结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用 王有华

发表时间:2020/8/19   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:王有华
[导读] 摘要:房屋是每个人生活需求不可缺少的重要组成部分,人们的生活是离不开房屋建筑的,所以房屋建筑显得很重要,高品质的房屋建筑也是未来行业发展所必须的。
        文山州大诚建筑设计有限公司  云南文山  663000
        摘要:房屋是每个人生活需求不可缺少的重要组成部分,人们的生活是离不开房屋建筑的,所以房屋建筑显得很重要,高品质的房屋建筑也是未来行业发展所必须的。如何让人们对房屋结构设计更满意是当下设计要优先考虑的问题,那么就需要建筑结构设计的标准越来越高,从实用性强、安全性高、舒适度更高几个角度来考虑,才是对建筑设计满意的标准,让有限的空间最大程度的被利用的同时也是节约了可利用能源的浪费。
        关键词:结构设计;优化;房屋建筑
        1 建筑结构设计与建筑造价成本二者之间的关系
        1.1 建筑成本结构设计理念
        在建筑方案设计阶段,要保证整个建筑方案设计的合理性,必须要合理的优化建筑平面、立面以及调整其结构设计方案。换一句话就是在整个建筑工程建设之前,必须在保证整个建筑最终质量的同时,也要求工程成本进行合理的控制。因此,在实际建筑方案设计阶段过程中,就应该考虑结构的总体布局,以便后期结构设计阶段能进一步地改善工程的材料用量以及设计目标,保证整个过程能够合理有效的进行研究。在整个建筑工程开展之前的阶段中,做好工程设计阶段的关键性内容在于工程设计内容的确定,而在整个建筑物的结构设计过程中,还必须充分的考虑到整个建筑周围环境以及当地政府的有关规定,确保整个建筑在符合国家规范、标准的前提条件之下,也满足经济、安全、合理。
        1.2 建筑结构设计与建筑造价成本二者之间的关系
        在实际建筑工程中,需要重点考虑的就是将整个建筑物的结构设计以及造价成本的控制有效的结合。因为整个建筑的结构设计直接的影响到其最终造价成本的控制,如果一个建筑物前期的方案被确定,这就意味着整个建筑物的结构设计概况已经基本定型,而设计出来的施工图也是后期工程实施过程中的主要依据。因此,做好整个工程的成本造价控制,就必须在设计图的前提条件下,进一步的控制资金成本。一般而言,方案设计与工程整体投资的关系,根据建筑工程记录及采集而来的多项数据可以看出,在一个较为独立的建筑工程设计过程中,整个建筑物的工程预算直接从工程材料的选择、工程预计设计方案直接相关联,探究造价成本与建筑结构设计之间的关系,可以看出在很多建筑结构方案设计过程中,可能会因为质量不过关或者是施工图设计问题频繁出现等问题,影响到工程造价的提高。造成这种问题主要原因在于整个建筑物的布局设计不够合理,结构方案设计不合理,未根据不同建筑功能、要求而做出相关设计等。
        2 结构设计优化应贯穿项目设计乃至施工的全过程
        结构设计优化应贯穿项目设计阶段乃至施工阶段的始终。从建筑方案设计阶段即参与其中,有利于结构方案的优化选型,避免后续设计过程中因结构方案难以实现或成本过高,导致对建筑方案的颠覆性调整,特别是高烈度区,建筑方案的可行性很大程度上由结构专业决定,同样,结构方案的合理性对建筑方案的美观及使用功能造成影响。在设计中应优选与建筑体型及功能匹配,且具有较高效率的结构体系。特别是大型公建项目,建筑方案设计阶段的结构方案选型将直接决定整个项目的成本、工期及施工难度等,合理的结构方案优化比选是保证项目后续施工图深化设计及现场施工的有利保证。在施工图设计阶段,专项结构设计方案应逐个分析,逐个优化比选,确保各专项方案安全、合理、经济、高效。如基础方案、主体结构方案的优化,对项目建设成本、工期均有较大影响。在项目施工阶段,结构设计也应根据实际现场施工条件及客观情况,进行相关优化,保证项目的顺利、高效进行。
        3房屋建筑结构设计中优化技术的应用
        3.1对设计方案进行优化
        在建筑工程设计方案优化时,应该以保障建筑质量为前提,优化方案和采用高性能材料都会引起工程造价的变动。合理的设计方案不仅可以减少投资,也减少了建筑施工中的安全隐患。合理使用高强钢筋、高强混凝土可以提高建筑结构的安全性,对降低造价起着相当重要的作用。

在对建筑进行设计方案优化时,要对其内部功能和外部造型进行合理优化,建筑造型越简单、结构越规则,建筑物造价就越低。因此,建筑工程设计中要优化设计方案,确保其科学性,要结合规划、施工图、概算和建设施工等流程来科学地完成设计方案优化。设计方案优化过程要注重细节,这样不仅保证了质量又节约了成本。
        3.2对建筑的基础设计和地基处理进行优化
        建筑工程的基础和地基处理可以说是建筑工程整体结构的安全与稳定的关键,是建筑工程结构设计优化上的重要环节,在工程造价中占有相当大的比重。在对建筑基础设计方案优化时,应该从整体上考虑,不仅考虑地基上部的结构形式、力学特征,还要考虑周边环境、地质条件带来的影响,综合比较不同基础类型的成本和施工难度,采取成本低、施工难度小的基础类型,保证地基结构设计科学合理。
        3.3对构件截面尺寸的合理优化
        构件截面的合理性在结构设计中是非常重要的,特别是高烈度区,构件截面尺寸越大,结构自振周期越短,地震力越大,所以高烈度区截面选择时,在满足截面承载力要求的前提下应采用小截面和高强混凝土,这样整个结构总体含钢量会相对较低。当剪力墙厚度大、梁柱截面的尺寸过大会浪费材料并减小了建筑的净空,但尺寸过小会无法保证建筑结构的强度和刚度并对整个工程都造成不良影响。所以在建筑工程的结构设计优化中,要选择合理的截面尺寸和配筋,设计方案优化及施工过程中要严格控制施工材料的用量,将建筑结构尺寸设计优化,把工程造价控制在科学合理范围内。
        3.4水电管网优化
        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。在设计优化过程中,优化水电管道布置是结构设计需要着重考虑的问题之一。需要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,所以提前设计好方案,排除优化工作对管道造成的干扰和不利影响。
        3.5建筑局部性优化与整体优化
        对房屋结构进行优化要注意采用整体与部分相结合的方式。即先整体后部分,做好整体性的优化布局再逐个优化细部,严格控制优化工作质量,促进优化技术水平提升。
        3.6在充分论证的基础上采用新技术新材料
        采用新技术、新材料是一种高效实用的结构设计优化方法。可有效的实现项目建设节能节材或节省工期。如采用高强度钢筋实现有效降低钢筋用量、通过采用减隔震措施适当降低结构抗震等级、通过采用轻质材料减少结构自重和减少水平地震力作用等。但新材料、新技术的应用应经过充分论证且注意适用条件,不可过于激进。
        4结语
        现代化科技的发展使房屋建筑结构优化设计能够更加有效地完成,从而使建筑工程的发展满足人们的发展需要,应用现代化的科学技术,能够使房屋在设计的过程中很好地满足工程设计原理,实现房屋建筑结构设计的优化。
        参考文献:
        [1]徐龙坤.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].江西建材,2017(23):13+20.
        [2]李昌立.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].居舍,2017(24):52.
        [3]林森.结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用[J].黑龙江科技信息,2017(01):230.
        [4]建筑抗震设计规范GB50011-2010
        [5]高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010
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