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城镇建设【2020年第07期】

  • ID:271743
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  • 学科:市政工程
  • 更新时间:2020-05-31 16:52:20
  • 期刊: 城镇建设
内容简介
《城镇建设》是由中国出版传媒股份有限公司主管、中国大百科全书出版社有限公司主办,国际标准连续出版物号ISSN 2096-6539,国内统一连续出版物号CN10-1589/TU。本刊是面向国内外公开发行的国家级综合性工程学术期刊,以服务于广大工程建设科技人员、管理者,促进国内外工程建设学术交流与发展为宗旨。

房屋建筑结构设计中优化技术探讨

2019/8/9 15:17:00 市政工程 方亮,李睿,水淼
资料简介

摘 要: 当前建筑结构形式以及建筑施工技术的多样性发展 。在建筑结构设计中,需要 从工程的实际需求出发,优化技术,采取切实可行措施,保证建筑的使用安全,保护住户的生命财产安全。

房屋建筑结构设计中优化技术探讨

方亮 李睿 水淼

中机国际工程设计研究院有限责任公司 湖南长沙 410000

摘 要:当前建筑结构形式以及建筑施工技术的多样性发展。在建筑结构设计中,需要从工程的实际需求出发,优化技术,采取切实可行措施,保证建筑的使用安全,保护住户的生命财产安全。

关键词:建筑结构;优化技术;安全

前言:

在房屋建筑结构设计中,建筑的结构从选择到合理布置的过程,包括了很多和优化相关的事情,再加上后续施工中有关的细致规划,还有精确计算等内容,这些方面的统筹优化和考虑 就是对建筑施工在整体过程中针对其结构的优化工作。

1、结构设计优化的定义及要求

在进行房屋结构的设计时也在借助结构设计优化方法,通过对建筑面积以及实际面积进行统计和分析,进而实现房屋结构的优化设计。对于建筑企业而言,其优势不仅在于能够迎合客户群体的需要,拥有安全舒适以及外观完美的房屋往往更能够赢得购房者的青睐,从而保证房地产企业在市场竞争能够稳居优势,更能够降低企业的建筑开发成本,从而保证企业能够获得最大化的经济利益。借助结构优化这一方法,可以很方便满足购房者以及房地产开发商的需求,因此将建筑结构设计优化应用于房屋结构的优化是有相当高价值的。

房屋建筑中结构设计的优化技术旨在满足设计标准和建筑结构功能的基础上,充分考虑设计进程中可能遇到的问题,在经济最合理的情况下实现结构设计的优化。基本内容是:对房屋建筑进行全面的受力分析后进行结构选型,对建筑构件的布置方式进行合理分析和优化设计。一般而言,首先是将房屋建筑的整体结构作为优化设计的对象进行整体分析和设计;其次是将房屋建筑的分部工程作为优化设计的对象进行局部具体的分析和设计;最后,充分考虑房屋建筑设计与其他设计之间的联系。设计人员应将所设计的房屋基础设计方案置于房屋建筑整体中进行对比分析,不断优化基础设计方案,最终得到最佳的设计方案。

2房屋建筑的经济关联性

当前,房地产行业发展迅猛,房屋设计中优化技术的应用,能将材料的性能给以充分发挥,合理协调建筑内部各要素,达到建筑规范中规定的安全要求。随着建筑层数增多,单位屋盖的设计成本相应降低,而加载在基础上的荷载却相应增加,承受的荷载相应增加的还有屋内的墙柱梁等共用构件,屋盖的设计成本降低而建筑基础和屋内共用构件的设计成本则是提高。如不对建筑采光等其他因素进行综合考虑,仅就建筑的占地面积和建筑层数进行简化分析,占地面积一定时,建筑层数越多,单位层数的土地使用面积就越小。通过结构的优化设计实现占地面积与建筑层数的相互协调,对降低建筑成本也具有很强的现实意义。建筑结构的基本设计要点是安全,以此为出发点,建筑外形通常设计为圆形或者方形,以保证整个建筑的受力状况对称和稳定,不管是墙体的建设成本还是后期的装修成本均相对偏低。可见,建筑的外形设计也与经济有着密不可分的联系。

3、建筑结构的优化措施

3.1提高建筑结构设计的安全性

安全性是房屋建筑的本质要求,是衡量其质量优劣的重要指标。房屋建筑在使用过程中会遭受各种各样不可抗力的影响,特别是具有突发性和不可预见性的地震,在对房屋建筑进行结构设计时,防震安全必须得到应有的重视。所以进行科学合理的民用建筑结构设计,是非常有必要的,也只有这样,才会确保建筑结构在使用寿命,还有使用安全方面的标准。在实际进行民用建筑结构设计中,所选择的结构类型,必须根据建筑物的地点,还有其周围的实际自然环境,从而进行合理的科学设计。就现阶段而言,钢结构在民用建筑中使用的非常广泛,和传统的结构相比较,这样结构不仅拥有工期短,质量轻,以及强度高等明显的优势,同时和民用建筑结构设计,在安全性的提高发现方向上是非常一致的,所以近些年,这种结构设计得到了极大的推广和普及,在保证民用建筑的安全稳定性方面,发挥了非常重要的作用。

3.2优化房屋建筑模型

通过建立房屋建筑模型,可以将其中对结构优化具有一定影响的参数和变量提取出来,并通过这些数据建立初步的优化模型,依靠科学合理的计算,从而制定出房屋住宅结构设计的最佳优化方案。在对建筑的整体结构进行优化设计的时候,可以借助相关的建筑模型,来对建筑的整体结构特点进行把握,然后进行相应的优化设计,在对建筑的主体部位进行结构优化设计的时候,首先需要对剪力墙进行优化设计,保证剪力墙的整体质量,从而提升建筑的质量。其次便是统计房屋住宅的实际尺寸包括截面等具体数值,依据相关的函数进行标示,减少房屋设计的成本投入。最后则是制定实际的优化方案,对于房屋住宅的实际尺寸、建筑整体强度、房屋各部分实际受力情况、满足房屋住宅的构造要求,房屋住宅结构优化的依据必须是可靠度,并借助相关算法进行优化,同时将其编写为相应程序,以提高其科学性、全面性以及综合性。

3.3房屋结构优化的前期设计

前期设计是房屋结构优化设计的关键环节,对于房屋住宅的整体设计以及工程项目的资金投入等都会产生直接的影响。前期的方案设计是后续结构设计的基础,如果优化设计技术在前期的方案设计中被忽视,将导致结构设计优化技术的应用受到阻碍,结构设计的合理性和可行性都会出现偏差,增加结构设计的难度和成本。在进行设计时没有充分考虑设计方案的合理性与实用性,采用科学合理的设计方案,保证工程初期能够有一个良好的开端。应从其实际情况及要求进行考虑,根据房屋受力以及整体承重情况,进而设计最佳的地基结构优化方案。建筑的寿命情况和建筑的使用情况和所在的地域有着很大的关系,在建筑的使用阶段,需要对其中的每一个环节进行控制,针对每一个环节的具体内容,设计并实施相应的方案,并且对其进行优化;在建筑的使用过程中,针对建筑的整体特点,对建筑进行相应的考察,最后根据考察的结果来对优化设计方案进行最后的确定,以此来增加建筑的寿命。

3.4房屋建筑阶段性结构优化设计

在房屋住宅设计和建造之初,其参建人员即应该考虑不同时期房屋的使用情况,并依据相关工程施工经验,设计阶段性的房屋结构优化,从而延长房屋的使用寿命。在符合建筑的沉降标准要求下,通过将灌注与预制两种基础的建筑桩施工工艺相结合,减少不必要的施工工序,并且相应的增加预制桩的长度以减少发生沉降时土壤对于桩基的摩擦。在进行房屋墙体结构进行优化设计时,应当依据房屋整体以及局部的受力情况,选择抗测力较好的结构方案实施。在对建筑材料进行选择的时候,需要考虑此建筑材料的特性和对建筑整体的影响;从结构体系、建筑材料和结构构件等三个构成建筑的主要组成方面,来对建筑的整体进行优化设计,以此来保证优化的效果。可以选用具有节能效果的结构类型,如剪力墙与框架相结合的设计方式,这种墙体构造能够适应大多数情况,并且具有良好的抗震性能。房屋的结构优化设计要求设计和施工人员对房屋不同阶段的情况进行考虑,依据积累下来的行业经验,提前做好房屋各阶段的应对措施,提高房屋的整体性能。

3.5保证建筑的整体协调性

优化技术能够为建筑整体方案的设计提供有效参考,是实现建筑“安全、经济和适用”的设计目标的有效路径。对房屋建筑的各项经济关联因素进行综合分析和有效把控,针对性地选用优化技术进行结构设计,可达到成本有效节约和建筑功能全面实现的目的。建筑的协调性体现在建筑的平面效果和建筑造型上,针对建筑的平面效果,需要保证建筑的结构与建筑的平面相互配合,这样不仅可以保证建筑的整体美观性,同时也可以使相应的建筑结构构件发挥出最大的作用;另外是建筑的造型,在对建筑造型进行优化设计的时候,应当尽量少的使用装饰性构件,使建筑呈现出简约的造成特点,同时要突出建筑的整体重心。通过建筑的平面效果和造型的相互结合,可以保证建筑的整体协调性。

4结语

优化技术的应用可使房屋建筑结构设计更加科学和先进,提高结构设计合理性的同时节约建筑成本,同时具有更高的美观性和经济性,以此来保证建筑的整体质量,实现节能减排的社会理念,从而推动绿色建筑的快速发展。

参考文献:

[1]刘哲.关于高层建筑结构抗震设计的优化策略[J].建材与装饰,2018(50):84-85