摘要:随着社会的不断进步,經济水平的不断提高,人们对建筑的需求也日益增多。对于建筑企业而言,设计出实用、美观而安全的房屋是第一要义,也是立足于现代建筑行业的根本,在房屋建筑的领域,结构设计对于整体的设计质量都有影响,它是实现第一要义的前提条件。本文阐述了建筑结构的设计优化方案,以望得到一些有效的实用。
关键词:房屋建筑;结构设计;优化
1房屋结构设计中的建筑结构设计的概述
1.1房屋结构设计中的建筑结构设计的基本理念
房屋设计是一项综合性和技术性结合起来共同开发的建筑工程,具有较强的复杂性和技术性,因此,它的这两个特性就使得它的设计不能只局限于简单的构造安排。在进行房屋建筑结构设计时,除了要考虑房屋设计的安全实用性外,还要兼顾设计外形的美观大方,使其能够在满足高质量的同时,展现更加完美的现代建筑风格。然而,实现这一目标却不是随意操作就能达到的,设计者要在设计建筑的过程中坚定不移的坚持结构优化设计理念,以实际情况为基础,尽可能地降低工程造价,采用更为先进的技术优化设计方案,使其展现更大的效益,这是实现优化目标的重要保证。
1.2房屋建筑结构设计优化的重要性
在房屋建筑的设计中,优化设计方案不仅能够展现更为先进的建筑美学,使其与房屋的经济效益得到紧密结合,发挥出更大利益,还能有效地保护施工区域周边的生态环境,尽可能地降低了建造污染。除此之外,采用先进的结构优化方法,还可以节约资本,使建筑工程的造价能够在达到高质的基础上,最大化的缩减投资成本并提高建筑结构的稳定性与安全性,协调各单位间的联系,为构建更为科学的建筑布局决策打下坚实的基础。
2优化选择房屋建筑结构类型
不同的形式的房屋建筑结构类型是会产生不同的造价管理模式的,而在建筑结构设计中常用的结构类型有如下几种:第一,剪力墙结构类型。该类型主要应用于高层房屋建筑中,所依托的基础为混凝土结构施工技术,该种优化结构类型同“短肢剪力墙”结构类型相比就有抗震性能强、钢筋材料使用数量较少等特征。第二,框架结构类型。这种类型主要优点在于开间大、灵活布局、造价较低等优点,但是该结构类型也具有一定的缺点,柱的截面面积比较大,抗震能力相对较薄弱。第三,“框架—剪力墙”结构类型。这种类型的结构是对剪力墙和框架两种结构的优化组合,其能够综合以上两种结构类型的优点,结构布置比较合理,实际应用能力也比较强,该结构的最突出特點就是抗侧力能力比较强。综上所述的三种房屋结构类型,无论是哪种都会有优点和缺点,在进行结构类型选择过程中一定要从建筑质量和建筑成本两个角度出发优化选择,对于建筑质量一定要符合业主和相关标准的要求,而对于建筑成本控制来说,要对房屋建筑工程的投资水平和施工单位的实际施工能力等进行分析和选择,最好是实现利益均衡。
3房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略
3.1构建设计模型
建筑结构优化设计是现阶段房屋结构建筑设计的研究课题,是突进建筑经济性与安全性的前提要素,在对其进行实施优化设计时,需要考虑以下方面的因素:第一,科学选择变量。通常情况下,设计师必须对整体的设计方案有初步的认知,还需要考虑到其对建筑建设的影响,针对部分重要工程参数来说,将其取值需要视作参考依据,这就需要变量供设计人员进行合理的选择。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际设计过程中,设计师需要参考相应的参数,最好参考变化幅度相对较小,或是不需要考虑太多因素的,这样才能更好明确目标数据,从而减缓结构设计及编程难度;第二,确定函数,为了将房屋建筑成本控制到最低,设计人员需要筛选合适函数;第三,权衡建筑施工条件,对于设计师而言,他们需要从整体角度考虑房屋构件的尺寸,还有相应的结构体系,这样才能从根本上保障建筑物的稳定性。实际设计过程中,设计人员需要从建筑物的使用目的,再到施工条件,从而获取设计约束条件,然后依据建筑规范解决设计难题,最终确定最优的设计方案。
3.2计算模式的最优化
房屋结构设计体系是一个比较复杂的系统,其内部涉及到各种计算程序,建造结构的设计过程,也是各种建造数据的计算郭处长。在建筑数据的计算过程中,设计人员要进行不附带约束条件问题的分析,确保计算结果的最优化。为了满足实际设计工作的要求,设计人员要进行不同建筑结构设计计算模式的应用,要认真分析这些计算方法的优缺点,根据实际的建筑结构设计要求,进行最优化计算模式的选择,确保工程整体设计成本的降低,实现设计者工作量的降低,优化工作程序,提升工作效益。
3.3外形优化
当前阶段,我国在建筑结构的设计方面需要进行有效的创新与优化,在进行具体设计的过程中,设计人员应该对外形优化措施加以应用,以固有截面优化措施为基础,适当的调整建筑的内部形状和结构框架,使设计的完善性得到有效的提升,以此来保证建筑结构的设计质量。
在进行建筑结构的设计时,必须要对建筑的具体情况加以了解,结合目前建筑结构设计方面的相关标准,对初步设计方案进行有效的修改,对外形优化设计的方法加以应用,应该按照建筑设计的相关标准对结构外形特征进行划分,在设计当中,主要应用连续性结构设计和杆系结构设计,其中,杆系形式的外形设计,需要对建筑结构当中的节点坐标选择保持重视,并将其作为设计中的变量因素,使外形优化设计中的各项要求能够得到有效的满足。
3.4截面优化
对于建筑结构而言,其结构的细节设计是保证建筑安全。稳定的关键内容,建筑结构的设计人员在对建筑截面进行处理的过程中,必须要对截面结构的安全性及稳定性进行全面的考虑,确保截面部位运算的科学性和准确性,使截面设计的各项要求得到满足,在对建筑截面的设计实施优化设计时,设计人员应该对设计的准确性进行增强,并根据计算数据完成各项操作活动,使建筑截面具有良好的稳固性,使建筑使用寿命得到有效的保障。
3.5优化基础设计
在结构造价中,占据比重较大的是基础造价,直接影响整个工程造价。在设计建筑基础时,要恰当选择建筑基础类型。通常情况下,地质条件较好时,低层建筑较多应用浅埋天然基础,而高层建筑较多应用桩基础,以控制沉降。对于深埋独立地下室,可考虑采用补偿式基础。在进行地下室設置时,要充分比较并验证地下室的基础型式、埋深、底板结构形式、顶板结构形式、抗浮水位、基坑围护以及侧墙设计等问题,同时要尽可能的降低工程造价。因为地质情况千差万别,同一建筑结构在不同的地质情况下所选的基础形式就会不同,结构设计师不能一成不变,在房屋建筑结构设计过程中,要因地制宜,根据建筑所在场地的地质条件、建筑结构的复杂程度、地下水位情况、当地的施工技术条件,合理选用基础形式,从而达到在保证结构安全前提下降低工程造价的目的。
结束语
综上所述,可以看出。将科学合理的结构优化方案运用到实际房屋结构设计中不仅可以实现建筑成果的美观,质量和安全的统一,还能最大程度地节省建筑成本。建筑结构设计中不能片面地追求经济效益而忽视整体结构的优化。在房屋的结构设计中,应当将建筑的安全放在首位,提升建筑的功能能力,保证建筑主体的质量,增加建筑的经济效益。要想达到这些目的,就需要采用先进的设计技术和方法,不断进行优化和创新,切实提高建筑结构的设计水平,提高整体建筑的经济效益,在实际的工作中实现不断的改进和完善。
参考文献
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论文作者:严明煜
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/17
标签:建筑论文; 结构设计论文; 结构论文; 建筑结构论文; 类型论文; 截面论文; 房屋论文; 《建筑学研究前沿》2018年第35期论文;