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摘要:随着社会经济的快速发展,人民生活水平不断提高,人们对于房屋结构有了更高的要求,不但要求其安全实用,还要求具有一定的审美和经济性,能够更加有效地利用房屋空间。随着我国经济的发展及土地资源的短缺,未来的房屋建筑将会以高层或超高层为主。而且现在越来越多的年轻人由于各方面的原因更倾向于选择设计合理,空间利用率高的小户型。这些都要求建筑商在房屋设计阶段要充分考虑房屋的使用性能,进行建筑结构设计优化。同时建筑结构设计优化应用于房屋结构设计中,也能够节省工程成本,提高工程质量,增加建筑企业的经济效益。
关键词:房屋结构设计;建筑结构;设计优化;策略
1房屋建筑结构设计中的优化技术应用的意义
房屋建筑结构设计中的优化技术应用的意义主要表现为以下两个方面,首先,对于施工企业而言,能够大大提高企业的经济收益,根据有关数据分析可知,传统建筑设计模式下的房屋施工花费的资金比现代结构优化设计模式下的房屋施工费用多30%,因此,经过结构优化设计的房屋建筑项目能够降低施工企业的施工成本,从而提高企业的经济收益。另一方面,房屋建筑的直接受益对象是消费者,在经过结构优化设计的房屋建筑中居住或办公能够有效提高人们的舒适度。
2建筑结构设计优化的要求
2.1经济性要求
在进行建筑结构设计时,有效保证建筑结构的安全性是最为基本的,同时经济性也是非常重要的一个指标,因此,在进行优化设计的时候需要针对结构设计的经济性进行充分考虑。结构设计的经济考虑从建筑发展历史中就可以发现,从最为原始的石材到水泥的使用,再到当前的钢结构的使用,都是为了在提高建筑的经济效益的同时,对结构进行进一步有效优化,达到自重轻、受力合理、造价低。例如工字梁的产生也是其中非常重要的优化措施,在保证结构稳定性的同时,节省了大量的材料。
2.2安全性要求
对于建筑物结构来说,其最为基本的要求就是安全,只有保证建筑物的安全是结构设计的主要目的和基本要求。根据我国的《建筑抗震设计规范》中的要求,结构设计当中的抗震基本要求是“小震不坏,中震可修,大震不倒”,对于结构的设计来说是非常重要的准则。在进行结构设计优化时需要对建筑的整体以及其中的每一个构件都进行有效考虑和分析,促使每一个构件的受力都是可靠的,进而有效保证整个建筑物结构体系的安全性。尤其是在进行结构设计优化时需要严格按照结构设计的标准规范要求进行执行,按照安全、耐久、舒适的要求进行结构设计优化。
2.3功能性要求
对于建筑物来说,其使用功能是非常重要的,进行结构优化设计的时候需要对使用功能进行充分考虑,使得建筑物满足功能性的基本要求。比如说,对于一些特殊功能的建筑物有很多特殊的功能需求,银行使用的建筑物要求要有金库,在进行结构设计的时候需要对金库的结构、位置、出入口等进行优化设计,对于的荷载计算式,一般活荷载取值为10kN/m2,只有保证了建筑物功能才能更好进行优化设计。
3建筑结构设计方案优化的主要内容
3.1建筑物结构周期性的折减系数
对建筑物的框架结构和顶盖等结构的设计中,计算周期一般会比实际周期大,因为在施工时,由于填充墙体的存在会导致结构的实际表现刚度大于设计刚度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以一旦计算出建筑物的结构剪力偏小,会导致建筑物的部分结构安全性能降低,这时候就需要对建筑物的结构进行适当的周期性折减计算。但对于建筑物的框架结构是不适合进行折减计算或把折减系数取小的。
3.2优化建筑物耐久性设计
在很多混凝土的结构设计中都没有全面、综合地考虑到建筑物的耐久性,从而导致有许多建筑设计都未能达到当初的设计目标。当建筑物的设计者遇到建筑物的其他使用功能要求或是施工技术指标上升为设计建筑物的主要矛盾时,设计师就要放弃建筑物对经济的单纯追求,这时候往往需要根据建筑物设计所需要解决的重要性问题,挑选出适合的目标来进行优化,才能达到满意的优化建筑结构设计方案的效果和目的。
4房屋建筑结构设计优化策略
房屋结构设计中的建筑结构设计优化工作还需要切实把握好各个基本策略和手段的应用,确保相应优化工作表现出更强的实效性,其中关键要点内容如下:
4.1注重结构寿命优化。房屋建筑作为一类较为特殊的产品,应该在具体结构设计优化工作中关注后续房屋建筑的实际应用效果,能够促使其在结构方面具备较强的承载力和耐久性,如此才能够促使其在后续长期应用中具备较强的作用价值,尽量延长房屋建筑的使用寿命。比如对于房屋建筑桩基础结构的设计优化,就需要考虑到使用寿命,确保其能够具备更强的稳定性效果,避免在长期应用中存在受损威胁。
4.2注重结构和给排水系统的协调优化。对于房屋建筑结构设计工作的有效落实,其优化工作还需要关注到整个建筑结构的协调性,尤其是建筑结构和其它相关房屋建筑系统,更是需要进行详细计算分析。比如对于房屋建筑中给排水系统的应用,其对于房屋建筑结构的依赖性比较大,尤其是在相关管线的布置上,更是需要加强房屋建筑结构和给排水系统的相互协调,促使相应房屋建筑结构能够和给排水系统相辅相成,在需要进行管线穿越墙体时,更是需要较好协调相关设计方案,提前预留相关孔洞,确保其尺寸较为合理可行,并且规避因为给排水系统的安装应用对于房屋建筑结构产生明显威胁。
4.3注重整体和局部的协调。对于房屋建筑结构设计优化工作的落实,从整体和局部的协调性入手进行分析是比较重要的一个条件,需要确保相应房屋建筑结构能够体现出更强的协调性效果,对于越来越复杂的房屋建筑结构需要促使其体现出更强的层次性效果。比如对于当前房屋建筑结构中应用越来越繁杂的各类材料和零部件,都需要给予详细分析,保障整体房屋建筑结构较为协调有序,注重设计方案的详细探究优化。
4.4注重结构和电气系统的协调优化。在房屋建筑结构设计优化中,从电气系统的设计入手进行优化控制同样也是比较重要的一个方面,这种电气系统的应用需求同样也需要作为房屋建筑结构设计的参考条件之一,综合提升房屋建筑结构的设计水平。其中电气系统各类管线的应用就是比较重要的优化控制要点,需要从结构体系中予以预留设计,确保两者均能够具备较强的可行性,降低各个方面的不良威胁干扰。
4.5注重房屋建筑结构自身力学体系计算。为了更好促使后续房屋建筑结构能够具备更强的实用性,重点加强对于自身力学体系的计算分析也是设计优化的要点内容,需要基于房屋建筑结构的各个关键节点进行详细计算,避免在任何环节中出现力学体系失衡问题。
结束语
总之、建筑结构设计优化在房屋结构设计中有着重要的影响,对房屋结构的优化设计,可以使得建筑的功能与外形都得到一个科学的规划与提升。因此,相关设计人员在满足建筑使用要求与质量的前提下,需要不断精益求精的对房屋建筑结构进行优化设计,才能够满足人们对于住房的需要。
参考文献
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论文作者:尹琦
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/10
标签:结构设计论文; 建筑结构论文; 建筑物论文; 房屋论文; 结构论文; 房屋建筑论文; 建筑论文; 《建筑学研究前沿》2018年第31期论文;