摘要:我国建筑行业最近几年发展非常迅速,推动我国整体经济建设快速发展。房屋建筑工程是我国基础设施建设中的重要组成部分之一,房屋建筑建设质量的优劣,与人们的生活质量息息相关。房屋建筑结构设计中,结构设计优化是保障房屋建筑的质量及提高建筑物安全性、稳定性、美观性的有效手段。
关键词:结构优化技术;房屋建筑工程结构设计
引言
近年来,随着我国对于城镇建设的力度加大使得我国建筑行业有了新的发展机遇和发展空间。随着时代的快速发展,人们的审美情况也随之发生了比较大的变化,这也给房屋建筑结构设计工作带去了新的挑战,原有的建筑结构设计模式已经不符合时代发展需要了。在这种情况下,要想更加高效的完成房屋建筑结构优化设计,建筑设计师必须要转变自身的设计观念,综合考虑业主的实际需要,按照优化设计原则展开后续工作,这样才可以有效提升设计工作质量,真正设计出让业主满意的方案,进而为后续工程施工的顺利展开提供更有力的支持和保障。
1房屋建筑结构优化设计原则
1.1安全性
安全是对建筑工程的最基本要求。建筑缺乏安全性,使得建筑使用没有了最基本保障,会在使用过程中出现一系列安全隐患,对消费者的生命财产安全构成了潜在威胁。设计者在进行房屋结构的设计与优化调整时也应当注意房屋设计的安全性和结构合理性,设计方案要突显安全性,例如在设计过程中,设计者要充分考虑到施工过程的难易程度,减少高难度施工过程的结构设计,以降低施工危险性。
1.2功能性设计原则
通过科学合理的优化设计可以将房屋建筑结构的各项功能都更大程度的展现出来,为人们提供功能更为全面的工作生活空间。同时,随着时代的快速发展,人们对房屋建筑的功能性要求也出现了极大程度的提高,只有严格按照功能性设计原则展开工作才可以有效提升用户的满意度。
2房屋建筑工程结构优化技术应用
2.1设计理念优化
房屋建筑结构设计中,结构设计优化的应用,关键在于设计理念的优化。结构设计优化的时候,应考虑其会给房屋建筑带来的影响,对原有设计进行优化、补充,对原有设计理念进行优化与完善,而并非原有设计理念。房屋建筑结构优化设计中,应对建筑物的可靠性进行重点考虑,为了实现建筑物可靠性的提高而开展优化设计,会导致工作量大量提升。为了确保工作效率,可采取拉氏乘子方法,对部分数据进行重新转化,将会给结构设计带来干扰的约束性因素,转变为非约束性因素。同时,房屋建筑结构优化设计中,可能需要对房屋建筑结构受力情况进行重新分析,设计师应围绕着房屋建筑的安全及质量,对其受力情况进行分析,科学调整各项参数。
2.2提高建筑结构与外观的协调性
建筑结构设计与建筑外观设计始终是一对不可拆分的话题。在一般的建筑结构中,不可避免的会发生建筑结构与外观相冲突的现象,如果不能同时进行兼顾,那么设计方或施工单位会退而求其次,选择其中的一项作为主要设计对象。随着人们对于房屋建筑结构的整体性要求逐渐提高,房屋建筑的功能不再局限于仅满足居住者的日常生活需求,同时也要在房屋外观上给予居住者一种享受。因此没设计者要在设计房屋结构的过程中,引入先进的设计理念,添加一些流行元素,使二者得以兼顾,同时要做好房屋外观与结构的后期处理,以加强二者的协调性。
2.3切实做好程序设计工作
要想切实做好相应的设计优化工作,设计人员应该在保证设计可靠性的基础上,对结构优化设计模型进行更为全面深入的分析,以此来为计算方法的合理性提供更有力的支持和保障。除此之外,在进行程序设计的时候,要想保证程序设计的合理性,设计师应该综合考虑工程要求以及特点进行控制程序编写,这样才可以为后续工作的顺利展开打下更为坚实的基础。
2.4现代房屋建筑结构设计荷载取值合理性选择
现代房屋最直接表现出来的特点就是层数多,单元重复性强,故一点点的荷载效应就会产生重复积累性的变化,从而导致结构整体的浪费,例如某一个项目:一个接近百米的高层办公楼,因业主需要,设计单位需要在施工图阶段考虑夹层荷载,设计完成后业主因和之前的项目作出成本比较后,认为该高层办公楼建设成本过大,需要进行优化。经过拿到该项目的模型和施工图研究后,初步得到以下的判断:设计方采用的夹层荷载为考虑加建钢筋混凝土的楼板的荷载,而逐层递加累积,最终导致整个结构的荷载很大。优化建议:采用钢结构夹层荷载,楼面采用木地板做法,已达到减小荷载的目的。最终通过以减小荷载为目的的一系列的调整,成功地使整栋楼的造价得到了很好的控制。
2.5房屋建筑细节的优化
随着市场经济的迅速发展,建筑行业也在蓬勃发展,但其市场竞争也日趋白热化,现阶段诸多企业在细节方面入手,来提高建筑物的质量及美观性,从而吸引消费者的青睐。基于此,房屋建筑结构设计中,开展结构设计优化的时候,也要注意对细节进行优化,根据客户要求,对房屋建筑的部分细节问题实施优化、精细化处理。例如,在空调板设计中,应根据客户使用需求来开展设计,确保设计的空调板可以为空调安装、维修等提供便利条件,并要保障其可以满足建筑安全性能的要求。再如,在阳台设计中,也要考虑客户需求来开展设计,若是居住人员较多、成分复杂,则要考虑幼童安全,将阳台高度设计为1.2米。房屋建筑结构设计中,还有很多小细节,设计师应对这些细节问题进行充分考虑,为客户提供更多的便利。房屋建筑结构优化设计中,设计师也要充分考虑当地实际情况来开展设计,适当采取一些节能设计措施,如考虑当地气候、天气条件,对卧室的光照条件进行优化设计,以减少照明时间,降低电能消耗。
2.6优化水电管网
水电管网是房屋中的必要结构之一,为房屋使用者提供了日常必需的能源。在设计过程中,优化水电管道结构式设计人员需要着重考虑的问题之一。需要着重考虑水电管网的主要原因在于其在建筑结构中具有较高的复杂性,在对房屋结构进行优化的过程中必须要考虑到优化过程可能对管道造成的一系列影响,从而提前设计好方案,排除优化工作对管道造成的干扰和不利影响。
3现代高层建筑结构的未来发展趋势
随着科学技术的不断进步和快速发展,房屋筑结构优化设计工作也在不断的完善,为了能够保证结构的设计质量,可以对一些先进的技术手段、材料等进行合理的引进和利用。其中高性能混凝土将会成为未来房屋建筑结构设计过程中的首选,这种材料与传统混凝土材料相比,无论是强度或者是韧性都有所改善,同时还能实现结构自重的有效控制,为结构的安全性和稳定性提供保证。
结语
综上所述,房屋建筑结构设计中,开展结构设计优化的时候,应对建筑结构模型、建筑主体结构的、房屋建筑细节、排水管道系统等进行优化设计,并要把握好设计理念优化、最优方法选择、结构模型设计等关键点,从而提高房屋建筑结构设计质量。随着科学技术的迅速发展,房屋建筑结构设计中也要加大对BIM等技术的应用,充分发挥技术优势,实现房屋建筑结构设计的改进与优化,不断提高房屋建筑结构设计水平,建设实用性、美观性兼具的房屋建筑,为人们提供更加优质、舒适的生活环境。
参考文献
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