建筑结构设计优化技术探析论文_武永光

建筑结构设计优化技术探析论文_武永光

中南建筑设计院股份有限公司 湖北武汉 430071

摘要:随着经济的不断发展,人们对于建筑造型、平面布局多样性的要求和结构的安全性要求越来越高,使得建筑耗费的成本也越来越高,尤其是结构的建设成本,占据了整个建筑建设总成本的很大一部分。先进的、高质量的结构设计优化一方面能够保证整个建筑工程的安全性,同时也能够降低建筑结构设计的成本提升建筑结构的实用性;另一方面,高质量的结构设计能够将建筑内部的每个部分都得到最佳的协调,充分发挥建筑材料的使用价值。

关键词:建筑结构设计;房屋结构设计;优化

引言

房屋建筑的安全保证需要优秀的结构设计。同样的,建筑整体的质量提升也不能离开结构设计。现代的人们,随着生活水平的提高,对建筑的要求也越来越高,因此,创新和多元就成为建筑设计新代名词。形态设计上的创新性和多元化不是想能实现就可实现的,首先要工作者应该先考虑到建筑结构设计本身的因素,安全、适用等,不然建筑的质量和安全就会受到很大的影响,并且人们的生命财产安全也会受到很大程度的威胁。

1 房屋建筑结构设计的原则

(1)根据一个建筑结构的功能定位,不同的建筑构件在房屋建筑中的使用是不一样的,所以应该根据房屋建筑的功能层次来选择合适的材料成分。(2)大部分的房屋建筑结构设计应遵循设计原则,特别是在房屋建筑的安全设计中,要遵循这一原则,可以提高房屋建筑的安全系数。(3)优劣互补的设计原则也非常重要。建筑结构设计人员对施工单位进行详细检查,对建筑物进行仔细地观察和测量。建筑结构的变形要求是根据实际情况来确定的,建筑结构如果刚度过小,在外力作用下容易变形,影响结构的正常使用甚至会影响结构的安全;若结构刚度过大,会增加结构的建设成本。

2 结构设计优化技术的注意事项

2.1 加强对工程项目前期参与的重视

房屋建筑项目的核心应该是设计阶段,房屋建筑的施工成本、施工质量和建筑性能都会受到设计的影响。在设计环节应用优化技术能够有效的提高设计质量,因此必须在工程项目的前期参与进行重视。同时以设计结果为依据,将合理的技术优化建议提出来,只有这样才能使结构优化分析思想得到更好的体现。

2.2 加强对内部结构优化设计的重视

设计人员应该对内部结构的优化予以高度的重视,只有这样才能在工程项目的各方面体现优化设计的思想,从而实现对房屋建筑整体结构的优化。例如在设计现浇板时,就应该对现有现浇板的受力情况进行分析,尽可能的避免拐角裂缝现象的出现,立足于优化技术思想,应用不同的解决方案进行解决。

2.3 积极应用信息技术、计算机技术

在未来的工程项目发展中,优化技术必须与计算机、信息技术进行融合,适应时代的发展,更好地运用优化技术指导项目建设。根据当前的工程实践,在工程建模和工程数据分析中往往要应用计算机技术,通过计算机技术来获取不同的工程参数,并对其进行分析,从而将工程结构模型建立起来。这样技术人员就能够加直观地对各种参数标准下的工程结构稳定性进行分析和掌控,从而对整个建筑的结构整体安定性进行更好的控制。随着信息技术的发展,在未来的工程项目中积极应用各种信息技术,发挥其价值。

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3 房屋结构设计中应用优化技术

3.1 房屋结构设计钢结构优化技术

建筑材料质量对结构的整体性能的影响是钢结构设计中最关键的一点。其在优化应用当中,设计工作者应该从下面三点进行认真的思考与研究:第一,和其他的施工技术进行对比参照。钢结构在当前工程项目里应用的优势在哪里,存在哪些问题,如何解决;第二,哪些内容为钢结构在当前工程应用中的具体项目,当中涉及哪些重要的核心技术;第三,工程项目中钢结构的施工整个过程会存在几个可以优化的项目。

对结构整体性能而言,其结构材料的选择也能够对其产生很大的影响,设计人员在进行房屋建筑设计中,应该重视钢结构的使用。相比较而言,钢结构有这三大点:其一,和砖石结构以及混凝土相比,钢材拥有很强的力学性能,对于钢结构受力体系,它能够做到将其从平面转向空间,能够将建筑的大空间充分表现出来;其二,钢结构轻盈,能够做到结构形态优美而不需要通过建筑手法来体现;其三,钢材料拥有很多类型,有多样化的安装方式,这样能够将建筑施工的进度加快,进而减少工程建设成本。

3.2 房屋结构同电气保持协调优化

电气的管线如果以导线形式安装于金属管的外部或是楼板处,则可能会造成预制结构施工难以开展。因此,管线如果贯穿结构梁,那就需要在梁预制之前留下孔洞,与此同时需要保证墙体厚度与梁宽相同,如果做不到梁宽与墙体厚度相同,则需要确保梁的侧平面与墙体一侧相齐平,最终实现管线不在墙体外面裸露。在房屋建设的过程中,电梯处的空洞很多、也预埋了较多的构件,因此,电梯房的强度需要单独进行计算分析,以保证合理设计来实现结构的安全。

3.3 房屋结构同排水保持协调优化

由于在整个建筑中,专门用于给排水的房间有很多机械设施,所以其相比较于普通房屋,所承受的荷载较大。因此,水泵房应该尽可能设在地下室区域。给排水房间里面的管道较为复杂,长度及粗细都不尽相同,因此,依照相关设计和使用标准应该预留足够的孔洞,同时加强其穿孔四周位置。除此之外,水平方向的管道如果贯穿承重墙,则应该及时对其进行维护和加固处理。尽量保证结构优化同排水优化的协调,避免管道绕梁绕柱等情况的发生。

3.4 桩基础优化

桩基础可以划分为灌注桩及预制桩两种桩型。因为灌注桩在施工时质量较难控制,并且操作复杂,时间较长。所以,如果在沉降符合相关标准的基础上,应利用预制桩进行施工。另外,因为在普通状况下,伴随着桩基的不断深入,土壤对桩身的作用及摩擦也随之增大,所以,应尽量选取长度较大的预制桩。

结束语

综上所述,建筑结构设计优化技术是一个复杂的系统工程,需要设计人员用结构分析软件对结构进行分析判断、选择最合适的结构体系,根据场地的地质条件进行合理的基础设计,充分利用科学方法,大大降低施工成本,使房屋结构优化贯穿整个设计过程,让房屋结构设计更适应人们的生活,同时大力提高其抗震性能。

参考文献

[1]王强周.基于BIM的大型建设项目优化技术研究[D].西南交通大学,2015.

[2]李毅.L型截面高层建筑风荷载特性及其优化设计研究[D].湖南大学,2015.

[3]令狐克华.房屋建筑结构设计中的应用优化技术[J].四川建材,2015,01:56-57.

[4]费庆松.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].建材与装饰,2015,48:72-73.

论文作者:武永光

论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期

论文发表时间:2017/10/24

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