关键词:建筑结构优化设计;建筑结构设计;应用
引言
近年来,我国经济高速发展,不断加大对建筑的投入,大量的建筑满足了人们对生活环境、居住条件的要求,同时满足了耐久、安全和功能等的要求,还需满足美观和经济的特点。
1目前房屋建筑结构设计中所存在的问题分析
1.1建筑结构设计优化的重要性
在房地产市场竞争越来越激烈,房地产企业的利润大幅下滑的情况下,房地产企业越来越讲究成本,这难免让建设单位对设计企业不提出更高要求,而限量设计就是其中之一,而要做好限量设计,对于结构设计人员来说,结构设计优化就是其主要途径。设计优化主要是从成本控制的角度对原设计进行排查,排除设计的盲区和死角,发现差错、纠正不足,降低不安全因素,找回流失的成本,剔除原来设计中的虚高无用的、不安全的、不合理的成本。对于结构优化,并不是简单地减少钢筋和混凝土用量,而是要在不降低安全度的情况下,减少不必要的浪费,同时对设计差错与抗力不足的设计进行纠正,达到结构优化的目的。在所有的设计优化中,结构设计优化也是建设单位最在意的重点,主要是因为结构造价本身在整个土建成本中所占比例比较大,再者对于建筑的整体效果而言,主要是由建筑来表现,使用的舒适性是由建筑和设备专业来保证,而结构成本大部分属于隐蔽工程的成本,对于建设方而言是看不到摸不着的成本,相对来说建设方也是更愿意在体现建筑效果的建筑成本上支出,而要求压缩结构成本。这就要求结构设计人员需要在保证结构安全的前提下,优化结构设计,达到安全、经济、合理的要求。对于市场激烈竞争的社会里,优化设计是企业的一个重要竞争力,而设计人员的结构优化设计能力同时也是设计人员的竞争优势。对于结构设计人员来说,如何做到即让建设单位满意又能安全满足规范要求,是一个不小的挑战。
2建筑结构优化设计在建筑结构设计中的应用要点
2.1植入概念性设计理念
在房屋建筑施工过程中,一些无法用详细数据展开施工的情况则需要嵌入概念设计理念,对不同的结构设计采用不同的分析方法,确定结构设计根据材料的不同、参数不同而进行不同角度的分析。分析的方法是多样性的,然后再进行择优,从中得出最好的设计方案。而对于已经确定好的结局布置需要从不同的角度分析整体结构橱架的陌生情况,并且对于不同的建筑材料、设计参数标准进行多组合的形式搭配,最终实现经济价值与安全程度都达到最优的组合。
2.2结构工程师要参与建筑方案规划
在建筑方案阶段,结构布置的合理性往往被忽视,而结构设计是在建筑设计之后进行的,受建筑设计的制约,往往要牺牲一定的经济性或者安全储备来实现建筑设计的要求。这就建议结构工程师能在方案阶段参与进去,力保在满足建筑功能及外观需求的前提下,使建筑物尽可能地平面规则、竖向刚度连续。建筑结构工程师需要积极参与到早期的项目计划中,对于整体的项目进行全面的了解,否则在实际的建筑中,建筑师很难正确地分析系统的结构,帮助建筑师做好创新,使建筑的功能优化全面展现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3做好协调工作,使各个单位共同参与优化设计过程
根据设计图纸做好房屋建筑结构的设计,就必须要求设计单位、建设、安装、管理以及施工单位和其余各个单位部门之间协调合作,共同的探讨整个建筑物结构优化设计的实际方法以及措施,确保优化设计建筑结构能够顺利进行。这就需要服从领导的统一安排,在生产过程中履行好自身所具备的职责。设计人员还必须在结构设计以及具体施工过程中参与到其中,通过有效的协调结构设计以及现场施工二者之间的关系,加强各单位之间的交流以及沟通,探讨如何更为科学合理,并且实现更大经济效益的优化方案。在日后施工及监管过程中,还必须做好质量的控制以及后续的监管工作,防止因为某一方面没有做到位,而影响到整个建筑物的经济性。
2.4合理的优化概念设计以及局部结构设计
在建筑物没有具体数据的情况之下,应用概念设计的方法,可能会导致计算结果和实际情况之间具备了较大的偏差,却不能达到最终目的。而又因为干线设计所具备的不确定性以及不具体性的特点,就必须在实际建筑设计过程中应用概念设计的方法,在此过程中,设计人员就需要思维灵活,加强随机应变能力,做好整个建筑结构的优化以及设计,从而达到良好的设计与效果,除此之外,还必须特别的注意一些局部的细致部位结构设计以及优化过程中。比如说在选择飘窗的过程中,设计人员需要考察立面的造型及花样,判断该地区是否使用了空调,在保证建筑物具备良好整体美观性的同时,还具备了较高的实用性以及安全性能。
2.5注重相关科学技术的有效应用
就目前的房屋建筑结构设计来说,与以往传统相比有着很大的优势,例如:计算机在现阶段工程设计中的广泛应用。在社会时代和科学技术快速发展的影响下,就目前来看,科技已经被广泛应用到社会的各行业领域当中,在计算机软件中,通过计算机功能的有效使用,不仅能够将以往传统复杂的结构设计过程转变为简单化,同时还可以有效节省一定的人力和物力,并提高计算结果的准确性,以此来为房屋建筑结构设计的安全性提供重要保障。另外,通过计算机软件的合理应用,还可以将建筑结构设计中所存在的不合理因素和问题及时的检测出来,并采取相应措施及时解决,以提高房屋建筑结构设计的有效性和全面性。在社会时代不断进步和发展的影响下,以往传统的设计方案在现阶段已经无法满足当今社会时代下房屋建筑结构设计的实际需求,所以必须要加强相关先进科学技术的有效应用,以此来保证房屋建筑结构设计的完整性和安全性。
2.6重视结构体系的选择
不同结构体系对造价影响比较大,如异形柱框架结构与普通框架结构相比,单方含钢量明显要大。剪力墙的含钢量也会比框架要大,短肢剪力墙含钢量和普通剪力墙相比要大。这种结构体系之间的造价差别是明显的。针对建筑所在地的抗震设防烈度、风荷载、建筑布置情况,选用科学合适合理的结构体系,尤为重要,对造价的影响相当大。
结束语
综上所述,建筑结构的优化设计并非以牺牲安全来追求效益的最大化,而是在安全、适用、经济、美观前提下,通过总结建设经验、集中专家智慧、建立较优的数学模型来追求相对优化的结果。建筑行业不断地优化是为了满足更高的要求,在节约资源方面做到更好,同时为居民们建设出性能更为安全、外观更好的房屋建筑。
参考文献
[1]林亿.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].建材与装饰,2019(32):122-123.
[2]孔水根.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].河南建材,2019(5):291-292.
[3]杨华.浅谈建筑结构设计与优化设计[J].规划与设计,2014,12(26):56-58.
论文作者:刘康乐
论文发表刊物:《建筑实践》2020年1月1期
论文发表时间:2020/4/30