摘要:在社会经济水平显著提升的背景下,房屋建筑工程的需求及数量呈现明显的上升趋势。房屋建筑不仅需要满足人们的居住需求,其美观性及安全性也应不断提升,而房屋建筑结构作为工程中较为重要的一部分,与建筑功能及质量密切相关,应当依托房屋建筑工程结构优化设计,提升房屋建筑的质量和使用寿命。
关键词:房屋建筑工程;工程结构;优化设计
引言
房屋建筑是现代城市中的重要空间,为居民的日常工作与生活创造室内环境。在进行结构设计的过程中,坚守建筑设计基本原则,并在时代科技化背景环境下,利用行业的发展优势,对工作内容进行创新管理,增强房物建筑结构设计优化的实用价值。
1房屋建筑结构设计的内涵
在房屋建筑施工过程中,结构设计不仅占据重要地位,更能为后续施工的有序推进提供基础保障。房屋建筑结构设计就是设计人员以客户需求为基准进行有针对性的结构设计,在这一过程中,还应当积极融合其他关联要素,丰富设计内容,促使其更为完善,确保设计方案能够更为全面地体现出房屋建筑的特点,并且满足客户对房屋建筑结构的要求,提高建筑物的美观性及安全性。房屋建筑结构设计能够对工程构造进行全面体现及优化,无论是房屋建筑的居住作用还是外观,都能向着多样化方向设计及发展。
2房屋建筑结构优化设计原则
(1)安全性设计原则。通过加强房屋建筑结构安全性优化设计,不但能够降低建筑工程施工成本,而且有效提高房屋建筑工程的安全性能。若设计人员只考虑如何节约成本,忽视房屋建筑结构设计的安全性,特别容易引发较大的安全事故,故设计者要严格遵守安全性设计原则。(2)功能性设计原则。房屋建筑结构的各项功能,可以通过优化设计全面体现,在对房屋建筑结构进行优化设计时,设计人员要遵守功能性设计原则,为居民提供一个功能更为齐全的居住空间。在当前的经济环境下,居民对房屋建筑工程的功能性要求比较高,因此,房建结构设计人员要根据居民提出的要求,保证房建工程的各项功能得到充分发挥。(3)经济性设计原则。由于房屋建筑工程结构比较复杂,涉及的内容特别多,钢筋与混凝土等施工材料使用量逐渐提升,工程施工投入资金额不断增多,房建结构设计人员要认真遵守经济性设计原则,在满足房建工程结构设计安全要求的基础之上,节省大量的施工作业材料。
3房屋建筑结构设计优化策略
3.1引入数字化技术手段
在时代资讯条件与技术水平的影响下,通过交流与创新,形成了多种类型的结构设计方案。在对特定建筑项目展开设计工作的过程中,可以尝试通过数字化技术手段,完成结构设计方式的选择与应用。尤其是在数字化程序软件的应用中,对于房屋建筑结构设计,产生了典型的积极影响,是提高设计质量的主要途径与关键手段。例如,北京奥运会的主体育馆“鸟巢”,在进行设计的过程中,其设计师赫尔左德、德梅隆引入了数字化的技术方法,通过计算机软件程序与硬件系统的计算能力,对结构中的细化参数进行分析与计算,并在完成设计数据计算的基础上,对系统使用中的合理性作出全面的辩证分析,以此保证“鸟巢”在结构设计的合理性,为其在结构稳定性的基础上,增添了美观表现效果,提高了应用价值。对此,为了保证数字化技术手段的应用条件,需对房屋建筑结构设计的业务能力进行优化升级,使其能够适应计算机程序的使用,并在合理利用先进辅助软件程序的基础上,保证设计内容的科学性。
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3.2优化改进房屋结构负载
在设计现代房屋建筑结构时,要高度重视房屋建筑的风荷载以及抗风系统优化。尤其是风荷载,必须对其保持有效调整,建成的房屋建筑才能有效抵御外部自然灾害冲击,保证居住者的生命安全。概而言之,唯有保证房屋建筑具备良好的风荷载与抗风系统,房屋建筑的安全性与抗震性才能有效提高。对此,建筑工程师在设计房屋建筑时,要注重及时调整和完善建筑结构的荷载,使房屋支柱的预应力得到保障,进而提高房屋建筑结构的稳定性,防止可能性安全事故出现。但在调整房屋建筑结构的负载时,建筑工程师要严格落实国家的房屋建筑规定。
3.3房屋建筑结构设计模型的优化技术
(1)合理选择房建结构设计变量,结合房屋建筑结构设计参数,如目标控制函数与约束控制参数,对房建结构设计模型进行科学优化。对于变化幅度比较小的设计参数,可以选择特定参数。对结构设计参数进行设定。(2)确定目标函数,房建结构设计优化环节,设计者要明确各项构件尺寸与钢筋截面积设计要求,做好截面与含钢量函数关系的分析与计算工作,保证房建结构设计方案得到有效优化。(3)明确约束调价要求,房建结构设计人员要遵守安全性设计原则与可靠性设计原则,保证房建结构设计模型得到科学优化。在设定房建结构设计函数的过程当中,设计人员提前设定好约束条件,房建结构设计优化的尺寸主要有结构裂缝宽度约束、强度计算等,设计人员需要将约束条件与假定的约束条件进行有效对比,保证设定的各项约束条件满足工程具体设计需求。
3.4房屋建筑结构的抗震设计
任何房屋建筑结构的设计与修建都必须保证房屋的抗震性,以使屋内居住者在遭遇地震等地质灾害时,能有效避免人身安全或者财产受损。我国建筑工程相关规定也曾高度强调,建筑工程单位必须根据地形进行高效抗震设计,切实提高房屋建筑的居住安全性。而且,从社会经济利益角度来看,加强房屋建筑的抗震设计,有利于进一步延长现代房屋建筑的总体使用寿命,使房屋业务获得更大的社会经济效益。
4案例分析
如,某房屋建筑项目施工期间,就着重从房屋建筑结构设计布置的视角上,进行优化技术的探索,其实践的要点可归纳为:①房屋建筑结构设计期间,尽量选择朝向阳光的建设方向,且地理位置应选择规避风口的位置上;②房屋结构设计时,将建筑的层数控制在28~30层之间,这样可避免高层建筑中出现楼层过高,房屋建筑安全性不够高的问题;③房屋建筑结构设时,内部主体结构墙、柱施工建设期间,应尽量避免所有核心支撑结构处于同一侧;同时,房屋建筑中的给排水管道设计上,多采用“直上直下”的管道结构,尽量减少“转弯”等部分的设计。此外,管道部分的设计时,设计人员考虑到了水电部分的分开规划要点,继而在后续进行相关要素调节时,避免房屋建筑结构设计部分出现交叉的问题。本小节案例中所描述的内容中,就是房屋建筑结构设计期间,运用有效的设计方法进行因素弥补的方式。一方面,该项目进行房屋建筑结构设计调节时,从房屋建筑结构调节层面上,对墙体、管道、地理位置的选择上,进行了对应优化调整;另一方面,本次的房屋建筑结构设计过程,也能够从未来应用层面上把握设计优化要点,因而,从结构布置合理视角上进行问题探究,自然也是较好的房屋建筑结构设计方法。
结语
综上,房屋建筑工程的结构设计工作,是构成房屋主体的关键,必须得到岗位工作人员的高度重视。在开展设计工作时,从基本原则理念出发,通过巩固功能性、安全性、经济性三点基本原则,对设计方法进行优化调整。并在时代先进技术与理念的引导下,形成系统化的使用空间,保证结构设计的工作价值。
参考文献:
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论文作者:郝冬旺
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第28期
论文发表时间:2019/8/23
标签:结构设计论文; 房屋建筑论文; 房屋论文; 建筑结构论文; 结构论文; 安全性论文; 建筑工程论文; 《建筑细部》2018年第28期论文;