建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用分析论文_咸广通,张益铭

建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用分析论文_咸广通,张益铭

北京中联环建文建筑设计有限公司济南分公司 山东省济南市 250100

摘要:伴随着社会经济的不断发展,建筑市场的竞争力也逐渐增强。为了确保企业能够在激烈的竞争中占有一席之地,为业主建设出性能安全、外观良好的房屋建筑,相关施工企业就应对施工设计及方法进行深入研究。因为房屋建筑商品中,其结构的资金投入占总体投入比相对较高,利用对结构设计的不断优化,不但可以保证房屋建筑的质量安全,同时还可以减少项目资金投入,增加企业经济收益。因此,本文对建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用进行分析。

关键词:建筑结构设计;优化方法;房屋结构设计;应用

在建筑结构设计的过程中,要对建筑物基本功能的健全性、建筑物的可靠性、安全性和美观性进行综合的考虑,这就需要使用建筑结构设计优化方法,优化房屋建筑的结构设计,达到设计的根本目的。建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中发挥着重要的作用,具有实际意义。

1建筑结构设计优化方法

所谓的建筑结构设计优化方法指的是在对建筑施工的便利性进行考虑的基础上,充分的结合艺术学和审美学,在设计中涵盖房屋的建设目的和功能。建筑结构设计优化对所有的结构设计方案进行选择和优化,选出最优的设计方案,既能够保障施工的便利性、建筑结构的经济性和建筑物的质量,又能够使建筑结构更加美观大方、安全适用。

在进行建筑结构设计优化的过程中,具有以下几个特点。首先,具有较广的学科联合性,也就是需要用多种学科来进行结构设计优化。其次,建筑结构设计优化方法比较强调美观性。第三,建筑结构设计优化方法强调建筑物的质量和安全。第四,建筑结构设计优化方法具有较强的实用性。第五,建筑结构设计方法强调环保性和节能性。第六,建筑结构设计优化方法能够提高施工的经济效益,具有较强的经济性,有利于开展施工管理。第七,建筑结构设计优化方法具有较强的科学性。最后,在能够保障建筑结构的安全和质量的前提下,建筑师应该大胆尝试新的结构形式,从而不断创新建筑结构的设计优化方法。

2结构设计优化技术的意义

在房屋结构设计中运用建筑结构设计可以起到非常好的效果,这不仅可以使房屋看起来更加美观,用起来更加实在,而且也能够节省大量的造价,起到良好的效果。几乎每一个建筑商都希望,在建筑结构的长远效益得到满足的情况下,应尽可能地降低建筑结构的近期投资,与此同时,保障建筑物结构的可靠性和科学性。只有这样,才能顺利实现可持续发展,得到更多、更大的经济效益。

采用设计优化的方法与采用传统房屋结构设计方法相比优点是十分明显的,它可以使建筑工程造价得到大幅度降低,降幅达到35%。要实现优化方法的技术性问题,材料的性能要合理利用起来,争取协调好建筑结构内部的各单元,达到建筑规范所规定的安全水平。同时,优化方法的技术性实现还可以合理决策建筑整体性方案设计,它可以有效实现建筑设计的经济化、实用性和适用性的良好目标。

3建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用

3.1建筑结构的前期设计

前期设计对房屋经济性的影响非常大,还可影响项目总投资资金。现阶段,从房屋结构设计上看,其中存在较多的问题,主要表现为在前期设计中,并未应用结构优化设计,在前期结构设计缺乏合理性、科学性,甚至可能对房屋结构设计产生不良影响。这就要求将建筑结构优化设计应用于前期设计中,为房屋设计提供可实践、合理的方案,提高前期设计合理性,有利于为建筑整体设计提供依据。

3.2局部优化与整体优化

复杂性与层次性是任何一个项目建筑设计都具备的两大特点。从复杂性方面来看,其主要包括零部件的选取、建筑原材料的选取以及结构类型的选取等内容。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从层次性方面来看,其主要包括建筑的结构体系、设计体系以及安装设计体系等,而在每一个体系之内又包括了很多个下属体系。在设计房屋建筑的时候,设计人员应该优化各个下属的系统,冲破各个布局间的横向关联,对工程进行叠加。因此,在建筑任何房屋的时候,优化的着眼点都应该是整体而非局部。只有这样,才能达到真正设计优化的目的。

3.3寿命优化和分阶段优化

每一个项目工程在限定的使用期限中,每一环节都有多种设计方案供以挑选,也就是每个阶段都可以进行方案优化。房屋设计人员应该依据各个阶段的性质对优化方法进行确定,从而对整体工程的寿命进行优化,保证建筑的施工质量,增加企业经济收益。

3.4房屋基础地基优化设计

房屋地基作为其结构设计的关键,为达到优化设计的目的,首先需要确保其地基结构设计的最优规划。随着建筑行业的飞速发展,房屋地基设计也正根据其建筑成品的功能、具体形态不同,其对地基的具体标准要求也存在着强弱差异,基于房屋基础地基设计更需要从其实际情况出发,设定好地基实际勘测计划,在结构优化设计时,秉承节省工程造价的原则,若地基设计主要以地桩为基础,则需要根据实际受力情况,对不同材质的地桩进行考察,选择最佳的设计方案。

3.5对上部结构进行优化

想要对房屋建筑上部结构进行模型建立及优化,首先应合理布设剪力墙。保证剪力墙的质量均匀,使对称楼层的平面刚度中心点同楼层的结构重心相重合,从而削减地震、风力等外部荷载作用的扭转影响。假如房屋类型允许,尽可能应用大开间的剪力墙构造,同时增加剪力墙的墙肢长,这样,不但可以缩减墙肢的数量,同时还能够在保证刚度符合标准的基础上降低混凝土使用数量。另外,因为剪力墙中的暗柱一般应用钢筋建材,如果应用大开间的剪力墙构造能够缩减钢筋的使用该数量。然而,假如建筑所在地区的地质情况较差,而建筑对抗震性能的要求较高,那么,就不应采用大开间的剪力墙构造。

3.6房屋细部结构设计环节优化

房屋细部结构决定着房屋整体结构的质量与稳定性,在房屋结构设计时期由于没有具体的实物和真实的数据,很容易在房屋细部结构计算中产生误差,在各种不确定因素的影响下,导致房屋细部结构设计出现重大的偏差,不但容易造成房屋细部结构设计问题,而且也给房屋整体结构带来风险。因此,应该利用建筑结构设计优化方法对房屋细部结构展开全面地控制,使房屋细部结构设计得到不断优化,最终形成最佳的房屋细部结构设计效果,避免细部开裂、错位、断裂等问题的出现,全面提升房屋细部结构设计的安全性、经济性。

3.7协调优化结构与建筑

对房屋结构进行设计的时候,应该尽可能地对建筑的结构与整体平面的配合紧密予以有效保证,使得结构合理、造型美观的效果可以有效的体现出来。对建筑墙与柱进行布置的时候,应该和房间平面的功能需求一样,每个房间的开间与进深等都应该保持一致。尽可能地简洁建筑系统,不可以让柱与墙之间出现错位的情况,而且每一层的截面面积与高度都应该是一样的。

结束语:

总之,建筑结构优化设计是一个复杂的综合性课题,其基本原则是确保建筑的适用、安全、美观与经济,且要有利于工程实施。这五个方面在建筑结构优化设计中各有所重,并且之间存在着矛盾。因此设计者只有在实践中不断的探索,积累丰富工程设计经验,才有可能设计出优秀的结构方案。

参考文献:

[1]建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].周晖.居舍.2018(12)

[2]房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略[J].罗建岗.住宅与房地产.2017(03)

[3]建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].付明阳.江西建材.2017(02)

论文作者:咸广通,张益铭

论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期

论文发表时间:2018/12/19

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