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摘要:现阶段,我国居民对房屋结构设计的关注度越来越高。人们对房屋建筑的结构性能也更加重视,不仅是安全性能,房屋的美观性能及持久性能也非常关键。以房屋建筑的结构设计作为切入点,就其中的技术优化展开探究,希望引起人们的关注,解决相关人员的问题。
关键词:房屋建筑;建筑结构;设计优化;应用分析
引言
随着我国国民经济水平的提高,人们对生活环境的要求也越来越高。建筑承包商为获得最大的利益,以保证建筑物的稳定性和安全性为前提优化结构设计,使建筑物在具有稳定性和安全性的基础上具有美观性。
1结构设计优化的重要性
1.1优化建筑物的结构设计可提高建筑物的安全性
在对建筑物进行设计时,设计的图纸可能并不是特别完善,对建筑物进行结构优化设计需要重新考虑建筑物的整体设计问题,在找到有效优化方案的同时还可以发现建筑结构设计不合理的部分,如部分结构的承载力不足、抗震性能不佳等,在优化设计时可以对此做补充设计,提升建筑物的整体性能,使建筑物可以顺利通过验收。
1.2优化建筑物的结构设计可使其更加满足消费者的需求,受消费者喜爱,使建筑商获得利益
经过对建筑物进行结构优化设计可以让建筑物更加稳定安全,更具观赏性,吸引消费者购买。经过改造后的房屋功能性更强,只要做好功能分区设计,建筑房屋结构的空间设计就会很好。
1.3对房屋建筑架构进行结构优化设计可帮助建筑商有效控制施工成本
通过实际建筑工地的大量数据分析可知,在建筑结构设计中采用结构优化设计可减少使用建筑材料,降低工程量。对于建筑商而言,节约工程量就可以尽快完工,节约人力成本和建材成本,达到有效控制建筑成本的目的,并帮助建筑开发商在保证建筑物质量完好的情况下提升经济效益。除此之外,对房屋建筑实行结构优化设计可以帮助企业塑造节能环保的经营理念,将节能环保带到人民的生活中。
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建筑结构优化在房屋建筑结构设计中的应用
3.1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。
3.2优化主体结构
在对房屋建筑物的主体部分进行优化设计时,应充分考虑该建筑物的整体质量,优化设计应以房屋的安全性为前提。所以设计人员在对房屋建筑进行结构设计的改造时应充分对建筑物的安全性进行改造,并在后期的设计优化过程中,不断提高建筑物的主体结构的承载力。增加建筑物主体部分的稳定性可进一步保证建筑物的安全,使建筑物具有一定的恶劣环境抵抗能力,可以在大风、地震等恶劣环境下具有一定的安全性,保护人类的安全,避免在恶劣的外部条件影响下,建筑物主体部分出现倾覆的现象。所以设计人员可以对建筑主体的剪力墙重新优化处理,保证其整体的稳定性,使其质量均匀,并使建筑物的刚性中心和建筑物的结构重心重合,保证建筑物的稳定性。建筑设计人员可通过增加剪力墙的长度,减少剪力墙的数量等方式优化剪力墙结构,使整个剪力墙更加稳定安全,使整个建筑物更具稳定性和安全性。在进行房屋建筑时通常会在剪力墙内部运用大量的钢结构,使其能承受更多的重量,更加稳定。但是为充分节约能源,应对这部分进行合理设计,使其能在保证稳定性的同时,减少钢结构建材的使用。如果该建筑物规定不可使用大量剪力墙设计和要求建筑物抗震性能好的情况下应减少剪力墙的设计,不采用过多的钢材。
3.3优化建筑房屋细节
目前,建筑行业的市场竞争十分激烈,很多建造商会在建筑的细节方面下功夫吸引消费者,所以在对房屋建筑进行结构优化设计时应注意细节,充分考虑客户的需求,对部分细节问题进行精细、优化处理。如在建筑设计师对空调板进行设计时,应考虑客户的使用情况对其合理设计。设计的空调板应为客户安装空调以及后续空调维修提供方便,应保证其设计符合建筑物的安全性能。在对民用房屋建筑的阳台进行设计时应充分考虑客户的需求,如果居住的人士较多且复杂,应将阳台的高度设计在1.2m左右,充分考虑到幼童的安全。在具体的房屋设计中,还存在很多类似的小细节,建筑设计人员应充分考虑这些细节问题,给予客户更多的便利。在建筑设计时,建筑设计师应经常观察地形,根据地形合理设计。在建筑物上可多添加一些节能环保的设计,如在设计时充分考虑光照问题,尽可能为卧室预留更多的光照时间,为顾客缩短照明的时间,减少电量的使用。多关注细节,尽可能地为顾客考虑,给人们提供更好的生活环境。
3.4优化排水管道系统
在对房屋结构进行优化时,还可以对居民的排水管道进行优化处理。建筑群的排水系统设计也是建筑设计的重要问题。尤其是在进行穿墙管道的设计时,应充分考虑到施工情况,提前预留足够的管道碰撞检测的空间,在施工时交代施工方预埋孔洞,以免在后期优化设计时出现较大的施工问题,如果排水管道需要穿过承重墙,应对周围的部分进行加固处理,避免破坏承重墙的稳定性。建筑设计师可以利用模型计算,合理加固,提高建筑物与管道系统之间的协调性。在设计时,应严格考虑施工问题,避免出现管道绕柱的现象。目前,随着我国科学技术的发展,可以应用在建筑设计上的技术越来越多。部分常见的建筑结构建模软件都可以进行管道碰撞检测,所以在后期对管道设计进行优化时,可利用这些软件对其进行检测,提升建筑设计的合理性。
结语
房屋建筑结构设计的主要目的在于实现建筑物的功能性与安全性,同时,最大限度地节约建筑成本。
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