摘要:高质量的房屋建筑必须建立在高水准的建筑结构设计基础之上,尤其在现阶段,房屋建筑结构设计人员更需要结合人们对于房屋建筑的功能要求、外观要求和性能要求对房屋结构进行进一步的优化设计,不断提高房屋建筑的安全性、经济性和功能性。因此,探究房屋建筑结构优化设计对于整个建筑行业的发展具有积极的促进意义。
关键词:房屋建筑;结构设计;优化研究
引言
房屋建筑的最大作用就是满足人们的生活工作需求,因此对于房屋建筑质量有着极高的要求和标准,尤其随着当下房屋建筑结构复杂性的提高和功能性的不断拓展,在现阶段房屋建筑结构设计时更需要不断提高设计质量和设计水准,只有这样才能够为人民大众提供高质量的房屋建筑,实现房屋建筑行业的可持续发展。本文分析研究目前房屋建筑结构设计的概念以及优化设计原则,并进一步探讨了房屋建筑结构优化设计的策略,以期促进房屋建筑结构设计质量的进一步提升。
1房屋建筑结构设计过程中优化设计的基本内容和意义
在优化房屋建筑结构设计时,需要做好对当下先进理念的融入,并做好对建筑工程成本的有效管控。通常情况下,房屋建筑结构优化设计主要是从细部结构、空间平面、主体基础结构、抗震设计等方面入手,结合具体工程施工情况、成本管控目标等来完成对整个建筑结构的优化设计。在现阶段由于生活条件越来越好,所以人们在生活质量以及居住环境方面,也有着非常高的标准和要求,房屋建筑作为人们日常中最为重要的一部分,不仅需要具备良好的安全性和丰富的功能性,同时还需要具备美观性和经济性。通过优化房屋建筑结构设计,既能够帮助施工单位在不影响工程质量的前提下,有效减少成本支出,提高工程经济效益,还可以进一步提高房屋建筑结构稳定性和功能性的进一步提升,为大众提供更加功能更丰富、质量更高的房屋建筑。
2房屋建筑结构优化设计原则
在当下房屋建筑结构优化设计时主要围绕下述几方面的原则:首先,安全设计原则。安全是房屋建筑结构的第一要素,设计人员在房屋建筑结构优化设计时需要将安全作为首要目标,不能为了降低成本而刻意简化建筑结构,影响建筑结构的安全性和稳定性;其次,功能性设计原则。在当下大众对于建筑功能有着较多的要求,因此在具体的优化设计时,设计人员需要结合大众需求,尽可能设计出一个功能丰富、实用的房屋建筑结构,从而为建筑使用者提供更好的功能性服务。最后经济设计原则。对于建筑施工企业来说,降低房建成本,提高经济效益对于其发展有着极其重要的意义和作用,因此在房屋建筑结构优化设计时,设施人员要在不影响建筑安全性和稳定性的前提下,优化相关建筑结构,减少材料使用和成本投入,不断提高房建工程的经济效益。
3建筑结构设计中的优化策略
3.1合理优化建筑主体结构设计
建筑的主体结构是支撑建筑承载力,保证建筑稳定性和安全性的基础和关键所在。所以需要对主体结构设计进行进一步优化,具体可从下述几方面入手:
(1)剪力墙的优化设计。剪力墙直接影响着房屋结构的稳定性和安全性,只有保证剪力墙的安全稳固,才能够确保建筑类人员的安全。在优化剪力墙设计时,尤其需要强化对暗柱部分的设计,根据具体建筑结构合理设计暗柱,为剪力墙结构提供有效承载,有效保证剪力墙结构的承载力和稳定性。(2)砌体结构的优化设计。砌体结构在建筑中起着承载负荷、抵抗侧向位移的重要作用,所以在具体设计时,需要保证其外形的规则,对于抗侧力构件需要均匀对称的进行布设,沿竖直方向合理调整侧向刚度。此外还需要对门窗尺寸进行合理设置,避免其影响建筑结构的稳定性。(3)基础结构的优化设计。
地基基础结构直接决定着建筑在投入使用后的安全稳固性,所以必须对基础设计进行全方位优化,综合考虑各方面影响因素,比如水文地质情况、建筑承载力要求等等,以此为基础来进行基础埋深的计算和地基基础选型的确定,确保所设计地基基础结构的稳固性和承载力能够达到既定工程要求和技术标准。
3.2优化建筑抗震设计
在当下房屋建筑结构设计中,抗震设计直接关系着房屋建筑的安全性和稳固性,所以在优化结构抗震设计时,更需要全面即遵循既定设计流程,做好地质基础勘测,保证建筑高宽比的合理科学。在具体设计时,需要围绕提高建筑抗测力构件性能的原则,多采用钢筋混凝土框架结构来完成对各抗震结构的设置,比如采用钢筋混凝土柱作为框架柱,由于其轴压较低,所以更能够满足建筑结构设计要求。其次,在设计时需要综合考虑各方面因素的影响,比如结构高度、构件的承载力等等。既需要确保房屋建筑结构中各部分构件的受力均匀,还需要结合具体工程情况、地质条件等,对结构设计进行进一步优化,以此来进一步促进结构抗震能力的提升。此外,需要详细细致分析房屋建筑中结构的传力途径和作用方式,然后选择相应的设计方法来降低地震来临时建筑所受到的外界作用力,从而提高建筑结构在地震中的稳定性。
3.3平面设计的优化
建筑平面设计需要综合考虑建筑的功能要求和限额设计指标,科学合理的进行平面布置的选择和优化,在具体设计工作中,需要先确定相应的平面方案,比如房屋建筑的结构形式、平面布局等等。其次,要结合建筑具体功能要求及工程实际情况,围绕整体房屋建筑结构,来开展针对性的优化设计,做好各单个房间和平面组合的合理设计,保证房屋建筑结构功能性的实现。
3.4结构的细部和局部优化
除了要做好对房屋建筑结构的整体优化设计外,还需要结合结构细部和局部来进行进一步的优化设计。比如在异形板划分时,需要做好对矩形板的合理划分,提高其受力均匀性,避免拐角处产生裂缝。同时对于底部框架抗震墙,由于为了保证建筑结构承载力,所以箍筋配箍量相对较多,此时就可以利用钢筋,来减少和降低箍筋直径和用量,并且还有助于降低成本支出,加快工程进度和提高工程质量。此外,对于结构柱,则可以通过提高施工所用混凝土强度来减少结构柱尺寸,这样既能够满足相关受力标准,并且还有助于减少混凝土用量。
3.5给排水结构的优化设计
给排水结构设计同样也是房屋建筑结构设计中的重点之一,对其进行相关优化设计。在建筑中给排水设施的区域设置了大量机械设备,所以对于建筑楼层结构的承载力有着较高要求,所以,尽可能将大型给排水设备机房设置在地下室。同时给排水机房中还会设置大量管道,因此在具体设计时,人员需要做好对管道预留孔的设置和加固。比如需要穿过承重墙的管道,则需要评估穿孔是否会影响承重墙的承载性和结构稳定性,并采取切实有效的加固处理,避免影响建筑结构的安全性。同时为了便于管道施工,在设计管线时需要尽可能绕过建筑内的各种支撑柱。此外,还需要利BIM软件来完成碰撞检测,以此来进一步保证给排水管线设计的合理科学。
4结语
综上所述,房屋建筑结构设计水平的高低直接影响着房屋建筑行业的可持续发展,因此在现阶段需要做好对房屋建筑结构设计的优化,不断提高房屋建筑结构设计质量,设计出更加高质量、高标准的房屋建筑结构,为广大人民群众提供安全稳固、功能丰富的房屋建筑。
参考文献
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