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摘要:随着社会经济的持续发展,房屋建筑工程日益增加,为建筑业的发展创造了机遇,但企业想要抓住机遇,必须不断对房屋建筑工程结构设计进行优化,以最大限度满足人们的实际需求。在建设房屋工程的过程中,不断对房屋建筑结构的设计进行优化,不单可以使房屋建筑工程具备较强的安全稳定性,而且可以节约房屋建筑工程的施工成本,以使建筑业取得更好的发展。因此,文章重点围绕房屋建筑结构设计优化方面进行了探讨,以确保房屋建筑工程结构的合理性。
关键词:房屋;建筑;工程;结构;设计;优化
1.房屋建筑工程结构优化设计的作用
1.1使建筑结构具备较高安全性
在设计房屋建筑工程结构的过程中,为了使房屋建筑结构设计具备较高的安全合理性,应根据建筑的实际情况,不断优化房屋建筑工程的结构设计。它不单可以使建筑结构具备较高安全性,还可以使建筑结构具备较强的受力性,从而确保房屋建筑工程结构具备较强的科学合理性。
1.2对建筑功能不断进行优化
在设计房屋建筑工程结构时,为了使工程不仅具备较高的质量,而且具备较强的实用性、协调性、美观性等,需要通过相应的措施对房屋建筑结构设计进行调整,以对房屋建筑工程结构的性能进行完善,最大限度满足居民的实际需求。为其提供舒适的居住环境。
1.3对建筑结构的经济性进行提高
通过调查分析相关数据发现,在优化房屋建筑结构的设计方案后,可以节约房屋建筑工程的建设成本,因此,不难看出,优化房屋建筑工程的结构设计,可以使房屋建筑工程具备经济优势。
2.房屋建筑工程结构优化设计分析
2.1结构优化设计流程
2.1.1科学对设计变量参数进行设置
在设计房建工程结构的过程中,应将对建筑结构有影响的所有参数充分考虑在内,并将其视为设计变量,如目标控制和约束控制参数。另外,由于某些参数不会对建筑结构设计造成影响,加上其变化较小。通常对局部设计的要求比较严格,且会对明显参数造成影响,一般将其视为预定参数,可以有效对设计和编程工作量进行减少,以达到提高建筑结构设计质量的目的。
2.1.2对目标函数进行确定
设计人员在优化结构设计之前,应将现有的设计方法作为基础,选择与建筑工程要求相符的横截面尺寸设计方案,并科学对失效率进行计算,在经过综合分析比较后,优先选择最佳性能和最低造价的设计方案。
2.1.3对约束条件进行明确
在优化房屋建筑结构设计时,要求建筑工程结构具备较强的安全稳定性,并在此基础上对设计约束条件进行确定。在开展设计优化时,必须充分将多种约束因素考虑在内,如应力、强度、结构尺寸、结构系统约束等。同时,应将上述条件作为设计的前提,以使其处于最佳状态。在优化建筑结构设计时,要对多个约束因素进行综合分析,并与实际情况进行分析对比,以确保最终选择的结构设计方案,满足结构优化设计中涵盖的约束条件,从而提高优化结构设计的水平。
2.2对计算优化方案进行明确
设计人员应在保障房屋建筑结构安全可靠性的前提下,科学对结构优化设计中的约束性和非线性问题进行分析,并综合对设计中的多变量参数进行考量,然后在计算建筑结构时,使约束与无约束优化问题顺利完成转化,并根据房建工程施工的实际要求和设计要求,对建筑设计的最佳计算方法进行选择,以确保计算结果的准确性。
2.3做好程序设计工作
在保障房建工程结构可靠性的基础上,对结构优化设计模型进行综合分析,以使设计计算方法具备较强的合理性,并根据建筑的特点和要求,对控制程序进行编写。
2.4对计算结果进行合理分析
在优化建筑结构设计时,应对计算结果合理分析,同时应根据多种因素,科学比较计算结果,对结构优化设计中最佳设计方案进行明确。在分析过程中,要综合考虑多方面影响因素,仔细分析并确认结构设计中涉及的所有问题,以确保房建工程结构设计具备较强的科学合理性。同时,它还可以为确定结构设计方案奠定基础,使建筑结构具备较强的美观性、安全性、稳定性。此外,在结构设计中,应加大对结构技术要求的重视程度,尽量在结构设计中找到两者之间的平衡点,一方面使结构设计质量得到提高,另一方面可以节约施工成本,提高房建工程的经济效益。
3.房屋建筑工程结构设计优化的应用
在房屋建筑工程中,结构设计优化非常普遍,常用于建筑工程前期、整体、抗震、改造设计优化中,文章重点对以下优化内容进行了详细的阐述,以使房屋建筑工程结构具备较高的科学合理性。
3.1前期优化设计
在房屋建筑工程中,前期设计方案的科学合理性,直接影响着建筑工程的造价,但在房屋建筑工程设计过程中,多数设计人员并未将侧重点放在前期设计方面,因此,对前期设计方案进行优化,可以使设计方案符合工程设计的基本要求。为房屋建筑工程的顺利施工奠定基础。
3.2上部结构优化设计
在优化房屋建筑工程上部结构的设计时,建筑模型的构建与其设计工作非常重要。在上部结构设计中,必须合理设置剪力墙结构,以使上部结构受力均匀;此外,必须将平面刚度中心位置和楼层结构重心设置在相同位置,以减少自然因素对结构造成的影响,如地震和强风等。在工程条件允许的情况下,可以将大开间剪力墙作为设计的首选,并根据实际情况对剪力墙墙支长度进行调整,不仅可以减少剪力墙结构数量,而且可以提高结构本身的刚性。一般,钢筋是剪力墙结构暗柱的主要材料,如果设计方案采取的是大开间,则可以使钢筋用量得到减少,达到节约施工成本的目的。如果房屋建筑工程位于地质条件复杂的地方,对结构设计提出了较高的要求,则应在设计中不宜使用大开间设计。
3.3建筑细节优化设计
若在结构设计中没有选择定量设计方案,则首选概念设计。例如,在地震防裂设计中,由于影响因素较多,且具备不确定性特点,无法准确对地震防裂设计的计算公式进行确定。在这种情况下,可以通过概念设计方法,将数据作为设计的依据,且设计师还需根据实际情况,科学、灵活对优化设计方案进行调整,以保证设计具备较好的应用效果。在优化房屋建筑结构的设计时,要做好细节控制工作。如在设计现浇混凝土结构时,若将其设计为异型结构,则拐角位置极易断裂,因此,可以将其设计矩形板结构,然后通过对钢筋进行布设,以提高建筑结构的整体性能,同时,应用该方法还可以节约施工成本。
3.4地基结构优化设计
在房屋建筑工程中,地基的作用非常重要,它直接关系着建筑结构承载力。因此,在设计地基结构时,应将地质条件、结构类型等考虑在内,不断采取措施对设计方案进行优化,以使设计方案具备较高的科学合理性,并最大限度节约施工成本。在优化设计中,根据承重层的厚度参数对地基结构的关键尺寸进行确定,然后对地基结构设计方案进行综合分析比较,最终选择最佳方案。
3.5排水结构优化设计
在房屋建筑结构中,给排水室内放置着许多机械设备,因此必须不断优化给排水结构设计,提高建筑结构承载能力。为了实现该目的,通常将水泵设置在地下室中,在给排水室内设置各种配管。同时,应根据实际情况对预留孔尺寸进行科学调整,并采取各种措施进行加固处理。另外,可以根据实际情况,适当对水平方向管线穿柱及梁结构进行减少,如果贯穿柱位于承重墙处,则需进行加固处理,以有效对结构中多个管网系统进行协调。
结束语
随着社会经济的不断发展,人们的生活水平有了很大提高,对房屋建筑工程的要求越来越高,不仅要求其结构具备较强的合理性,而且对房屋建筑工程结构的功能、质量要求越来越高,因此,房建企业只有不断对房屋建筑工程的结构进行优化设计,以满足人们的实际需求,使建筑行业走上可持续发展道路。
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