房屋建筑结构优化设计研究 姚祖男

发表时间:2020/5/15   来源:《基层建设》2020年第3期   作者:姚祖男
[导读] 摘要:随着社会经济的发展,我国的房屋建筑工程建设有了很大进展,其结构设计也越来越受到重视。
        浙江新创规划建筑设计有限公司  浙江温州  325000
        摘要:随着社会经济的发展,我国的房屋建筑工程建设有了很大进展,其结构设计也越来越受到重视。应在房屋建筑工程的建设过程中,不断对房屋建筑结构进行优化设计,提高房屋建筑的质量,促进我国房屋建筑行业的发展。论文主要阐述了房屋建筑结构优化的具体原则和作用,提出了房屋建筑结构的优化策略,以供参考。
        关键词:房屋建筑;结构设计;优化;质量
        引言
        新时代下,我国建筑行业的发展模式不再是单一的方向,随着人们对住房需求的不断提高,相关行业呈现出了多样性发展的趋势。该发展趋势对房屋建筑行业的发展有利也有弊,利在于其能够促进房屋建筑行业的创新升级,弊在于房屋建筑行业的成本会被一定程度地拉高。所以房屋建筑企业需要利用相关的优化技术对房屋建筑结构进行优化,从而在保障人们住房需求的同时最大程度的保障自身的经济利益。
        1建筑结构优化设计在实际工程中的意义
        建筑结构优化设计是一项复杂和系统的工程,做好优化设计需要多个部门的共同努力。建筑结构设计不仅包括内部结构的设计,还关系到建筑的外观。好的建筑结构设计不仅使其内部结构满足建筑的稳定性,还能使建筑的外观符合人们的审美观。建筑结构优化设计应该兼具实用性和人文关怀,使建筑更好地造福人类。有些设计人员偏执于建筑的单方面功能,只考虑建筑整体的实用性而忽略美学要求,这样的建筑很快就会过时淘汰;而另一些设计人员只考虑建筑的美观而不顾实际结构的负载情况,这样会带来潜在的质量隐患,极易发生安全事故。所以一定要同时注重建筑结构设计中的稳定性和美观性。随着科技的进步,建筑结构设计也在不断地发展。先进的建筑结构设计能在增强建筑实用性的同时,增加建筑的环保性和美观性。现在的建筑结构设计方案可以在保证建筑质量的同时,减少建设成本,同时还可以降低对环境的污染,使建筑和周围地形及其他特征较好地结合起来,促进人与自然的和谐。
        2建筑工程结构设计优化方面的现状
        建筑工程的结构设计优化方面的现状可从2个角度进行分析,即国际现状及国内现状。首先,就国际现状展开分析:西方的建筑工程设计理念出现较早,早在20世纪80年代就开始展开了相关方面的设计,并且应用了计算机软件技术。现阶段,国际上很多国家都已经拥有了较为完善的建筑工程设计体系,形成了三维模型的设计理念,在一定程度上推动了建筑工程设计行业的发展;我国的建筑工程结构设计行业起步较晚,与发达国家相比还有一定的发展空间,我国的建筑工程结构设计行业吸取了国外的先进经验,使用了信息模型等手段,但是由于现阶段技术水平较为落后,与国外的设计效果还有一定的差距,同时,互联网技术的出现使得我国建筑工程结构设计行业的工作人员对网络技术有一定的利用,但缺乏独立的操作理念,在一定程度上限制了我国建筑行业的发展。
        3房屋建筑结构设计的优化
        3.1优化房屋整体结构体系
        对于现代房屋建筑,其不仅功能性较强,而且造型也非常复杂。所以,优化房屋建筑整体结构体系时,要在满足房屋建筑的功能性要求、规范要求以及造型要求的基础上,通过设计合理的结构布局,有效降低工程造价。同时,房屋整体结构体系也会直接影响工程造价,因此,应加强对这方面工作的重视程度,结合房屋建筑的功能,合理对房屋结构体系进行优化,以此提高房屋结构优化设计的整体效果。
        3.2建筑结构模型优化
        建筑设计师在对房屋结构进行优化设计时可将建筑结构的模型进行优化并利用。综上所述,设计者从选择合适变量、合适的计算函数及确定约束条件3个关键点进行优化建筑结构模型。优化建筑结构模型可帮助设计人员更好地开展设计工作。在建筑结构模型的制订以及使用过程中应注重不同变量的选择。

在设置、选择不同变量的过程中需从房屋建筑物本身出发,结合当地的实际情况,对有可能影响房屋建筑物结构设计的因素进行合理分析,并将这些因素用预定参数表示,然后将其表现在房屋建筑结构优化的设计中。无论该因素是单一因素还是多元因素,设计者都不应将其忽略,部分因素可能会对房屋的结构设计呈现结果造成极大影响。另外,在对房屋建筑设计结构进行优化时,将多种元素都反映到函数中可降低工作人员的工作量,使其能更快地完成工作,提升工作效率。
        3.3房屋建筑的结构分部部分与建筑物层数的关系
        建筑层数与结构设计也有一定的关系,不同的建筑层数需要的结构设计不同,房屋建筑只需要一个公共的顶部,因此房屋建筑的层数与顶部之间呈现负相关的关系,即房屋建筑的高度越高,顶部的费用占比越大;房屋建筑的高度越低,顶部的费用占比越小,因此,在修筑房屋建筑时,要考虑顶部设计与建筑层数之间的关系。此外,基础部分的承重与建筑层数也有一定的关系,与顶部关系不同,建筑层数越多,基础建筑修筑的费用占比越多;建筑层数越少,基础建筑修筑的费用占比越小。因此,在对房屋建筑进行结构设计时,需要考虑多方面的因素,对影响建筑物成本的因素进行着重考虑,选择适合的房屋建筑结构方案。
        3.4保证主体结构与细节部分的协调性
        主体结构和细节部分在房屋建筑结构设计中都占据着重要地位,整体优化设计中要加强对主体结构和细节部分的协调控制。设计人员要利用多种方法不断改进主体结构和细节部分的优化设计。由于房屋建筑具有整体性和复杂性,且房屋要求的使用功能所覆盖的细节部分也比较多,所以设计人员要结合实际特点,不断地优化主体结构和细节部分,提高整体房屋建筑结构设计的优化。在设计时要妥善布置主体部分和其他部分,以便保证建筑物的质量,满足房屋建筑的多样性需求。
        3.5优化地下室结构
        进行地下室结构优化设计时,应从2个方面进行[3]:(1)应在满足房屋建筑使用要求的基础上,合理降低地下室的层高,不仅可以有效降低房屋建筑施工中钢筋、混凝土等材料的使用量,还可以减少施工过程中土方的挖掘量,进而减少维护、维修等费用的支出;(2)因为地下室结构受到的地下水的浮力以及土压力较大,需要使用大量的钢筋,所以,设计工作人员在进行优化设计时,需要对结构构件的实际受力状态进行全面、细致的分析。在确保其能够满足规范计算的基础上,实现分段配筋,一般情况下,受力比较大的位置需要进行局部加强。
        3.6结构同排水的协调优化
        建筑项目给排水工作需要大量的机械设备,机械设备的荷载强度较大,应将水泵安置在地下室内。给排水设施管道较多且粗细不一,为此,应设计好孔径尺寸和预埋深度,加固穿孔位置。此外,降低管线贯穿梁柱的可能性。如果承重墙被管道贯穿的话,应做好承重墙的加固和维护工作。
        结语
        总而言之,随着社会的不断发展,人们的生活水平也会不断提高,在未来,人们对房屋建筑的需求也会越来越高,房屋建筑结构设计的挑战也会越来越多。相关设计者需要良好的对结构设计优化进行运用,在不断改良结构设计的基础上满足更多人们的需求,同时也推动房屋建筑结构设计的不断发展。
        参考文献
        [1]张咸昌.浅谈结构优化在建筑结构设计中的应用[J].建筑技术开发,2019,46(21):22-25.
        [2]高瑞军.简析结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].中国住宅设施,2019,(10):44-45,24.
        [3]孔水根.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].河南建材,2019,(05):291-292.
        [4]雷红彬.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].绿色环保建材,2019,(09):84,86.
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