房屋建筑结构设计中优化技术的应用分析 李忠辉

发表时间:2019/6/26   来源:《防护工程》2019年第6期   作者:李忠辉
[导读] 随着中国城市化进程的不断加快,城市建设用地越来越紧张,城市中高层建筑的数量越来越多。
日照兴业房地产开发有限公司  山东省日照  276800
  摘要:房屋自古以来就在国人心中占据着重要的地位,房屋的美观度、安全性、舒适性一直是人们追求的目标。随着近几年来我国的经济发展迅速,人民的生活水平不断提高,对房屋建筑的要求也不断提升,对商品房的结构设计质量也尤为关注。因此在房屋的建筑结构设计环节,需要不断总结以往设计中的不足,不断进行完善和改进,在设计中积极应用新技术和新工艺,以从设计层面提高房屋建筑的质量。
  关键词:房屋建筑;结构设计;优化技术;应用分析
  
  
  1结构技术优化的重要性?
  随着中国城市化进程的不断加快,城市建设用地越来越紧张,城市中高层建筑的数量越来越多。高层建筑可以联系城市土地短缺的现状。只有通过高层建筑的应用,才能在满足现代社会经济的基础上实现住宅建筑结构的合理设计,才能满足人们对住宅建筑的特殊需求。这也成为了人们关注的焦点。建筑企业要想实现对房屋结构设计的合理优化设计,应当在要求设计人员确保建筑工程的整体质量能够达到人们要求的基础上,对建筑设计方案进行系统分析与深入研究,并且应当将现代设计理念合理的应用到结构设计观念中,同时,在该过程中,要对房屋建筑工程的造价进行控制。依据以往建筑工程的建设经验来看,工作人员在房屋建筑工程设计期间,如果可以合理的将经济利益与施工技术两者有效的结合在一起,最终制定的设计方案则是科学的、合理的,能够使建筑企业在获取理想的经济效益。为了实现这一目的,要求房屋建设过程中,充分发挥机械设备和建筑材料的性能,从而使两者都能够更好的为房屋建筑工程服务。此外,还要从实际出发,对房屋建筑结构的不同层次加以整合,使房屋建筑工程的整体质量能够得到进一步提高,满足人们的居住需求。
  2房屋建筑结构的优化技术的内容?
  想要对房屋建筑结构进行优化,首先需要对需要进行优化的内容加以了解,通常情况下,在房屋建筑结构设计中,需要使用优化技术的,主要有以下几方面内容:在对房屋建筑结构设计进行优化时,一方面需要考虑建筑结构的安全性以及使用性能,另一方面,还需要考虑房屋建筑结构设计过程中存在的一些隐患问题,以最少的资金投入,完成结构设计工作。其次,房屋建筑结构设计优化的主要内容包括以下两方面:需要对房屋的具体构造进行全面的掌握,在进行设计时,需要寻找最佳设计方案,同时对于漏洞以及不完善的地方进行优化;对于房屋建筑结构设计当中涉及的子结构以及整体结构分别进行优化设计,其中在进行组织结构优化设计时需要对此结构当中的所有细节进行详细划分,这样就可以使结构进行全面的优化。
  3建筑结构设计中存在的问题?
  3.1结构设计图纸信息表达不全面?
  建筑结构设计图纸包含建筑施工所需的各种信息,是建筑施工的重要依据。即使设计图纸中存在一些看似微不足道的问题,也会不可避免地导致建筑具体施工中的缺陷或隐患,对建筑的安全性和功能性极为不利。目前,许多设计人员在绘图时缺乏必要的工作标准,因为施工中需要的一些关键信息,如结构抗裂等级、材料性能、地下地上建筑标高、梁柱布置等,由于缺乏经验或工作失误,没有明确表达或省略号等,导致现场施工人员随意施工,很容易使建筑的质量出现较大的隐患。
  3.2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。


  4结构设计中优化技术的应用?
  4.1建筑结构的整体优化方法?
  建筑结构的优化主要是指建筑整体结构和部分结构的设计。这两个部分相互依存,相辅相成,互不可或缺。建筑构件的设计优化包括屋顶设计优化、框架设计优化、基础设计优化、维修优化等内容。这需要工程师和技术人员仔细思考,并使用他们的专业进行仔细设计。在每个具体项目的设计过程中,不仅要保证结构的安全性和适用性,还要有效控制成本。智慧来源于实践,要实现科学严谨的设计优化,设计人员有必要亲自到拟建项目场地实地考察论证,掌握项目相关的第一手资料,做到心中有数,并在设计中充分考虑现场条件进行优化设计。比如,在建筑材料的选择上,除满足结构设计的安全性要求及建筑功能设计要求外,尽可能结合当地的生产条件及市场条件进行合理选取。再比如,当遇到较为复杂的地质条件时,设计人员也要结合当地的施工条件,采取合理可行的基础设计方案。这样,设计出来的建筑才能在施工中少发生问题,确保项目的顺利实施,从各方面保证建设项目的安全性,并尽可能节约成本,满足项目的投资要求。
  4.2优化结构设计计算方式?
  在设计房屋建筑结构的过程中,很多数据的变量十分复杂,并且存在大量的约束条件。这就要求设计人员在具体计算时,必须优化房屋建筑结构设计计算方法。设计人员可采用Powell计算法或复合形法等多种现代计算方法,把较为复杂的约束条件下的优化转变为没有约束条件的优化,不断加大研究深度,以保证建筑设计计算结果与实际情况一致,从而为房屋建筑施工提供有效的数据支持。
  4.3计算机优化技术的使用?
  如今,每个行业都离不开计算机的支持,在房屋建筑结构设计中使用计算机技术来作为支持,能够方便人们展开相关计算,达到更好的优化设计效果。实际上,房屋结构会受到很多变量条件的影响和约束,无法通过单一的方式来对房屋结构进行设计和优化,因此,需要利用到“人机结合”的方式,通过计算机技术来优化结构设计。比如:采用GAMS软件来提升设计的效率,优化设计过程和结果。该软件在处理建模问题的时候能够通过自然、简洁的方式来展开处理,同时能够让用户自由更改公式,使用起来非常方便。
  4.4优化底部加强部位的设计?
  剪力墙属于建筑结构的重要支撑。在剪力墙结构设计过程中,高层剪力墙结构底部需要按照下述标准进行加强处理:底部两层高度以及嵌固部位的上方剪力墙高度需要选择二者12.5%高度的较大值;而具有转换层的高层剪力墙结构底部的高度:框支层和其上方2层高度以及墙肢高度二者12.5%当中的较大值。若是嵌固部位是在地下室顶板处,需要满足地震条件下的屈服部位在地上楼层,同时还会影响下一层,这时候以方便不可以降低地下一层的抗震等级,另一方面还需要加强边缘约束构件设计。
  4.5重视结构的精细部分的优化?
  在建筑结构优化设计中,除了整体规格外,还需要对结构部件进行优化。例如,在现浇板的设计中,异形板应最大限度地划分为矩形板,以达到应力平衡的目的,并有效防止角部裂缝。此外,抗震底框架梁的箍筋数量底部结构中的墙体通常相对较大。如果此时选用冷轧带肋钢筋作为箍筋,可以减少箍筋肢数或箍筋直径,从而达到有效控制成本、方便施工的目的。与此同时,为了降低柱构件底部截面,选择高强度的混凝土是非常适合的,然而水平构件混凝土能够在一定程度上降低混凝土的标号,在受力方面也能够达到需要,同时也实现了成本的有效控制。
  结语
  房建结构设计的优化即是顺应市场发展的要求,也是市场更高要求的体现。所以,在房建结构设计中,要充分调动更多的元素,同时顾及到更多的细节和影响因素,使房建结构设计更加合理、科学、美观、便捷、舒适。总的来说,房建结构设计首先要注重结构设计人才的引进和培训,同时与时俱进、引用先进的计算机技术和工具,优化房建结构设计工作,切实提升房建结构设计的水平,进一步带动行业发展环境的优化和发展水平的提升。?
  参考文献:
  [1]王璇,王磊.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].建材与装饰,2018(48).?
  [2]姚红梅.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].四川建筑,2018,36(03).?
  [3]谭建勋.房屋建筑结构设计中优化技术的应用探讨[J].工程技术:引文版,2018(39).
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