结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用王华骏

结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用王华骏

武汉华阳宏创建筑设计有限公司十堰分公司湖北十堰442600

摘要:随着社会经济的快速发展,人们的生活质量得到进一步提升,对房屋建设结构设计提出了更高的要求。为了满足不断增长的市场需求,相关房屋建筑设计人员在确保房屋结构可靠性、安全性以及适用性的基础上,注重对房屋建筑结构成本的合理把控。因此,设计人员需要对房屋建筑结构进行综合性分析,结合实际需求,将优化技术合理的运用于房屋建筑结构设计之中,确保人力资源与优化技术的协调性,进而促进建筑行业的稳定发展。

关键词:结构设计;优化方法;房屋结构设计;应用

1建筑结构优化设计的特点及重要性

1.1建筑结构优化设计的特点

建筑结构优化设计是一项非常复杂的环节,需要建筑设计过程的每个环节都互相协调。对于房屋结构设计,房屋的外观和质量需要得到有效保证。而建筑结构设计主要是指对房屋结构进行优化设计,建筑结构设计和房屋内部结构要互相结合和协调,尽量减少施工损耗和施工成本,从而保证房屋结构的设计质量和外观,实现其实用价值,并使房屋的建筑结构设计得到科学合理的优化。另外,建筑结构设计应与外观设计相结合。一些建筑在设计中过于强调创作的新颖与美观,没有与结构设计进行有效的结合。而建筑物本身承受着巨大自重荷载与活载、扭矩、风荷载等作用力,如果没有按照建筑的结构受力特征和基本的结构技术原理进行结构设计,会导致建筑结构不稳定,从而引发严重的安全事故。

1.2建筑优化设计的重要性

优秀的建筑设计方案可以在保证房屋结构具有实际使用价值的同时,大幅度提高建筑物的环保价值和经济效益。因此,优秀的建筑结构设计方案不仅可以最大限度地节约建筑成本,还可以给建设方带来巨大的经济效益,并且不会破坏周围环境,在一定程度上与当地的生态环境相融合,实现经济效益与自然环境的可持续发展。由此看来,科学合理地对建筑进行结构优化设计有利于体现建筑的综合价值。

2房屋建筑结构设计的主要问题

2.1上部结构存在的问题

我国的很多上部结构在设计的环节内做的并不是很好,有的是因为工程师对其的重视程度不够,有的则是因为知识技术的局限性,认知的不足,有的时候相关的技术人员在设计楼板时只是简单的将双向板作用按照单向板的方法进行计算,并没有很全面的考虑到板的受力状态,久而久之,楼板的一个方向就会因为受力过大而出现明显的裂缝,所以务必要注意上部结构存在的问题。

2.2工程师自身的问题

我在实际建筑设计的过程当中,许多工程师并没有对房屋建筑的场地进行地质情况的详细现场勘察,都是根据设计单位提供的基础资料以及以往的经验来进行施工图的设计,这存在着一定的盲目性和片面性。所以工程师要进行实地考察,要准确的计算出房屋主体的荷载打消,要对基础承载能力进行准确的核算,这样才可以保证施工后房屋的实际质量,不出现“豆腐渣”工程。

3房屋建筑结构设计中优化技术的应用

3.1整体、局部优化

由于房屋建筑工程项目具有明显的层次性以及复杂性特征,所以在对房屋建筑结构设计运用优化技术时,需要将其层次性特征纳入分析的范畴中,注重对整体、局部的合理优化。而房屋建筑工程的层次性主要体现在设计、结构、安装三个体系,而这三个体系又包含了更多的下属体系。因此,相关设计人员应该对这些因素进行综合性的分析及优化,突破布局的横向关联和叠加工程,分别从整体和局部两个方面对房屋建筑结构进行设计优化,避免对建筑的使用材料、选择零部件以及选择结构类型等方面产生更为复杂的影响,确保设计优化技术的积极作用能够得到充分的发挥。

3.2重视前期规划

房屋建筑工程施工设计人员在对房屋结构进行规划设计时,应该进入施工现场对具体的施工环境和实际的施工要求进行深入的认识和了解,以便于结合房屋建筑工程施工方案对房屋建筑结构进行更为合理的设计,从而推动建筑施工的有序进行。同时,设计人员在进行设计优化时,需要结合之前了解到的实际情况和具体要求,根据自身的经验针对不同的工程机构布局要求设计出不同的效果,并将细部结构优化与概念设计有效的结合起来,落实到设计过程的各个环节之中。而对于缺少相应数值的细部处理可以采用概念设计来进行,以实现对方案设计效果的进一步提升。

3.3协调优化设计

在进行房屋建筑结构设计时,施工设计人员应该注重提升房屋建筑结构的合理性以及适用性,确保房屋结构设计能够与房屋结构整体平面具有较高的融合性,促使两者之间处于一个紧密的配合状态。设计人员在对房屋建筑结构中的柱和墙进行设计时,确保柱面和墙面的协调性,避免出现柱与墙的错位问题,促使两者之间具有较强的一致性,同时,还应该注重房间开间进深的统一性,避免楼层的截面与高度出现明显的差异。

3.4在建筑结构系统化设计中的应用

在建筑结构的系统优化设计中,排水系统和电气系统的优化是主要内容。排水系统的优化主要是指房屋建筑中的排水管道系统。通常情况下,建筑中排水系统的管道种类多,数量大,并且规格尺寸不同,在建筑内部设有专门的排水系统房间,每个排水系统房间都布满了各种管道,放置了大量的机械设备。在这些基础上合理地建设排水系统的管道,并在保证管道的各项尺寸指标符合相关规定的情况下,可以直接在地下室对这些机械设备进行设置。另外,可以采用专用通气管的排水管道系统或采用新型排水管道系统;排水立管宜采用乙字弯消能措施;排水管系应加强通气,保持管系内气压平衡;建筑污水、废水应分开排放,以便废水回收和污水处理厂进行污水处理。

建筑结构的电气系统中,为了优化供电系统,应尽量根据负荷的等级采取相应的措施。对于各级负荷的供电电源,要使其达到设计规范的规定,用电单位要综合考虑用电容量、用电设备的特性、供电的距离等因素,采用补偿无功功率的措施,尽量减少电压偏差,降低系统的阻抗,使三相负荷平衡。

3.5提高建筑抗震性能

要达到提高抗震性能的目的,必须在设计时从理念上和思想上高度重视,对建筑主体的整体设计进行科学研究,合理设计。为提高建筑的抗震性能,应在结构设计方面应提高其规则性、力求简单、并尽量做到均匀对称。抗震性高的建筑应具有一定的规则性,尽量少出现凸角结构,结构设计不能过于复杂。平面布置不规则的建筑结构,会在地震作用下产生较强的扭转作用,要注意偏离结构刚心远端抗震墙或框架柱承载力的验算。因此,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[2]。另外,为了避免地震引起的建筑非弹性形变,应使塑性变形集中在有延性能力的构件上,提高建筑的刚度和整体稳定性,从而提高建筑自身的整体抗震性能。

结束语

近年来,随着我国社会经济的不断发展,城市建设得到进一步推进,人们的生活水平也得到了明显的提升,在推动建筑行业的稳步前进的同时,也对其提出了更高的要求。同时,市场经济的快速发展,使得建筑市场的竞争日益激烈,为建筑行业带来了新的挑战。因此,在保证建筑结构安全性、稳定性的基础上,应该有效的提升房屋建筑的合理性性、耐用性以及美观性。

参考文献:

[1]武彦章.建筑工程中结构设计优化方法的应用[J].建筑设计管理,2017,34(12):76-78.

[2]杨占飞.房屋建筑结构设计中的优化技术探讨[J].建材与装饰,2017(51):109-110.

[3]蒲江.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].建筑技术开发,2017,44(23):28-29.

[4]衣苗奇.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].居业,2017(12):39-40.

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