结构设计优化在建筑设计中的应用

结构设计优化在建筑设计中的应用

余姚市城建设计院有限公司315400

摘要:随着现代社会的不断发展,科技的不断进步,绝大数人们的生活品质有了很大的提升。人们也开始重视建筑的应用功能,并且对此的要求逐步提高。眼下建筑工程的主体变成了高层建筑,因此在建筑施工成本预算中,建筑结构成本占其整体成本很高的比重,为了达到建筑工程成本控制、减少经济上的消耗目的,就需要应用到建筑结构优化设计,为了满足建筑具有工艺性、美观性,要将建筑工程施工进行优化,进而满足人们的主要需求,尤其是建筑功能的多样性,以及建筑工程的稳定性与适用性。本文就结构设计优化在建筑设计中的应用进行了研究并做出以下讨论。

关键词:建筑设计;结构设计;设计优化;应用

伴随我国经济的稳定发展,人们对于结构设计优化在建筑设计中的应用也有了更高的要求。这就需要我们将结构设计的优化方法不断改进,从而更好的适用于建筑设计中。同时,为了满足人们对于建筑美观性、经济性、安全性及舒适性的需求,我们在建筑设计阶段采用结构设计优化的方法,并按照一定的规则进行优化,从而确保其施工建设的安全性。

1.结构设计优化相关内容阐述

1.1结构设计优化理论内容

结构设计理论,其意义是对结构构造的安全性、适用性、耐久性与经济性的理论及方法进行一定的改善。根本目的是处理好结构产生的多种作用效应与结构应用材料产生的抗力两者之间的联系。而对于结构设计的优化,其主体内容就是基于结构设计理论,对其进行优化,从而更好的应用到建筑设计中。为了实现建筑的最大利用率,我们要进行建筑设计的优化,促使其充分发挥其功能。在一定的基础上,有机融合建筑结构,使其既为一个独立个体,又能相互关联,进而变为一个整体,这就阐明了建筑结构的优化,就是对于优化整体结构。因此,结构设计优化在一定方面更具有优势。

1.2结构设计优化的优点与重要性

随着社会的不断进步,人们对于生活品质的要求在一定程度上有了很大的提升,开始重视对物质生活水平的追求,因此对于建筑水平就有了更高的标准。如果可以节省建筑成本并提高建造质量,就可以大大的提高人们的满意度,因此这就要应用建筑结构优化设计来满足人们的需求。建筑结构优化不但可以节约造价,减少经济上的消耗,还能够满足人们对于建筑结构功能性方面的要求,实现在资源欠缺或者不足的情况下,使建筑的质量达到最高标准,并且还能够提高建筑空间结构的利用率,从而进一步挖掘资源的最大利用率。建筑的高质量可以验证其施工决策的科学性,并且使结构设计优化在一定程度上符合经济发展的原理,从而可以合理的优化资产,利用土地资源空间与提高建筑质量,而建筑结构优化可以使建筑行业的发展以及将来的经济可持续性发展起到决定性的作用。

1.3结构设计优化要点

首先,提高建筑结构中各部分的协调性,是在进行建筑结构设计优化时至关重要的一点。因此方案设计要满足结构的可行性设计,且必须在进行初步设计之前,要对于工程整体进行研究,要求结构的强度和刚度等计算结果需符合相关规定的条件,要实现结构各部分的相互协调相互配合,并保证其结构的稳定性。而初步设计的内容,就是基于可行性方案的完善的条件下进行优化。初步设计是实施过程中就是要一直修改完善建筑方案,并且达到将结构方案不断进行优化与完善的目的。结构设计在该过程的主要目标是在保证建筑外观的美观的同时,优化结构布置、进行结构构件承载力验算,保证建筑的安全性和承载能力。如果结构超出限定条件,还要进行超限审查等一系列分析措施。其目的是修改、完善和优化方案设计,使结构的布置更合理,使结构构件的承载力满足要求,且具有经济性,并可使其作为施工图设计的关键指标和标准。

其次,开展任何工程都需要在规范规定的范围内进行,因此在进行设计优化时,可将有关具体指标范畴作为结构设计优化的标准进行优化,并且可以从技术人员入手,在聘用设计人员时,选用具有一定的实践基础且专业性强的人进行建筑结构设计的优化,我们还可以从更全面的地方入手,可依据相同类型的建筑技术指导措施进行优化。虽然结构设计规范是由国家出台的标准,理论上讲适用于全部的建筑结构类型,但是身为设计人员,我们应该从实际角度入手,站在问题的角度上研究问题,处理问题。由此可以保证结构设计更加具有准确性和安全性,从而达到提升结构品质的目的。

最后,要求我们应该加大监管力度,尤其是对工程施工的程序加以监查,确保设计结果在工程项目中的落实。为确保设计方案的顺利实施,应当对重点项目加大监管力度,可以实施专项勘察等措施。从而不断提升安全监查水平,拓大监管范畴,从而更好的进行建筑结构设计的优化,并且保证之后各个施工项目的顺利进行。为了减少安全事故的发生次数,保证建筑的质量,保护施工现场,需要现场的监督管理人员具有一定的专业知识,并要对各个环节进行必要的监督与检查。所以我们可以发现,建筑结构的优化设计的实施与监督力度是紧密相连的。只有实施强有力的监管方法,才能使施工单位严格要求自己的行径,将文明施工做为基础,保证每个项目安全合理的进行施工,使建筑结构达到预期的效果,并能够保障其安全性与稳定性。

2结构优化设计的应用

2.1建筑场地的合理选择

建筑施工需要选择满足条件的施工场地,选择施工场地要考虑诸多条件,如安全防护距离、建筑退界、日照间距对建筑采光影响、抗震性、地段选址等。因此合理的选用施工场地至关重要。

2.2建筑主体结构的选择

建筑结构的设计应依据结构效应的基本准则,这样可以降低成本,为使不规则的建筑结构产生规则结构效应,应将墙、梁、柱、进行改善。在一开始进行基础优化设计时,应选取合适的基础形式、制定好基础的截面尺寸,使基础结构的成本减少。梁的优化,为了将材料更合理的使用,在实际施工中用平面架来替代矩形梁,这样可以将自身重量减轻,可以达到节约成本的目的;柱子的截面也是影响工程成本的关键之一;在进行柱网的布置和柱子截面的优化设计时,需要将柱子间的行间距规定准确,而它的决定因素就是柱网的布置,因此柱网的布置对工程的成本有着决定性的作用;在进行结构的优化设计时,钢筋的优化设计也尤为重要,因此需要对钢筋的类型进行筛选,建造时应用不同类型的钢筋,会造成不同的施工结果。

2.3建筑结构优化应用的作用

建筑结构优化应用的作用:㈠建筑分部结构的优化设计的作用㈡房屋工程结构总体的优化设计的作用。这两项都可以再进行进一步的讨论,就像结构整体的优化设计包含了整体结构优化设计和细部结构的优化设计等。在结构优化方案的实施中,可以依据结构稳定、使用方便简洁且经济安全的准则,进行结构的优化设计。在进行建筑结构优化设计时,要依据平面布局原理、质量中心及刚度中心总体布局合理的规则、整体形态对称原则、建筑物水平荷载作用等一系列问题,要做到在理论上为实践做好铺垫,完善好基本工作,要使后期施工顺利进行。

3结束语

总而言之,随着经济结构的完善、经济体系的发展,竞争明显的建筑行业也发生了一系列翻天覆地的变化。从资源的整理、投入、产出等各个方面都发生了一定的变化,为了体现建筑的稳定性、安全性和艺术性,应将结构设计应用工作放在首位,并联系实际情况,进行优化设计,还要不断地进行技术分析,保障优化设计质量,提高各种建筑材料的利用率,从而达到建筑工程设计的标准。满足人们对建筑结构的要求,并采用具有科学性的创新的方法,研究出更多的优化设计方案,使建筑结构在市场的可持续发展中不断改进。从

参考文献:

[1]侯贯泽,刘树堂,简国威.工程结构优化设计理论与方法[J].钢结构,2009(8).

[2]许燕禄.概念设计在建筑结构设计中的应用[J].广东土木与建筑,2005,(O2)

[3]柳强,王玉玲.浅谈概念设计在结构设计中的运用[J].新疆化工,2006,(O1).

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