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摘要:随着经济的发展和工业化进程的加快,建筑行业的竞争也越来越激烈。在这种竞争的前提下,市场中的建筑企业要想在竞争中胜出,就有必要着重对建筑施工以及建筑的结构设计进行详尽的研究,对结构设计进行不断优化,更大程度地保证建成的建筑质量可靠,同时合理降低成本,才能够在严酷的市场竞争中脱颖而出,赢得市场。基于此,本文论述了房屋建筑结构设计中优化技术应用的必要性,分析了建筑结构设计基础原则,提出了建筑结构设计优化对策。
关键词:房屋建筑;结构设计;优化技术应用
1 房屋建筑结构设计优化技术应用的必要性
1.1结构设计优化技术能够满足人们对建筑的需求
社会快速发展以及人们生活水平大幅提高,建筑品种和人们对建筑的要求呈现多样化,人口数量和土地矛盾日益加剧,建筑结构设计时需要注重建筑质量把控和功能形成,切实做好建筑成本节约和建筑空间优化,要达到上述目的通过结构设计优化能够有效实现。
1.2结构设计优化能有效降低建设成本
与传统结构设计相比,建筑结构设计优化能降低工程投入,施工单位能缩短工期,加速资金周转,创造更多的经济利润。
1.3大力改善人居环境,提高人们生活质量
通过房屋建筑结构优化技术的实践应用,整合房屋结构不同的单元,提高建筑质量,更好促进人们安居乐业。房屋结构设计优化能够增强房屋经济性和适用性。当前房屋建筑结构优化设计理论渗透到建筑领域,对建筑环境和品质综合平衡,提升建筑物综合效益,拓展建筑功能,提升建筑物美学价值,增强建筑给人们带来的舒适度和温馨感。
2 房屋建筑结构设计基本原则
2.1场地适应性
场地适应性通常指建筑地基承载能力和其防震能力符合建筑整体需求。房屋建筑设计属于复杂的结构体系,子结构和部件协同配合才能实现建筑空间整体性和稳定性。建筑结构整体抗震能力和子结构及部件刚度、强度和受力状态紧密相连。建筑设计因功能不同呈现各自功能空间特征,具有各自明显的结构体系模式,空间布置不同,不同的内部空间需要不同的建筑结构。
2.2适用性和经济性
建筑用地,施工消耗的能源、材料和人工价格不断上涨,设计单位要从各个方面加强工程成本控制,在对结构设计时坚持“安全适用,经济合理”的指导思想,做好房屋建筑结构设计,结合建筑功能和施工条件在特定建筑空间用整体概念完成结构方案设计,妥善处理构件和结构、结构和结构之间的关系,力争施工效果最好,建设成本较低。
2.3刚柔相济
建筑结构刚度如果过大则适应变形能力不强,一旦发生地震,其强大破坏力瞬间来袭需要结构承受特别大的荷载,这样容易造成局部受损甚至全部毁坏。刚度过柔释压好,快速传递但变形过大却不能运用,如遇严重自然灾害建筑物极有可能发生倾覆。
3结构设计优化的要点
3.1协调房屋建筑结构设计
结构设计优化需要建筑工程各个环节的相互协作,是一项较为复杂的工作。相对于房屋建筑设计,提高房屋的外观作用,结构设计是针对房屋建筑内在结构进行优化合理的设计,二者应相互结合,互相协作,以降低建筑造价,提高房屋的实用性和经济效益,实现结构设计的合理化。
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3.2遵循结构设计规范
结构设计优化需要专业且经验丰富的技术设计人员,在结构设计过程中遵循结构设计规范。然而,结构设计规范是面向所有的建筑工程,有些规范并不适用,也不具备较高的安全性。因此,对房屋建筑结构进行结构设计时,在遵循结构设计规范的前提下,应结合房屋建筑工程的实际情况,具体问题具体分析,做出正确的判断,优化房屋结构设计,提高结构设计质量以及经济效益。
4结构优化技术在房屋建筑结构设计中的应用
4.1设计方案技术优化
随着我国建筑行业的发展,建筑商为了能够缩短工期,常常会要求设计人员能够尽快给出设计方案,导致所设计出的方案不仅与其他建筑工程大同小异,还会出现细节问题,造成工程造价的提升。在任何建筑工程中,前期的设计几乎能够决定工程施工和造价,因此需要从建筑工程的设计之初就注重技术优化。设计人员在设计过程中,要始终秉持技术优化的理念,对每一个结构进行造价估算,从而保证实际施工时,能够起到降低成本的作用。另外还需要对楼层的高度、楼层间距等进行试验,从而确定优化的最终数据。
4.2房屋建筑整体结构的优化
建筑自身的结构类型对房屋建筑的工程成本有很大的影响,普通房屋建筑的结构类型主要包括以下几种:1)剪力墙类型:此结构类型被广泛应用于高层建筑中,以混凝土墙为基础,其优点是建筑抗震能力强,并且钢筋等材料使用数量较少;2)框架类型:这种结构类型的优点是在建筑结构布局上很灵活并且造价较低,其缺点是柱结构自身的截面较大,因而降低了抗震能力;3)混合结构类型:这种建筑结构类型综合了以上两种结构类型的优点,并适当规避了不必要的缺点。这种建筑结构类型广泛应用于日常的工程建设中,应用性较强并且结构布置等方面的合理性、科学性都有所提高,而且这种混合结构类型的抗震和抗侧力能力很强,因此通常运用于民用建筑工程中。以上三种建筑结构类型都优缺点共存,并且在不同类型建筑上有所发挥。
4.3节能结构设计的优化
在国家绿色发展、循环发展、低碳发展的号召下,做好结构的节能设计是十分必要与重要的。在房屋建筑的使用中,能量开支比较大的活动项目包括取暖、照明等。因此,在结构设计时,要注意设计建筑的主要朝向(向南),以得到最大的采光时间,降低照明对电能的消耗;要扩大南面的窗口面积,以得到最多的太阳辐射能;在建筑的北面做好保温设计,进而将热量留在房屋建筑内部,从而提高房屋的保温效果。另外,屋顶的设计可以采用架空的方式来增加房屋的保温;或者铺设循环水管,这不仅可达到冬暖夏凉的效果,同时还可以增加热水的供应量。
4.4概念设计结合细部结构设计优化
将概念设计应用于没有确切数据的结构设计中,将数值作为辅助和参考,并在设计工程中灵活运用结构设计优化技术,注重细部的结构设计优化,以及房屋建筑地基的设计,优化房屋建筑结构。将概念设计与细部结构设计优化相结合,确保房屋建筑结构设计的安全适用,从而取得最大的经济效益。
4.5加强房屋建筑防震安全结构设计
安全是房屋建筑结构设计的最基本要求,也是其质量好坏的一个重要衡量指标。在房屋的使用中,会遇到很多不可抗拒的外力因素,尤其是最没有规律可循的地震,因此房屋建筑结构设计时尤其需要对地震荷载作用进行充分考虑,通过对设计或构造等层面采取合理措施来提高建筑的抗震能力。总结以往的工作经验,目前对于建筑物的结构抗震设计,确实有一些比较有效的设计方案,如设计成结构对称的建筑物,其荷载承受处于均匀状态,建筑物的延性较大,结构的危险截面比较少;采用延性建筑房屋结构;通过多道设防思想即通过次要构件来保护主要构件,以此满足建筑结构抗震性能的要求等。
5结束语
房屋建筑结构设计优化技术的实践应用影响建筑安全性能和使用质量。在建筑结构设计优化实践中坚守做好科学设计,确保建筑施工安全和使用安全,在保证建筑自身功能基础上实现对工程投资的有效控制和管理。房屋建筑结构设计优化技术的实践就用需要提高结构设计人员自身技能,大胆开拓创新,运用现代理念,做好结构设计新技术和新方法的合理运用。
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论文作者:于芳芳
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第4期
论文发表时间:2019/9/19
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