浅谈房屋结构设计中的建筑及结构设计优化论文_杨敏

浅谈房屋结构设计中的建筑及结构设计优化论文_杨敏

河南朝泓建设工程有限公司 河南安阳 456550

摘要:目前阶段,由于建筑成本的不断提高,主要体现在建筑用地以及建筑安装等方面,这就减缓了建筑企业的发展速度。因此,在房屋建筑结构设计中应用结构优化技术就显得尤为重要,不仅能够对房屋建筑中的各项资源进行更为合理的分配,还能够进一步提升房屋建 筑结构空间布局的适用性,促使建筑企业实现经济效益大化。本文根据高层建筑工程结构设计原则探讨了建筑结构优化设计方法,使建筑结构设计更加完善。

关键词:建筑结构;结构设计;优化

1建筑工程结构设计原则

1.1 合理选择计算简图

建筑工程结构设计的合理性由结构计算来保证,而计算简图是结构计算的基础。在工程建设过程中常会遇到不能合理地选择计算简图,这直接造成了建筑工程结构的安全隐患问题,因此,合理选择计算简图对建筑工程结构设计有着极其重要的作用。在建筑工程结构设计过程中难免会存在因钢节点而造成些许的计算误差,但是只要将其误差控制在建筑施工允许范围内,还是能够确保建筑工程结构设计的安全性以及稳定性。

1.2 正确进行分析计算

建筑工程结构设计过程中,计算机是最为重要的分析工具,然而各种各样的计算机软件计算出来的结构不尽相同,这就要求建筑工程结构设计人员对计算机分析结果抱有严谨的态度,正确合理地判断出最接近实际情况的计算结果,这样一方面能保证计算结果的正确性,另一方面还能保证建筑工程结构设计的准确性。

2建筑结构设计中常见的问题

2.1 现浇混凝土楼板的干缩开裂

在进行混凝土楼板浇筑时,浇筑完混凝土后,会在短时间内出现楼面出现龟裂的现象,尤其在温差较大的季节或地区这种现象非常明显,而且这种现象多发于住宅楼,公用建筑和商用楼较为少见,出现这种情况的原因是:由于现在的工程大多使用商品混凝土,混凝土是由预拌厂直接负责提供的,泵送混凝土要求混凝土的和易性要好,流动性要高具有较大的坍落度,商品混凝土为了达到这种效果就会加大水的配比,使混凝土的水灰比过大,严重地影响了混凝土的质量。

2.2 柱体、墙体连接混乱

在对比较复杂的结构平面进行布置时,往往会出现多方向柱网相连的地方。有的把每根柱和周围各柱都用框架梁连接起来,形成多梁交汇于一柱,这给接点区的钢筋锚固和混凝土的施工带来了很大的不便严重影响了施工的进度。

2.3 结构电算或设计方法存在问题

(1)实际施工图纸和电算的计算简图不符

问题主要表现在剪力墙开洞的大小、剪力墙的长度、厚度、门窗洞口的位置、框架计算高度等和施工图纸不相符。这大多是由于结构专业的计算进行的过早,建筑平面经过多次的调整,又没有来得及反馈给结构专业,使专业间相互脱节,等到了施工图纸进入校审的阶段,大多都只注意在图面上,没有核对建筑图,进而造成了这类错误,这回是某些构件的配筋失真,造成配筋不足的危险。

(2)抗震概念设计不足

建筑抗震设防的三个目标可以用小震不坏、中震可修、大震不倒来进行总结,第一目标可以利用承载力的计算来保证;第二目标可以利用结构可靠度标准分项系数来达到损坏可修的目标;但第三目标就要通过概念设计和各种抗震构造措施来实现。

2.4 钢筋混凝土结构概念设计淡薄

概念设计通常是指不经过数值的计算,根据整体结构体系和分体系间的力学关系、震害、试验现象、工程经验等,来获得基本设计的原则和思想。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在现行的抗震规范中规定,一般结构设计的弹性计算是以多余地震方面为出发点的,其超越概率为63.2%,比一般设防烈度低,规范要求设计不但要负荷概念设计的规定,还要加强抗震措施,这样才能达到设防标准,但一些工程只注重计算结果,忽略了概念设计和对抗震的要求

3房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略

3.1分段优化与寿命优化

随着建筑企业的竞争越来越激烈, 人们与社会越来越重视房屋结构的稳定性问题,建筑结构变得越加复杂化与多样化,建筑企业应该如何在激烈竞争中保证建筑结构的稳定性是各个企业都要面临的问题与挑战。 在所有的建筑工程项目的使用年限内,每个环节都需要选择不同的设计方案, 也就是说设计方案必须根据每个环节与各个阶段的具体情况以及实际特点进行, 因此每个阶段都可以进行分段优化与寿命优化。 同时,人们越来越意识到建筑结构的稳定性对建筑建设所起到的至关重要的作用, 在建筑工程设计中设计人员必须根据每个阶段的性质与特点进行不同优化方案的选择与确定, 确保建筑工程结构的稳定性与安全性, 保证建筑工程项目的寿命优化达到预期价值范围内,在满足人们居住生活要求的基础之上,提高建筑工程项目的使用寿命,实现经济效益与生态效益的系统统一。

3.2局部优化与整体优化相结合

目前建筑设计对建筑的使用性能与外观都有着很高的要求,而且越来越重视建筑结构设计的安全性与稳定性, 如果建筑结构设计不合理,缺乏相关考虑,必然会对整个工程施工以及日后的使用带来极大的安全隐患。 所以,重视并加强建筑结构设计中的安全性分析与考虑,注重局部优化与整体优化相结合,对提高建筑物整体的安全性与质量都是至关重要的, 进一步促进建筑行业的可持续发展具有深远意义。 例如建筑材料的选择、建筑构配件的选择以及施工人员的协调分配等, 比立足于建筑整体的角度上进行每个细节方面的优化处理, 同时又要立足与层次性方面进行综合分析, 就房屋结构设计体系。 安装工程以及其他各个环节进行具体细致研究,促使整体与局部共同优化,实现房屋结构的优化设计,进一步体现结构优化设计在房屋建筑工程项目中的应用。

3.3钢筋混凝土框架结构优化设计

钢筋混凝土结构在建筑项目中是一项十分重要的结构部分,在很大程度上直接影响着房屋建筑工程项目的整体质量与安全。 节点设计是钢筋混凝土结构设计中的重要环节,在计算建筑筋混凝土结构中,设计人员一般情况下会简化设计的流程, 将建筑钢筋混凝土结构中的梁柱连接简化为刚性的连接或者是按照设计的标准进行连接, 这样将梁柱简化为刚性连接,就会导致起夹角处不会发生变形的这个弊端,另一方面,如果将梁柱简化成理想的连接方式,在后期进行计算的时候,梁柱就无法对钢筋混凝土结构的弯矩进行传递, 也就是说结构分析模型与设计节点之间出现了不匹配的情况, 进而对钢筋混凝土结构设计造成不利影响。所以在钢筋混凝土结构的优化设计中必须按每个环节的具有情况来进行操作, 部分钢筋混凝土框架结构的项目可以采用准则法进行优化设计,根据建筑架构的截面大小,采用有限单元法优化结构分析,最后得出房屋建筑钢筋混凝土框架的优化方案。

3.4建筑结构的上部结构优化

剪力墙结构因其较好的抗震性和抗侧刚度等特点成为我国建筑行业普遍采用的建筑结构形式。剪力墙本身具有很强的耐用性与抗震效果,在面对生活中的意外事件或者自然灾害的时候可以抵御风险,减少人们得出财产损失与人身安全。合理布置剪力墙分部是剪力墙结构建筑优化的前提与基础,保证剪力墙的重量分部均匀,从而使得每个楼层的结构重心与平面刚度中心点相吻合。在设计的时候要充分考虑剪力墙的水平方向与承受力,横向与纵向的平和度都要考虑到,如果在实际施工中发生意外的情况还要保持剪力墙的承受能力与延展性能,对实际情况进行考量之后再进行精准计算完,然后还需要将数据应用到实际情况中看是否符合,减少風力以及地震等外界因素对房屋建筑带来的不利影响。

结束语

在进行设计时,既要考虑用户对房屋使用效果的要求,还要兼顾建筑的质量、安全性、稳定性等多方面的内容。通过对建筑工程的结构进行优化设计处理,可以更好地实现建筑结构设计的整体优化,从而达到经济、科学及合理的设计要求。

参考文献

[1]左丹,马旭东.关于建筑结构设计的几点建议[J].林业科技情报,2015,34(2):36.

[2]王燕,王维.浅谈建筑结构分析与设计[J].山西建筑,2018,(1):59.

论文作者:杨敏

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期

论文发表时间:2019/9/18

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