建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究

发表时间:2021/9/3   来源:《建筑实践》2021年第40卷第11期   作者:张春文
[导读] 随着经济社会的发展,人们对建筑工程的安全性和舒适性都提出了更高的要求
        张春文
        3729231988040****,湖北 武汉 430000
        摘要:随着经济社会的发展,人们对建筑工程的安全性和舒适性都提出了更高的要求。建筑企业要加强房屋建筑的结构优化设计,提高建筑工程的稳定性和安全性,保障工程施工质量,来促进我国建筑工程的发展。
        关键词:建筑结构设计;房屋;结构设计
        引言
        设计人员需要在房屋建筑结构设计过程中优化各项技术,遵循房屋建筑设计的原则,通过优化技术解决设计过程中的内部问题,将各项优化技术运用到房屋建筑工程实践中,提高房屋建筑的质量。切实提升房屋安全性与美观度。为了优化结构设计阶段,达到提升建筑结构质量水平的目的,必须切实分析设计状况,采取安全、先进的技术,为优化升级设计工作提供帮助。
        1提高房屋建筑结构设计水平的必要性
        由于当前建筑业的工程结构设计需求越来越复杂,建筑体的实用功能趋向复杂化,建筑企业为了维持优势竞争地位,须不断升级自身审美观念、设计水平,合理设计房屋建筑结构,从而为下一阶段的工程施工提供保障。工作人员应充分重视房屋工程的设计,明确建筑工程的结构布置和设计要点,优化工程设计方案,在建筑项目施工过程中落实工程方案,以提高施工质量。为了推动建筑行业发展,工程项目施工应重视原有的设计方案,综合考虑工程运作的各方面影响因素,提升建筑体适应性、耐久性。房屋工程建筑结构设计人员应重视工程的整体美观与协调程度,满足客户的现实需要,立足以人为本的建设观念,保障建筑工程的使用性能、安全性能。
        2房屋建筑结构设计原则
        2.1节能性
        屋建筑结构设计的节能性原则,要求设计人员在区域功能规划过程中,以能源的使用方式进行展开,强调新型绿色能源的使用能力。通过这种方式,有效规避房屋建筑运行过程中的能源浪费情况,管控能源使用成本。同时节能性原则还要求设计人员根据绿色建筑所处环境,将环境要素纳入绿色建筑设计工作之中,实现节能设计的优化处理,使得房屋建筑与周围环境有效联动,避免环境污染问题的产生。
        2.2安全性
        大众对于建筑的要求,最先考虑到就是建筑物的安全性。建筑设计人员在保障建筑结构安全性的同时也应考虑通过设置多层防线的手段用来抵御外界压迫对建筑结构所造成的不利影响。建筑结构的安全程度直接影响建筑在任何时候受多种荷载、外加变形、约束变形的抵抗作用,及在偶然事件,如地震、火灾等发生时及发生后最大程度上保障建筑用户的人身及财产安全。
        3房屋建筑结构设计优化技术的实际应用
        3.1优化设计方案,完善设计过程
        设计方案是整个房屋建筑结构设计的蓝图,比如建筑的尺寸、方向,建筑的受力大小,建筑的实用性能等,都囊括在设计方案当中。优化技术能够完善设计方案,设计人员在思考建筑参数的时候,需要通过优化技术来处理采集到的数据,让最后的结论数据更加准确。前期的设计方案当中,需要人员对地基数据进行细致地勘察,在勘察过程中,相关人员要优化测量技术,测量人员将设计方案中的外在以及内在因素进行规划,能够快捷有效地完成方案的设计。
        3.2明确房屋建筑的功能标准
        设计人员在梳理设计思路的过程中,往往需要明确房屋建筑的功能标准,通过功能分区,进行区域性通风、采光等设计方案的制定与调整。房屋建筑主要服务于日常性的办公活动,为商业活动提供相应的硬件支撑,这种明显的服务型功能属性,要求设计人员在绿色建筑设计过程中,注重提升房屋建筑的服务能力,针对使用者的实际情况,对采光、通风等环境进行必要的控制,以此形成舒适的办公环境,为提升办公效率提供支撑。同时出于使用成本的考量,设计人员需要强化节能性设计,减少房屋建筑运行过程中的能量损耗,控制使用成本。


        3.3建筑主体结构的优化
        房屋建筑结构设计中,对主体部分进行设计的时候,应对建筑物的质量进行重点考虑,优化设计应建立在保障房屋建筑质量与安全性的基础之上。基于此,房屋建筑结构设计中,首先要考虑的问题便是确保建筑物的安全性,并在后期优化设计中,致力于实现主体结构承载性能的加强。对于建筑物来说,主体部分稳定性的增强,是提高建筑物安全性的有效手段,其可以赋予建筑物在一定范围内抵抗恶劣环境的能力,使建筑物在地震、大风等环境下具有安全性,避免一旦遭受恶劣外部条件建筑物便发生倾覆。对建筑主体结构进行优化的时候,重点是对剪力墙进行优化设计,确保剪力墙的整体稳定性,重点是要使剪力墙质量均匀,并让建筑物的结构重心、刚性中心重合,从而提高建筑物的整体稳定性。设计师可以采取减少剪力墙数量、增加剪力墙程度的方式,来对剪力墙结构进行优化,使剪力墙的稳定性更高。房屋建筑结构设计中,往往会在剪力墙内部设置大量钢结构,从而使剪力墙可以承受更多重量,提高剪力墙的稳定性。但出于节能的考虑,需要对这部分进行优化设计,在保证剪力墙稳定性的前提下,尽可能地少使用钢结构建材。
        3.4优化上部结构
        相关学者经过研究得出,建筑的上部结构较比其他部分结构更易受到剪切力的干扰,稳定性大幅度下降。优化设计必须提出科学性更强的设计方案,尽可能使上部结构的几何中心位于正上方的中心位置,确保建筑安全。剪力墙的具体设计需要结合房屋建筑实际情况开展,在确保满足设计需求的同时,科学地设计剪力墙数量、尺寸等各项数据,充分利用建筑原料,加大墙肢长度,减少墙肢数量。另外,建筑物周边环境也会影响其质量与稳定性,所以进行设计前,相关人员应去往施工地点进行实地考察,避免方案与现实情况不符,不能投入实际应用。
        3.5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,防震缝宽度应大于70.0mm,在砌体结构中,宽度应大于50.0mm。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。
        
        结语
        通过建设科学的结构优化模型,优化房建结构平面布置,可以达到提升设计合理性和建筑实用性的目的,有效节约建筑材料,降低建设成本。相关部门需要在建筑结构设计工作中不断创新和完善各方面技术,让建造出来的房屋能够满足人们心中的需求,在满足建筑结构安全、实用的基础上,更好地体现出房屋建筑的价值。
        参考文献
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