结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用 王雪峰

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:王雪峰
[导读] 摘要:基于时代进步及社会发展要求,如今房屋建筑结构设计中,往往会在确保质量、安全的基础上,开展结构优化设计,以实现成本降低、节能减排及建筑物使用功能的提高。
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        摘要:基于时代进步及社会发展要求,如今房屋建筑结构设计中,往往会在确保质量、安全的基础上,开展结构优化设计,以实现成本降低、节能减排及建筑物使用功能的提高。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。与此同时,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。
        关键词:结构设计优化;房屋建筑;结构设计
        引言
        本文主要分析了建筑结构优化方法在房屋建筑施工过程中的具体应用,重点介绍了建筑结构设计优化方法具有的三个重要特征:安全性、美观度以及经济适用性,同时举出了几点关于建筑结构优化方法在房屋建筑当中的应用途径。通过对建筑结构优化方法的特征以及在房屋结构优化过程中的具体应用渠道进行分析,以期为建筑施工单位在进行房屋结构优化时提供建议。
        1建筑结构设计优化方法特征分析
        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美观度
        设计者需要在建筑结构进行优化的基础上提高建筑的美观度。现如今,房屋的功能不再仅局限于为用户提供安全舒适的宜居场所,同时也需要给予用户在视觉上的良好体验,让房屋充满美感。在设计过程中,设计者既要考虑到大众化的审美态度,同时也要兼顾少部分人群对美的追求,同时结合一些地域文化元素,在保证了建筑的结构安全性和经济实用性的同时,在房屋原有基础上进行创新,将房屋结构本身具有的美感与新的艺术元素融合到一起,使之成为集美观性、创新性于一身的现代化房屋建筑。
        1.3经济实用性
        开发商在进行房屋建筑施工时也会将房屋的施工成本考虑在内,使房屋施工成本尽量得到压缩,从而降低出售价格,吸引消费者进行购买。房屋结构设计与优化过程中,设计师也需要对房屋结构优化成本考虑到设计工作中,并将其当做一个对房屋结构优化过程起到决定性影响的重要因素。例如,设计者要针对不同的房屋使用人群来进行房屋结构的不同种方式的优化设计,增加一些简装户型:此类户型中,房屋使用装修建材要简单,但要确保质量,优化过程要简洁,以降低房屋成本,利用此种方式来加大房屋对大部分人群的吸引力。
        2房屋建筑结构设计中的结构设计优化
        2.1建筑结构模型的优化
        房屋建筑结构设计中,对结构设计优化进行应用的时候,应优化建筑结构模型。在对建筑结构模型进行优化的时候,可以从确定约束条件、计算函数、选择变量三个方面开展。创建、使用建筑结构模型的过程中,应对不同变量的选择进行高度重视。对不同变量进行设置、选择的时候,必须充分考虑房屋建筑物的实际情况,并结合当地情况,全面分析可能会给房屋建筑结构设计产生影响的所有因素,并用预定参数来对这些因素进行表示,在房屋建筑结构设计中表现出来。一些因素可能会给房屋建筑结构设计的整体效果产生非常大的影响,因此,不管是多元因素,还是单一因素,设计师均要给予足够的重视。

除此之外,房屋建筑结构设计优化过程中,将各种元素反映到函数中,能够有效减少工作人员的劳动量,有利于提高其工作效率。
        2.2建筑主体结构的优化
        房屋建筑结构设计中,对主体部分进行设计的时候,应对建筑物的质量进行重点考虑,优化设计应建立在保障房屋建筑质量与安全性的基础之上。基于此,房屋建筑结构设计中,首先要考虑的问题便是确保建筑物的安全性,并在后期优化设计中,致力于实现主体结构承载性能的加强。对于建筑物来说,主体部分稳定性的增强,是提高建筑物安全性的有效手段,其可以赋予建筑物在一定范围内抵抗恶劣环境的能力,使建筑物在地震、大风等环境下具有安全性,避免一旦遭受恶劣外部条件建筑物便发生倾覆。对建筑主体结构进行优化的时候,重点是对剪力墙进行优化设计,确保剪力墙的整体稳定性,重点是要使剪力墙质量均匀,并让建筑物的结构重心、刚性中心重合,从而提高建筑物的整体稳定性。设计师可以采取减少剪力墙数量、增加剪力墙程度的方式,来对剪力墙结构进行优化,使剪力墙的稳定性更高。房屋建筑结构设计中,往往会在剪力墙内部设置大量钢结构,从而使剪力墙可以承受更多重量,提高剪力墙的稳定性。但出于节能的考虑,需要对这部分进行优化设计,在保证剪力墙稳定性的前提下,尽可能地少使用钢结构建材。
        2.3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。
        2.4排水管道系统的优化
        房屋建筑结构设计中,对结构设计优化进行应用的时候,还可以对排水管道系统进行优化设计。排水系统设计是房屋建筑结构设计中的重要组成部分,其复杂程度较高,应充分考虑实际情况来开展设计。特别是穿墙管道设计中,应以便于施工为原则,提前预留管道碰撞检测的空间,并做好预埋空洞的标记,以便于施工方在施工的时候可以提前预埋孔洞,避免返工问题的出现。对于需穿过承重墙的排水管道,应做好对周围的加固处理,保证承重墙的稳定性。排水管道优化设计中,应考虑施工方面的问题,避免管道绕柱问题的出现。随着科技的进步,BIM技术在建筑设计中得到了越来越多的应用。排水管道优化设计中,也可以应用BIM技术,来开展碰撞检测,确保排水管道、建筑物的协调性,提高排水管道优化设计质量。
        结语
        作为设计人员,在进行房屋设计与优化时需要注意:首先要保证房屋的整体结构安全,房屋整体质量过硬,如此才能提供给用户一个安全的居住环境;同时还需要注意房屋的外观的观赏性,要给予用户良好的视觉体验;另外,设计者还要考虑房屋结构与内部装饰的协调性,充分利用建筑空间,减少资源浪费,只有如此,才能切实提高房屋质量,同时促进建筑结构优化技术的改进与发展。
        参考文献:
        [1]张瑞.房屋建筑结构优化设计研究[J].工程建设与设计,2020(6):5~6.
        [2]侯登科.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].居舍,2020(1):86.
        [3]刘毅.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用[J].建筑工程技术与设计,2018,(1):277.
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