙,提高建筑物本身的抗震能力。另外,应按照国家标准规定的抗震等级进行设计。在实际的设计过程中,由于环境工程和外力的影响,一般来说,地震等级要高于规定的标准,以确保建筑物的适用性,还要保证相应的易用性和承载能力,要求设计人员在设计过程中注意与钢筋的结构比以及钢筋与混凝土之间产生的作用力,以便确保抗震安全的有效性。
        结束语:
        由于房屋建筑结构设计和经济性存在密切关联,所以在进行建筑结构设计过程中,需要在考虑整体结构安全性以及功能性的同时,做好经济性规划。应通过对优化技术的合理运用,将工程投资成本控制在最低,以便在保证工程整体施工效果的同时,达到最优化工程成本控制的目标,确保工程参建各方能够获得可观的经济收益。由于优化技术设计内容相对较广,本文无法逐一阐述,所以本文论述内容相对有限,只希望能够对行业结构设计工作开展起到一定启示作用。
        参考文献:
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