房屋建筑结构设计中的优化技术论文_王智勇,徐越

房屋建筑结构设计中的优化技术论文_王智勇,徐越

江苏中珩建筑设计研究院有限公司 江苏扬州 225000

摘要:随着我国经济的迅猛发展,我国居民生活水平有了大幅度提升,自然而然民众对居住环境提出了更高层次要求,新形势下为了最大限度满足人们对于居住要求,不仅仅国家对建筑方面加大投入,而且建筑企业也在不断探索优化房屋建筑结构。因为优化房屋建筑结构既能够保证其功能性和安全耐久性,还能在各方面都得到保障情况下节省建筑面积,降低建筑企业建设成本,确保建筑企业经济效益处于最优状态,这是优化设计的初衷和目的。房屋建筑结构设计囊括范围比较广,例如:整体房屋结构的优化设计、细部结构的优化设计等。本文以分析房屋建筑结构设计的现实意义为切入点,深入探析房屋建筑结构设计中优化技术应用应当注意的问题,以此为广大研究者提供简单理论支撑。

关键词:房屋建筑结构设计;优化技术;注意问题

新形势下随着我国社会主义经济改革步伐的稳步推进,建筑行业竞争呈现出白热化态势,建筑企业要想更好立足于市场竞争中,除依据自身实际情况制定行之有效发展战略外,还要创新自身的施工设计、施工方法等,满足民众不同程度需要,并向现代化建筑方向发展。再者,房屋建筑结构设计作为建筑工程的关键性环节,就要求设计人员对此予以高度重视,保证实际情况与设计图纸高度吻合,进而实现对施工整体结构的把控,降低建筑施工成本的同时,提升建筑企业市场核心竞争力,而这也成为了本文研究的关键。

一、结构优化设计现实意义思考

1.经济效益

在建筑施工中,我们还可以从建筑物的材料,部件设计以及前提投入成本方面入手,首先,混凝土是建筑施工中作为主要的建筑材料,我们在选择这种材料的时候,应该尽量选择等级较高的混凝土产品,一般来说,混凝土强度每提高一级,单价就会提高5%一8%;由于混凝土强度对柱及剪力墙轴压比有很大影响,所以这时要采用高强度混凝土。另外,设计中,我们还可以从建筑部件的横截面入手,最大限度的减少部件横截面,从而提高房屋的实际使用面积,例如:梁构件主要为受力控制配筋,为节省用钢量,从配筋率公式可知可通过减小混凝土强度等级,且有利于提高梁的抗裂性能。其次可以通过采用高强度的钢筋。鉴于较小截面宽度会导致较大用钢量的梁出现多排钢筋布置,这减小了截面的有效高度,在不影响使用和美观的前提下,可通过合理增大梁截面宽度,尽量采取单排布置形式,这样可以起到节省用钢量的作用,我们还可以适当的减少人工及模板使用量,这样不仅能够有效地提高房屋的使用面积,同时也大大的降低了施工成本,从而提高了企业的经济效益。

2.社会效益

在建筑结构设计中,我们不得不考虑到节能材料的应用,近些年来在我国的大部分的建设施工中,新型的节能产品不断出现,并得到了广泛的应用,例如:新型墙体材料的应用,不但保障了建筑性能,同时有利于生态平衡、环境保护和节约能源,既要符合国家产业政策要求,又要能改善建筑物的使用功能。因此在外墙保温中其占有率很高,应用环保型建筑节能材料对减轻环境污染具有重要的社会意义。

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二、房屋建筑结构设计优化在应用中应当注意的问题

在实际应用,建筑结构优化设计是一个颇具实用性的应用广泛的课题。包括设计人员的选用、前期方案的选取、基础结构的合理设计、细部优化、综合全面分析等。

1.重视设计人员的选用

在同一个建筑方案的要求下,不同的结构设计模式会产生不同的效果。在考虑设计模式时,对建筑设计所选用的参数、分析方法的选取更多的依赖于设计人员,而非计算使用的软件。越是经验丰富的设计人员,越能充分考虑实际问题的要求,灵活的选用,合理的判断。因此,对设计人员的选用会对设计方案的设计产生十分重要的作用。

2.正确的选取前期方案

目前,在确定前期方案时很少运用到结构设计优化技术,导致设计人员在进行房屋优化设计时往往忽略结构的合理性,增加结构设计优化的难度,也增加了建筑设计的成本。故应当在建筑方案设计初期融入结构优化设计技术,从而节省设计成本,确定更为合理的设计方案。

3.合理设计基础结构

基础结构设计是结构设计的基础,对地基结构的设计优化更是重中之重。首先合理选取地基使用的材料,使地基结构满足建筑规范所规定的安全度。其次,根据地质确定最适合的地基类型,不同的地质对地基结构的要求不同。

4.做好细部优化

4.1 做好钢结构的选取和应用

在房屋的建造中,钢结构的使用超越于传统结构的使用,在结构设计中占据重要地位。相对于传统的混凝土和砖石结构而言,钢结构具有更好的支撑作用、承受力和更好的力学性能,能够增加建筑物的安全性和可靠性。另外,钢结构的类型多样,建筑手法也更为丰富,更能体现建筑的美感,实现建筑物耐用性和美观性的统一。所以,设计人员在对建筑物结构进行优化设计时,应当充分考虑钢结构的使用。

4.2增加防震强度

建筑物不能脱离于其他外部环境而单独存在,故在建筑物的设计中应当充分考虑建筑物的外部因素和特殊环境。地震作为一个特殊的外部因素,其具有无规律性、不确定性、破坏作用极大等特点,应当在设计时充分考虑地震作用对建筑物的影响。为此,在优化设计时可以采用一些有效的抗震设计方案,增强抗震强度。例如,在多道设防理念的指导下,在必要部位设计一些次要构件,以消耗部分地震能量,有效保护主要部件;采取刚度对称的建筑布置方案,遵循建筑物的延性设计理念等。

5.综合全面分析

建筑物的结构优化设计不仅在于建筑物本身,还应当全面的考虑外部因素和实际需求。首先,应当考虑到建筑的使用目的、艺术形式和经济效益,其次,应当结合建筑物与外部的环境,包括周围的环境,市政规划的要求等因素。另外,建筑物的材料结构选取、光热等条件、建筑物平面和空间的组合等都应当考虑在内。

三、结论

综上所述,随着我国建筑行业的快速发展,人们对于建筑工程的要求不断提高,这就使得建筑的结构设计优化技术在建筑工程领域中发挥着日益重要的作用。因此,对于设计人员而言,其必须对房屋结构优化设计的复杂性以及系统性有一个清晰、明确的认识,并不断提升自身专业能力与设计水平,推动结构设计优化技术水平的进一步提高,从而实现我国建筑行业的健康、稳定发展。

参考文献:

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[5]彭延标. 探究房屋建筑结构设计的原则与方法[J]. 山西建筑,2012,10: 71-72.

论文作者:王智勇,徐越

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期

论文发表时间:2017/11/20

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