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工程管理前沿【2020年第20期】

  • ID:273376
  • 浏览:5090
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-10-15 16:48:05
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

建筑结构优化设计方法在房屋结构设计中的应用

2020-10-16 09:14:08 工程地质学 王天恩
资料简介

摘要:随着社会经济的迅速发展,如今,人们的经济条件、生活质量与生活水平得到了明显的提高,从而对生活环境也提出了更高的要求。基于时代进步及社会发展要求,如今房屋建筑结构设计中,往往会在确保质量、安全的基础上,开展结构优化设计,以实现成本降低、节能减排及建筑物使用功能的提高。

建筑结构优化设计方法在房屋结构设计中的应用

王天恩

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摘要:随着社会经济的迅速发展,如今,人们的经济条件、生活质量与生活水平得到了明显的提高,从而对生活环境也提出了更高的要求。基于时代进步及社会发展要求,如今房屋建筑结构设计中,往往会在确保质量、安全的基础上,开展结构优化设计,以实现成本降低、节能减排及建筑物使用功能的提高。

关键词:结构优化设计;房屋建筑;结构设计

引言:结构设计是房屋建筑质量化的第一步,也是确保建筑整体质量提升的关键,不仅关系到城镇经济发展状况,同时也是各地区建筑行业可持续发展所不可或缺的。因此为保证房屋建筑结构设计、施工的质量化,结构设计优化技术及措施的实施对于建筑行业的发展具有重要意义,基于此,本文将从建筑结构优化设计的意义及应用等方面进行论述,旨在提升结构设计优化策略。

1.建筑结构优化设计在实际工程中的意义

结构设计优化无论在房屋建筑工程还是市政道路等工程中都具有复杂性、多变性特点,优化结果的实现需要多个专业协调合作、共同努力。结构设计优化结果不仅关系到建筑整体使用功能,同时也关系到建筑的经济性。结构设计优化结果的出现,不仅要保证建筑整体结构设计的安全性,同时也符合建筑外观设计需求。对于房屋建筑来说,结构设计的优化还应将实用性、人文关怀紧密结合在一起,这对提升人们的居住质量,提升建筑的居住功能具有重要意义。而当前,大部分的开发商更多的关注建筑的外观和造价,对于结构自身的负载情况把控程度不精准,导致结构设计过程中存在较多质量隐患,施工安全事故较容易发生。科技的进步促进建筑结构设计优化更加重要,建筑结构设计也在不断的进步发展中。结构设计优化的同时,要兼顾房屋建筑结构实用性与安全性,以此增强建筑设计方案的完善性,保证建筑质量,减少建筑成本,降低建筑施工造成的环境污染等。

  1. 房屋建筑结构设计中的结构设计优化

2.1建筑结构模型的优化

房屋建筑结构设计中,对结构设计优化进行应用的时候,应优化建筑结构模型。在对建筑结构模型进行优化的时候,可以从确定约束条件、计算函数、选择变量三个方面开展。创建、使用建筑结构模型的过程中,应对不同变量的选择进行高度重视。对不同变量进行设置、选择的时候,必须充分考虑房屋建筑物的实际情况,并结合当地情况,全面分析可能会给房屋建筑结构设计产生影响的所有因素,并用预定参数来对这些因素进行表示,在房屋建筑结构设计中表现出来。一些因素可能会给房屋建筑结构设计的整体效果产生非常大的影响,因此,不管是多元因素,还是单一因素,设计师均要给予足够的重视。除此之外,房屋建筑结构设计优化过程中,将各种元素反映到函数中,能够有效减少工作人员的劳动量,有利于提高其工作效率。

2.2建筑主体结构的优化

房屋建筑结构设计中,对主体部分进行设计的时候,应对建筑物的质量进行重点考虑,优化设计应建立在保障房屋建筑质量与安全性的基础之上。基于此,房屋建筑结构设计中,首先要考虑的问题便是确保建筑物的安全性,并在后期优化设计中,致力于实现主体结构承载性能的加强。对于建筑物来说,主体部分稳定性的增强,是提高建筑物安全性的有效手段,其可以赋予建筑物在一定范围内抵抗恶劣环境的能力,使建筑物在地震、大风等环境下具有安全性,避免一旦遭受恶劣外部条件建筑物便发生倾覆。对建筑主体结构进行优化的时候,重点是对剪力墙进行优化设计,确保剪力墙的整体稳定性,重点是要使剪力墙质量均匀,并让建筑物的结构重心、刚性中心重合,从而提高建筑物的整体稳定性。设计师可以采取减少剪力墙数量、增加剪力墙程度的方式,来对剪力墙结构进行优化,使剪力墙的稳定性更高。房屋建筑结构设计中,往往会在剪力墙内部设置大量钢结构,从而使剪力墙可以承受更多重量,提高剪力墙的稳定性。但出于节能的考虑,需要对这部分进行优化设计,在保证剪力墙稳定性的前提下,尽可能地少使用钢结构建材。

2.3房屋建筑细节的优化

随着市场经济的迅速发展,建筑行业也在蓬勃发展,但其市场竞争也日趋白热化,现阶段诸多企业在细节方面入手,来提高建筑物的质量及美观性,从而吸引消费者的青睐。基于此,房屋建筑结构设计中,开展结构设计优化的时候,也要注意对细节进行优化,根据客户要求,对房屋建筑的部分细节问题实施优化、精细化处理。例如,在空调板设计中[1],应根据客户使用需求来开展设计,确保设计的空调板可以为空调安装、维修等提供便利条件,并要保障其可以满足建筑安全性能的要求。再如,在阳台设计中,也要考虑客户需求来开展设计,若是居住人员较多、成分复杂,则要考虑幼童安全,将阳台高度设计为1.2米。房屋建筑结构设计中,还有很多小细节,设计师应对这些细节问题进行充分考虑,为客户提供更多的便利。房屋建筑结构优化设计中,设计师也要充分考虑当地实际情况来开展设计,适当采取一些节能设计措施,如考虑当地气候、天气条件,对卧室的光照条件进行优化设计,以减少照明时间,降低电能消耗。

2.4排水管道系统的优化

房屋建筑结构设计中,对结构设计优化进行应用的时候,还可以对排水管道系统进行优化设计。排水系统设计是房屋建筑结构设计中的重要组成部分,其复杂程度较高,应充分考虑实际情况来开展设计。特别是穿墙管道设计中,应以便于施工为原则,提前预留管道碰撞检测的空间,并做好预埋空洞的标记,以便于施工方在施工的时候可以提前预埋孔洞,避免返工问题的出现。对于需穿过承重墙的排水管道,应做好对周围的加固处理,保证承重墙的稳定性。排水管道优化设计中,应考虑施工方面的问题[2],避免管道绕柱问题的出现。随着科技的进步,BIM技术在建筑设计中得到了越来越多的应用。排水管道优化设计中,也可以应用BIM技术,来开展碰撞检测,确保排水管道、建筑物的协调性,提高排水管道优化设计质量。

2.5在建筑结构抗震性能优化设计中的应用

建筑抗震设计是结构设计优化的重点,也是提升建筑设计质量、使用功能的基本需求。因此在建筑抗震设计中,一定要在设计理念和思想上得到充分的重视,加强对抗震设计的合理科学研究,并提升房屋建筑结构抗震设计及其使用性能的稳定性,需重点注意的是,在抗震结构设计优化中,应做到简约化、高效化、均匀对称性。对于抗震性能高的建筑结构来说,首先要具备一定的使用规则,尽量减少凸角结构设计,避免抗震结构设计的复杂化。建筑结构平面布置不规则的情况下,由于地震的作用会导致产生一定程度的扭矩效应,因此要注意偏离结构刚心远端抗震墙或框架柱承载力的验算。此外,在不对称建筑结构的抗震设计中,要确保结构平面布置结构的刚心和质心相重合,以避免或减小地震所产生的扭转效应[3]

结论:

简而言之,房屋建筑结构的设计优化工作应细致、全面、可行性高,以提升设计质量、施工质量为前提,尽量减少建筑成本,因此作为结构设计人员,应重视房屋建筑结构设计优化方案的反复论证,结合自身的技术经验,协调好各专业、各设计阶段的工作内容。

参考文献:

[1]刘思颖.房屋建筑结构设计中优化技术的应用[J].居舍,2019(35):105.

[2]魏少雄.复杂造型建筑结构设计优化与施工分析[J].住宅与房地产,2019(34):75~76.

[3]赖林建.房屋建筑结构设计中优化技术应用分析[J].建材与装饰,2019(34):90~91.