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摘要:随着我国经济的快速发展,人们对于居住条件及生活环境要求越来越高,结构设计优化技术的应用就是在满足建筑结构长远效益的前提下,尽量减少建筑结构的近期投资并提高建筑结构的可靠度和合理性,取得最大的经济效益。本文对结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用进行了分析与探讨。
关键词:结构;设计;优化技术;房屋
1建筑结构优化方法在房屋建筑中的重要性
从我国现阶段的国情与发展趋势来看,房屋建筑在不久的将来,主要表现为高层或者超高层住房。基于这种客观实际,如何尽可能地减少投入的资金,并对房屋建筑的结构设计与时代发展的需求相符合予以保证,便成为了很多建筑企业与投资人员越来越关注的问题。要想优化房屋的结构,施工人员一定要将保障建筑质量安全作为前提与基础,细致分析设计方案中的各个细节,并采用较为先进的设计理念与技术,控制好工程造价。从相关的数据反映情况来看,与没有经过设计优化的建筑相比较而言,对房屋结构进行设计优化之后,经费可以缩减8%-22%。然而,在实际的操作过程中,因为被多方面的条件限制住了,要真正地施展起来,需面临非常多的困难,而且也无法将其优越性充分地发挥出来。在优化房屋建筑结构设计的时候,可以将建材的性能与机械设备的性能充分地发挥出来,这样,与之前的建筑结构设计相比较而言,则更加具有优势。而且,优化建筑结构的设计之后,工程造价的资金投入便能得到有效地降低,从而让企业能够赢得更高的经济效益。此外,优化建筑结构的设计之后,可以实现房屋结构中各个单元的有机整合,从而提升了建筑的质量,对人们的居住安全给予了重要保障。因此,要想对房屋结构具有更强的适用性与更好的经济性,优化房屋的结构设计,是一条行之有效且非常重要的途径。
2结构设计优化技术的实践应用中要注意的问题
结构设计优化技术的实践应用能够带来巨大的经济效益,但是要注意的是实践应用的过程中有很多的问题是不能够忽略的,作为设计者和建造者对于这些问题应该要投入一定的关注。
2.1前期的参与
前期方案的制定将会直接的关系到建筑的总投资问题,但是,当前房屋建设工程中存在的问题就是结构设计优化技术并没有参与到前期方案的确定中,这种情况下,建筑设计人员往往会忽略其实际应用性和经济性,在最后的实践过程中得以证实的是结构设计优化技术根本就没有发挥到节约建造成本的目的,导致这个问题的主要原因就是缺乏前期的参与,因此一定要注意结构设计人员积极的与方案设计人员及建筑设计人员联系,在前期设计过程中起到相应作用。
2.2建筑设计结合结构设计优化
建筑设计者只为单纯的造型或者美观,一般情况会脱离实际数据的,不具有经济合理性,也不考虑安全性是否符合要求,因此在进行结构设计过程中,会出现很多困难。因此,在建筑设计时,设计人员既要在宏观上把握整体的设计,与此同时在细节方面也要注意,做好细部结构的设计优化工作,保证细部工作的无误,从而保证整体的效果。比如:在建筑设计阶段,设计人员能够考虑基本的结构构造方面因素,能够在很大的程度上保证结构优化设计技术的实践应用。
3结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用
3.1房屋结构设计初期的方案计划决定着施工建筑的总投入,现实中的问题是初期方案计划制定时房屋设计人员并没有积极参与,房屋建筑施工中也没有考虑房屋结构优化的科学合理性,致使房屋建筑结束后对房屋结构设计优化思想产生了约束,从而加大了房屋结构优化设计的技术难度,同时增加了房屋建筑的投入资本。假设在房屋投建初期就与房屋优化设计相结合,就会根据需要建筑房屋的结构选择科学的优化方案,减少不必要的成本投入。
3.2在进行房屋建筑时候,有一些情况是不能使用具体数据进行施工建筑的,这种情况我们可以植入概念性设计理念。利用概念性设计理念针对相同的房屋建筑方案,能够产生不同的房屋结构设计把房屋结构设计确定之后,相同荷载的情形下也会出现不同的方式进行分析。进行分析的时候所应用的材料、参数等不具有唯一性,细部的结构设计也会不一样。以上这些情况也是没有办法使用计算机处理的,需要设计人员进行概念性判断。
3.3虽然需要进行概念性结构设计的问题很多,但是都是期望能够借助概念性结构设计,使房屋建筑体在种种不能预料的外在作用时不会受到损害,或者是最大限度的降低损害程度。最难以掌控的是地震损害,地震造成的损害也是最强烈的。因此,进行房屋结构设计时就应该充分考虑这个因素,房屋施工中保持均匀的刚度,对称的设置都是能够降低地震对房屋造成损害的重点,房屋结构在地震破坏中避免脆性损害的关键设计是延性的结构设计。还有针对现浇板的拐角位置容易发生裂缝的现象,可使用矩形状的现浇板替换,房屋钢筋的使用也是关键,分析钢筋的不同功效,结合经济使用的思想,冷轧钢筋可以用作现浇板受力钢筋。
3.4优化上部结构。要想模型建立与优化房屋建筑的上部结构,首先就要对剪力墙进行合理的布设,对剪力墙的质量均匀予以有效保证。这样,楼层的结构重心便能同楼层的平面刚度中心点实现重合,从而有效地削减了风力以及地震等外部荷载作用的扭转影响。如果房屋的类型允许的话,那么可以尽量使用大开间的剪力墙构造,并对剪力墙的墙肢长进行增加。这样做,不仅可以有效地对墙肢的数量进行缩减,还可以确保刚度能够与相关标准相符合,并以此作为前提与基础,有效地降低混凝土的使用数量。此外,因为剪力墙中的暗柱通常采用的都是钢筋建材,通过大开间的剪力墙构造应用,是可以有效缩减钢筋的使用数量。
3.5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实现出来。对建筑墙与柱进行布设的时候,应该和房建平面的功能需求一样,每个房建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。
4结语
建筑结构的造价在建筑工程中占有较大的比例,结构设计优化技术的应用可以产生可观的经济效益。建筑设计部门和设计人员应严格遵守“经济、适用、合理”的设计原则,精心设计,应用现代化科技手段,选择合理的建筑结构设计方案,实现降低建筑工程造价并取得最大经济效益的目的。通过使用优化设计手段,达到这几个方面的最佳结合,符合现今建筑商对于建筑结构的效益的需求,也符合市场可持续发展的需求。
参考文献:
[1]谈建筑结构的优化设计[J].建筑科学,2009(4).
[2]张红友.优化结构设计减少建筑投资成本[J].陕西建筑,2008(11).
[3]马臣杰,张良平,范重.优化技术在深圳京基金融中心中的应用[J].建筑结构,2009(4).
[4]肖伟.通过房屋结构优化设计提高房屋抗震性能[J].福建建筑,2008(11).