摘要：房建结构设计的开展,要坚持刚柔度适合原则,避免受到地震或者风荷载等的影响使得建筑出现变形情况,引发楼体倾倒。若建筑结构过刚,会减小建筑变形能力,受到瞬间作用力的影响,建筑会因为柔韧度不足产生毁坏。除此之外,在设计时,要明确重点,坚持分主次的原则,保证结构设计的科学性和合理性。
关键词：房建结构设计；细节问题；处理措施
1房屋结构设计中的建筑结构设计优化的现状
近年来,尽管房屋行业得到了很大的发展,房屋优化设计方法也变得更为多样,但在实际的建筑优化操作中还存在着诸多的缺陷。比如在优化的过程中,过分追求建筑标度而忽略整体建筑结构的优化以及对指定材料建筑的表面优化现象等,都严重阻碍了房屋建筑优化企业自身竞争优势的提升,使得房屋建筑的优化价值无法体现。因此,在这样的情况下,房屋建筑优化企业更应该发挥优化功能,通过精密的仪器计算数据,使建筑优化能在满足实际工程数据构建的条件下,打破其它因素和变量效果的限制,进一步对建筑结构的整体进行优化,使其发挥出更大的经济效益和美学价值。
2建筑结构设计优化理念及原则
为保证设计质量,设计师不仅要考虑房屋的基本性能,还要同时考虑房屋的结构和审美价值,在这样的设计理念的指导下,设计师就必须从各种拟定的方案中选择最佳方案,才能实现住宅设计的总体目标。对此,可以用一种科学的方法来表达这个方案筛选过程,即利用体系结构和相关的数学知识,在许多设计方案中选择一种最能满足居住者需要的设计方案,以实现建筑结构的优化设计。
建筑结构设计的优化包括建筑各部分结构设计的优化和建筑总体设计结构的优化两部分。其中,建筑整体结构的优化相较于细节优化更为重要,因为整体是所有部件的综合,在改善房屋功能方面起着更大的作用。建筑整体结构的优化包括房屋顶部的优化设计、住宅外围的优化设计以及房屋细部结构的优化设计三部分。在实际的结构设计中,设计者必须紧密结合施工项目的实际情况,力求达到建筑施工的经济效益、社会效益和环境效益。与此同时,为进一步提升设计效率和设计质量,设计者在保证住宅结构稳定运行的前提下,还必须大胆创新,勇于探索新型结构,在满足建筑施工人员需求的基础上,寻求住宅结构布局的新方法。
3房建结构设计细节问题处理策略
3.1绿色建筑的节地设计
建筑作为一个开放的体系要与周围的环境构成一个统一的整体，所以绿色建筑在选址上应该体现人文绿色与生态绿色，应该因地制宜，结合当地的气候特征和其他地域条件，最大限度地利用自然采光、通风等减少能耗和污染；其次应该搜集、分析当地民居资料，从城市规划的角度及居住区的服务对象等出发，总结出适宜当地居民生活的居住模式，研究该项目与周围环境的空间布局，为人们提供一个安全、舒适、健康的生活环境。
3.2优化独立基础设计
在房建工程的方案设计中, 地基工程作为工程的核心基础, 成本造价投入也相对较高, 多在工程整体造价的1/5左右, 对此, 建设工程为提高地基承载力, 降低工程造价投入, 优化基础设计非常重要。在对工程建筑的基础结构进行设计时, 按地基承载力特征值确定底面积时, 传至基础底面上的作用效应应采用正常使用极限状态下的标准组合值, 而不是采用承载能力极限状态下的基本组合值, 合理的将基础底面积控制在相应范围, 减少钢筋用量。除此外, 优化独立基础设计时, 可对地基承载力合理修正。根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第5.2.4条规定, 当基础的宽度应大于3m或者埋置深度大于0.5m时, 从载荷试验或者其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值应进行修正。使用修正后的承载力特征值, 能够有效减少工程的基础的面积。在工程建设中, 建设方为加快工程进度, 设计人员无奈之下采用保守的经验值作为地基承载力特征值, 造成基础面积的增大, 在施工中需要更多的钢筋, 增加了造价成本。
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3.3有效的控制建筑材料
建筑材料是建筑工程的核心,其质量的好坏直接关系到整个建筑工程质量的优劣,因此严把建筑材料质量关是确保建筑工程质量的基础,根据结构优化设计要求合理选用建筑材料。这就需要重视建筑材料的质量检测工作,通过专业人员对材料进行科学检测,才能确定材料是否符合结构优化设计需要。例如在选择钢筋时,根据房屋建筑优化设计标准,要求钢筋不仅具有一定的硬度,同时其韧性也要符合要求,这样才能保证钢筋在受到较大外力时,不容易弯曲和折断,从而在一定程度上有效提高房屋建筑的抗震、抗灾能力。
3.4细节优化方法
在确定建筑物总体优化方案后,需要进一步对该建筑物的详细情况进行详细研究,由于不同部位的荷载对建筑结构有着不同的要求,与此同时,即使负载要求相同,但由于同一地点不同材料有着不同的参数,因此在实际工程建设中也会出现设计无法适用的问题,此时,就需要进一步加强对于房屋结构细节的优化。在细节问题中,大量的实际数据由于不能用计算机进行计算,只能依靠设计者手工计算,而这不仅将严重降低优化设计效率,同时还可能降低优化设计的准确性和精确性。鉴于此,在进行细节优化的过程中,首先,相关建筑设计优化工作人员必须不断完善自身的技能,保证能够快速、准确地计算出优化的数据;其次,根据自己的多年经验的各种细节和积累的知识,借鉴学习国外的先进方法,设计出我国自己的与自己的设计方法;最后,使用材料方面也要具体到细节,施工前要对材料的使用有一个大致的了解,对未使用的材料也要根据实际情况进行回收,以全面节约建筑设计的优化成本。
3.5对建筑地基结构的设计
地基作为建筑施工的一个重要组成部分,其基底的设计是建筑结构中最为重要的部分,不仅要求具有安全稳定性,还要求尽可能地经济合理。因此,这就要求设计人员在设计时要从实际出发综合多种因素进行设计优化。一方面,在施工前,专业人员要多次对施工区域进行实地考察,在采集和分析多种实际因素后,为设计人员优化建筑结构提供依据,使人员结构优化更为准确。另一方面,由于不同地区和不同房屋建筑的地基土质各不相同,所以设计人员在进行优化时,也要充分考虑这一因素,不仅要按照设计公式对地基承载力进行计算,还要根据相关规范对这些计算结果进行严格修正,使其能在减少误差的情况下,地基结构的设计更为标准化。
3.6把握梁板设计的可靠性
开展建筑上部结构设计,对于梁的可靠性把控,要保证其承受的阿负弯矩具有一定的强度,保证结构梁的支座能够达到承载力要求。为避免悬挑梁设计不合理,在设计时,要准确计算梁挠度,保证梁高度设计的合理性。控制计算误差,保证挑梁的支撑力。悬挑结构在房屋建筑结构整体中,发挥着重要的支撑作用,能够避免梁板产生裂缝。除此之外,在设计时,要注重箱、筏基础底板挑板的阳角问题把控。若底板钢筋外向双排,并且在悬挑部分保持不变,则阳角可以不加辐射筋。
3.7通过现代技术来实现优化设计细节
在房屋建筑结构设计中,不仅要实现整体设计效果,还需注重对局部细节的精心设计。例如在对现浇板进行设计时,可根据实际情况,将异形现浇板设计为矩形,这样能有效减少因拐角产生的裂缝问题,同时根据物理力学原理,矩形现浇板的受力更加合理,稳定性进一步增强。又如为了减少柱构件的底部截面,可采用强度较高的混凝土,通过增强混凝土强度来提高柱构件的荷载力和稳定性,这样既保证了柱构件的质量,又节约了成本。
结论
总之,在现行的社会发展中,房屋结构设计中的建筑结构设计优化还是具有现实价值的,所以,在进行设计优化时,设计者要全方位多角度的进行考虑,选择最有效最科学最合理的设计方案进行房屋结构优化,使其能在满足高质量的同时,发挥出更大的美学价值。
参考文献
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论文作者:窦金楠
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/30
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