房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨 杨关利

发表时间:2021/7/12   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:杨关利
[导读] 房屋建筑结构设计合理性,决定了整个建筑工程的安全性、适用性与耐久性。然而,纵观我国建筑行业发展现状可以发现,房屋建筑结构设计中仍存在一系列亟待解决的突出问题

        中外建华诚工程技术集团有限公司  北京市  100000
        摘要:房屋建筑结构设计合理性,决定了整个建筑工程的安全性、适用性与耐久性。然而,纵观我国建筑行业发展现状可以发现,房屋建筑结构设计中仍存在一系列亟待解决的突出问题,影响了整体建筑工程的质量。为此,全面探究建筑结构设计中的问题及解决策略就尤为重要。
        关键词:房屋建筑;结构设计;优化技术


        引言
        目前,随着国民经济水平的提高,大众对住房的要求也逐渐提高,建筑企业应该在此背景下关注建筑设计,按照大众需求对房屋建筑设计方案进行调整、优化,从而建造满足大众需求的建筑。
        1房屋建筑结构设计意义
        建筑行业的迅速发展,使各类建筑技术层出不穷,并取得了良好的应用成效。当前,人们越来越注重生活品质,而优化房屋建筑结构设计,合理运用相关技术也显得更加重要。可以说,加强建筑结构设计的合理性,是保障建筑工程质量安全的先决条件。在建筑结构设计中,只有全面考虑各方面影响因素,才能保障建筑的可靠性。然而,随着建筑结构设计水平的提高,设计人员所要面临的问题也不断增多。为此,设计人员应不断完善结构设计方案,有效弥补设计工作中存在的不足。
        2房屋建筑结构设计中优化技术应用
        2.1规范房屋的变形缝设置
        房屋建筑伸缩缝设置中应综合考虑温度变化,温度变更会导致房屋热胀冷缩变形,进而改变房屋的长度。防震缝结构的设置可实现建筑结构的有效划分,可划分为多个抗侧力结构单元,防震缝宽度应不小于100mm,在砌体结构中,宽度应不小于70mm。沉降缝可增强房屋建筑结构的稳定性和承载力,通过合理选择平面转折位置、设置分期建造房屋交接位置等,可避免地基发生不均匀沉降,沉降缝间距应保持在15.0~25.0m。施工过程中需要考虑的因素较多,应重点关注土质因素对建筑物承载力的影响,建筑结构设计人员须科学运用验证公式进行估算,避免设计方案与实际情况发生错位问题,防止房屋细节部分出现开裂的现象。通过建筑结构设计优化法,全面保障房屋工程的设计水平,严格控制房屋细节结构的质量,提升房屋细部结构的合理性,提升房屋建筑结构设计的整体设计效果。
        2.2控制房屋高宽比和桩距
        房屋建筑结构的抗震设防烈度应控制房屋高宽比以及桩距,科学设计建筑结构,应确保设计方案符合施工现场的实际情况,满足对房屋工程施工的需求。设计人员提出高质量的结构设计方案,可提升房屋建筑工程质量,加强结构设计人员的专业水平,严格审核已设计好的项目,以提升建筑结构设计的科学性、适用性。设计人员应考虑房屋建筑结构类别,综合非抗震设计等级、抗震设防烈度,合理选择最大高宽比控制标准。非抗震设计时框架结构适用的最大高宽比为5、抗震设防烈度为8的框架结构,结构高宽比应控制在3以下;对于框架-剪力墙结构,应控制结构的高宽比在5以下。设计过程中高层房屋建筑高宽比设计难度较大,设计人员应综合考虑方向的最小投影宽度,适当增大最小投影宽度,缩减最大宽度。可根据房屋建筑宏观体型合理调整相关指标,在施工过程中优化组合软件的计算结果。房屋建筑结构设计人员应合理选定桩距下限的基础,结合以往项目设计经验,考虑现场土质影响、沉降、桩类型、群桩效应等客观因素,在科学设定桩距。
        2.3科学选取计算参考图纸和相关结构模式
        工程设计人员合理选取计算参考图纸是确保高层建筑主体结构设计结果安全的基础。在建设方案选取时需要使用和计算参考图纸相对应的方案,在进行构件的结构节点的规划设计时,必须保证计算参考图纸的误差值控制在规定的范围之内。


另外在选取建筑物主体结构的设计方案时不但需要参考其外观形状,还要参考相关设计方案的可行程度及经济指标是否合理,选取的设计方案需要符合建筑主体结构外观及内部结构的相关规定和需求。特别是对于荷载及其受力情况进行设计的时候,需要遵照传力系统简明、受力状态均匀清晰的设计准则,防止出现受力集中导致建筑物的主体结构刚度受到影响的情况。
        2.4选择恰当的结构类型
        建筑抗震整体高度、建筑功能、建筑用途、周边环境等因素都是设计人员在方案编制前需要收集的信息与考量的要素,因此要合理选择建筑结构形式,对建筑要求以及工程信息进行深入的考量。剪力墙结构、框剪结构与框架结构是我国主要的建筑框架,三者的优缺点各异,在建筑工程设计过程中必须了解施工技术水平、项目成本、建筑功能,掌握相关因素,同时分析建筑工程的结构形式。在选择建筑结构后,还应对建筑所在区域的气候条件进行研究,分析建筑结构是否适合此类气候环境。在结构选型完成后,工作人员应该对建筑设计进行优化,合理设计提高建筑连梁的高度,保证建筑拥有良好的抗震能力。除此之外,还需要增加连梁构件的钢筋含量,抵消连梁钢筋对建筑墙肢与连梁施加的分配应力。
        2.5严格遵循结构选型设计原则
        在进行房屋建筑结构设计过程中,要遵循一般建筑设计的相关要求,同时也要满足如下原则,具体如下:其一,实际性原则,首先应基于当前的大数据总结当前工程实际情况,然后根据以往的设计经验来制定符合该工程的各项指标,以此从根本上保证整个建筑结构选型设计的实际性;其二,安全与使用原则,这两项原则是结构设计中的基本原则;其三,个性化原则,应将整个建筑中的重点部分具有特别之处体现出来,在这个过程中,还要做好对重要环节的管控工作,以此从根本上保证该部分符合工程设计规范标准中要求;其四,要基于最佳效益开展相应的设计工作,从施工材料、机械设备、施工工艺等多个角度来进行综合分析,删减不必要的内容。
        2.6科学应用设计结构方法
        房屋结构设计过程中,使用完善的设计方法可提升设计的科学性。在房屋建筑工程设计规划阶段,须进行统筹管理,前期规划时对实际施工过程中的问题进行预期处理,可加快施工进度。应用设计结构优化法可对施工问题进行完善处理,施工设计团队应明确房屋建筑结构设计要点,优化设计方案中统筹管理制度等。人们对房屋建筑工程结构质量提出了更高、更具体的要求,施工人员应充分重视建筑工程的耐用性。应在设计、施工、检验等阶段过程落实结构设计方法,在设计施工团队内部定期召开调整施工方案、技术的相关会议。根据工程施工实际情况,充分落实设计方案,及时商议每个阶段房屋质量优化的新对策。在设计施工图纸的过程中,设计人员须考虑多种主客观因素,包括房屋建筑外形、总体结构布局、建筑承载力位置等,施工人员须严格按照前期规划阶段制定的设计图纸,进行实际施工操作。
        结语
        建筑工程设计方案会直接影响工程施工效果,还会对工程资金的应用形成不小的影响。为保证工作的顺利开展,就必须使工程设计方案具备科学性、合理性与先进性。因此,在方案设计阶段对工程所在地进行实地考察,认真研究建设单位给出的要求,对建筑结构设计进行参数调整,优化工程结构设计方案,使其具备较高的可操作性,并在施工过程中规避施工质量问题,从而为建筑企业带来良好的社会效益与经济效益。

        参考文献:
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        [2]郝艳伟.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].装饰装修天地,2018(4).
        [3]张凯月.建筑结构优化设计方法在房屋结构设计中的应用[J].工程建设与设计,2020(16).
        [4]周长艮,刘绍瑜.建筑结构设计优化设计新方法探析[J].百科论坛电子杂志,2020(3).
        [5]王志友.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用分析[J].装饰装修天地,2019(2).

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