涿州市水利局 河北涿州 072750
摘要:近年来社会经济不断发展,使得人们生活理念与生活模式发生转变,对生活所需住房的性能提出更高要求。房屋结构设计环节需要综合考虑使用安全性、便捷性、经济性以及审美性等方面内容。建筑设计人员需要将房屋内外结构与形状外观相结合,探索房屋结构设计的最佳方案。本文结合建筑结构设计的优化方法在房屋结构设计具要点内容展开分析,进一步归纳出具体应用措施,实现房屋建筑质量和外观都能符合使用者需求的基础上,提高项目建设效益。
关键词:建筑结构;房屋结构;设计优化方法;
1.建筑结构设计优化内容
1.1房屋结构的模型设计
首先,变量选择。针对建筑工程房屋价格与预期生产损失等参数,通常情况下单个工作涉及多种数值,而这些数值都会成为建筑设计方案定稿的重要参照值。所以,变化幅度小和考虑因素少的数值参考指标对项目设计影响较大,能够将房屋建筑的设计、规划以及造价等工作计算难度降低,为设计人员提供更加可靠真实的目标数值。只有找准目标数值,才能实现建筑房屋结构设计的最佳化。其次,函数确定。房屋建筑在设计环节,需要对结构整体、横截面、钢筋等尺寸进行预先设定。结构设计人员需要在多种相似函数中筛选出和预先设定数值最贴合的函数组,并对其性能展开全面分析,确保最大程度上控制建筑房屋的建造成本。最后,衡量条件。房屋建筑设计环节要求相关设计人员通过对项目实际施工信息和预期目标制定各种管理制度,实现对工程项目质量的把控。房屋建筑衡量条件主要包括房屋结构尺寸、结构刚性、结构稳定程度、房屋墙体裂缝的最大受力与变形限度等内容。
1.2设计条件的计算和优化
建筑房屋结构设计与优化的全过程包含诸多变量与复杂条件计算,所以,相关设计人员在展开演算环节需要重视对计算方式选择的合理性。针对附加条件和问题演算过程中,尽量做到计算流程便捷化,确保计算时间与精力的节省。只有性能完备、运行高效以及用途全面的设计方式才能满足设计优化标准。
1.3统计结论分析与研究
设计人员通过对房屋建筑各项数据的计算结果进行最终分析和统计,能够更加准确的发现备选设计方案的异同点,从而筛选出最优设计方案。结果分析环节,要求设计人员多角度进行思考,重视各方面建筑因素的均衡性。房屋建筑作为成本、收益都高的项目,涉及到的利益主体也非常之多。所以,设计人员需要对房屋建筑的技术要求和建设效益综合分析,妥善处理各利益的平衡性。
2.建筑结构设计重点内容
2.1混凝土结构
房屋建筑施工阶段,主要使用混凝土钢筋材料。由于混凝土材料具有性价比要、承重效果强等特征,逐渐成为建筑施工的首选材料。混凝土结构的设计工作如果存在一定问题,在正式施工环节就会产生裂缝、断层问题,降低了房屋建筑整个结构的稳定程度。同时,如果结构初期设计相对合理但是在房屋结构施工说明中没有进行相关数据的明确标注,会使得后期施工环节出现结构问题,混凝土结构的设计是房屋结构设计的核心内容。
2.2基础结构
房屋建筑基础结构的设计主要包括建筑地基和其他基础性构件,基础结构的施工质量直接影响着上层建筑效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于基础结构承受着整体建筑的荷载量,并且其结构属于隐蔽性工程,因此结构设计的水平十分重要。针对基础结构的设计,要求相关设计人员深入到施工现场进行地质勘察,全面获取施工各项资料和信息,通过对施工土质情况展开相应研究,制定出合理科学的结构方案,为整体建筑施工夯实基础。
3.房屋建筑结构设计具体应用
3.1整体与局部优化
层次性和复杂性作为建筑项目设计主要特征,按照设计复杂性角度进行分析,主要包括建筑元件、原材料、结构类型等内容的选择;按照设计层次性角度进行分析,主要包括建筑设计、结构设计以及安装设计等体系内容,需要注意的是在上述每项体系中又包括其他下属体系。房屋建筑设计过程中,相关设计人员必须要全面优化下属体系,打破各布局的横向关联性,对工程项目进行叠加。所以,房屋建筑设计工作需要从整体结构角度进行分析,确保设计方案的合理性与全面性。
3.2建筑主体结构优化
房屋建筑上层结构的设计需要搭建相对应模型,并且进行系统优化。首先设置合理的剪力墙,确保其整体质量的均衡性,将房屋楼层平面刚度与中心点重合在房屋整体结构的中心,进一步降低外界因素对房屋的破坏。房屋施工建设环节,可以在保障整体结构稳定性的基础上对剪力墙构造进行调整,延长墙肢的长度,进而降低墙肢使用数量。此外,剪力墙暗柱的材料选择为常规钢材,针对采用相对较大的剪力墙可以适当减少钢筋使用的数量,从而实现对施工成本费用的控制。针对建筑结构不允许进行调整并且对抗压抗震要求较高的情况,不能对剪力墙结构进行调整。
3.3桩基础设计优化
按照房屋建筑业主所出示的地质勘查数据,根据房屋施工项目实际情况,桩基础主要采用钻孔方式灌注。桩基础直径为七百毫米,主要分为承压桩与抗拔桩两种。为了控制桩基础施工成本,在房屋建筑设计环节需要科学预测柱下荷载量,结合施工技术提前进行荷载试验,确保承压桩与抗拔桩实际承载值和特征。针对房屋建筑项目地下两层或三层情况下,需要增加抗拔桩数量。房屋结构设计环节正确计算抗拔桩的承载力,按照施工地区土层信息和参数来分析承载力的数值和特征,并且按照这一数值来确定抗拔桩施工所需的钢筋数量。在满足建筑承载力基础上,减少施工费用和成本。通过静载试验后数据报告可以得出,抗拔桩的承载力能够满足实际施工需求。基于后期施工能够顺利进行的条件下,减少桩基础数量,预留更多的建设效益。
3.4优化结构与排水系统
现代化房屋建筑排水系统室会存放多种机械设备,由于其荷载强度与能力相对较大,需要将排水系统室安排于房屋地下,同时要求保障排水管道预留的深度与尺寸都符合相关建设制度要求,并且加固房屋楼板钻孔的位置。此外,注意房屋水平方向线路和管道,全面排查水平线路和管道是否贯穿房屋梁板或柱体。针对房屋施工建设环节由于某种因素出现管道线路贯穿承重墙,需要立即排查原因,并且对墙体进行二次加固。在保障房屋建筑整体管道网和结构设置的协调程度基础上,降低管道绕梁和绕柱问题的发生。
结束语:
总而言之,房屋建筑结构的优化设计是一项非常复杂和繁琐的决策问题,结构设计方案需要满足建筑使用需求、安全需求、经济需求以及审美需求。衡量房屋建筑的结构设计十分合理,主要是对上述五项需求均衡程度进行分析,这要求相关设计人员主动学习相关知识,在实际工作中不断积累和总结设计经验,进而对房屋建筑整体结构的设计进行优化。通过应用建筑结构的优化设计方法,为提高房屋建筑结构设计能力与施工质量奠定基础。
参考文献:
[1]叶朱力. 建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用分析[J]. 建筑工程技术与设计, 2014(34).
[2]贾利军, 张冠楠. 建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2015(1).
论文作者:吕雅楠
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第13期
论文发表时间:2017/12/15
标签:房屋论文; 结构设计论文; 结构论文; 房屋建筑论文; 建筑论文; 设计人员论文; 环节论文; 《建筑科技》2017年第13期论文;