房屋建筑结构设计中优化技术应用分析 杨恩待

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:杨恩待
[导读] 摘要:在现代建筑的结构设计中,应充分考虑人们对于生活品质的要求,满足人们在物质与精神层面的追求,提高整个建筑设计的实用性与舒适性。
        浙江勤业设计集团有限公司  浙江杭州  311215
        摘要:在现代建筑的结构设计中,应充分考虑人们对于生活品质的要求,满足人们在物质与精神层面的追求,提高整个建筑设计的实用性与舒适性。本文围绕房屋建筑结构设计中优化技术应用分析,介绍优化技术的具体内涵和主要价值,从实践的层面提出优化技术的具体应用策略,以便促进我国房屋建筑行业的发展,并为同类建筑提供技术参考。
        关键词:房屋建筑;结构设计;优化技术;应用分析
        房屋建筑结构主要是指根据建筑物的实际建筑特点而确定房屋的具体构造形式而确定具体的建筑材料使用类别,包括梁、柱、墙等房屋中的各种主要承重构件。对房屋结构进行设计的核心目的是要充分保证房屋所采用的建造结构能够实现安全和适用,能够满足规定使用年限内的各种预期使用功能要求,并且能够实现经济、合理的使用和维护。在现代房屋建筑的结构设计中,需要考虑各项综合性因素,有效满足人们在现代化生活中对于房屋建筑的质量和功能等各方面的综合性需求,除了要有效保证现代建筑房屋强大的功能性和稳定的质量以及安全以外,还需更加注重房屋的美观性以及实际生活中的实用程度。因此,在结构设计过程中应当积极采用优化技术,有效满足多元化需求,同时以能源节约为宗旨,有效控制建筑建设成本,有效提高建筑施工方案的安全性与可操作性。
        一、房屋建筑结构设计优化技术的基本概述
        要在建筑结构中应用优化技术,首先必须明确房屋建筑结构设计中需要优化的内容具体有哪些?其中最重要的包括房屋结构设计的安全性与实际寿命,在充分保证建筑物质量的基础上,同时更具有更合理的经济价值。在具体的结构优化中,包括三个方面的内容。一是对于整个建筑的结构和布局有充分的了解,对其进行科学层面的分析和优化,从而确定整体结构方案。第二,对房屋结构的细节进行深入分析,将其作为主要研究对象进行改造,并通过使用优化技术,使房屋结构划分更为合理,进而整体提升建筑结构的实用性没关系。第三,要加强施工环境的综合性考察,尤其是地质条件,必须结合施工单位所出具的相关文件,并结合实践经验进行优化设计,保证方案具有科学性、合理性和可操作性。在施工区域的地基处理过程中,对于软土地基必须加以重视,选择成本可控且施工效果较好的施工方案,有效提升地基的承载能力,保证房屋质量安全。
        二、房屋建筑结构设计应用优化技术的主要优势
        (一)建筑物结构设计图纸的优化。在房屋结构设计中,应当以数学模型作为设计的基础,在设计图制作过程中,充分结合房屋本身的实际情况以及周边环境的综合情况,进而构建出一套与该项目匹配的数学模型。在此基础上,运用更科学合理的技术手段,持续调整建筑结构的细节设计,进而达到功能呈现更优、外观效果更好的设计效果。并且需要选择最恰当的设计变量,全面考虑建筑物在各种综合条件下的强度以及变形要求,综合各项限制条件,最终制定出最佳设计图纸。
        (二)建筑物结构概念设计的优化。在房屋建筑的结构优化过程中,应用计算机是有效的手段之一,其计算能力庞大快速,但也有一定的缺点,在应用过程中必须充分结合人与计算之间计算机之间的关系,各自发挥优势,形成合力,进而运用结构概念设计完成整体结构的优化。例如,在建筑结构具体的设计中,建筑材料的选择是首要步骤,可以根据人工分析和讨论的相关结论,再结合具体材料的性能以及安全性特点等,与建筑物结构本身进行对比。然后,通过计算机进行综合性计算,最终实现对设计标准的细节优化。通过这一过程能够使建筑结构设计符合建筑周边实际情况,从而使施工更具可行性。
        (三)建筑物综合价值的优化。在建筑施工过程中,需要注重施工成本的控制,在具体的结构设计中,设计师要注重成本效应综合性考虑,以最少经济投入实现结构设计的完成,并通过全面分析,剔除耗费时间与精力的相关功能,有效降低成本,包括前期设计的成本、中途施工的成本以及后期运营维护和使用成本等等。在全面分析的基础上制定最优方案,在此过程中通过优化分析,实现成本与功能的价值统一。


        三、房屋建筑结构设计应用优化技术的具体方法
        (一)在建筑前期应用优化技术,提高结构设计方案的可行性。在房屋建筑的工程实施过程中,设计是整个项目落地的第一步,房屋结构设计的科学合理性,将直接影响后期的施工进展,同时也会直接影响该项目的经济效益和具体投资额度。如果方案不合理,或者不适应现代化需求,则会在后期产生严重影响甚至出现差错,引发不必要的经济损失,甚至可能导致安全事故的发生。因此,在结构设计中要充分应用优化技术,基于建筑项目构建数学模型,做好各个细节的推演和设计,这不仅是对建筑物和施工单位的负责,同时也会为整个建筑行业的发展作出贡献。
        (二)在地基处理中应用优化技术,制定更合理的地基结构设计方案。房屋建筑的质量与地基关系密切,只有对地基进行合理的结构设计,才能有效保证结构的安全稳定性,进而确保施工过程的安全性和整栋建筑的质量品质,从而保证项目的经济效益。在设计过程中,应当充分结合地质勘测为设计的基础,并对施工过程进行深入了解,在此基础上充分考虑结构优化以及整栋房屋的具体受力情况,确定地基的具体材质,从而制定更合理的结构设计方案。因此,一定要重视地基的勘察,对地下详细情况进行分析摸排,在建筑概念方案设计形成雏形的基础上,根据建筑单体定位进行详细勘察,并出具详细的勘察报告,包括建筑场地的地质条件及分布情况、抗浮水位、不良地质以及桩基参数等等。通过这一操作,能够摸清地基地下的地质条件,有效指导方案设计。
        (三)在成本控制中应用优化技术,有效控制建造工程的整体造价。对房屋建筑结构进行优化,能够有效控制工程造价,实现开源节流的目的,全面提升项目经济效益。在此过程中,应当在充分保证建筑结构安全性的基础上选择可备用的建筑材料类型,然后根据不同材料的不同特点和性能进行最终确定。在具体的材料选择过程中,可以考虑“短肢剪力墙结构”、“框架结构”和“框架与短肢剪力墙相结合”这三种结构形式。其中,“短肢剪力墙结构”的抗震能力较强,且需要使用的建筑材料相对更少,而且框架结构的柱截面较大,相比之下更易于定型。“框架与短肢剪力墙相结合”这一结构适应能力更好,抗震性、抗侧力均不错。具体的选择,则需要通过主流建筑结构分析,并与施工方进行充分沟通和研究,根据工程具体的建筑预算和工程造价确定最终设计方案,能够有效控制预算。例如某集团的某建筑,原来的结构设计方案采用“全剪力墙结构”的建造体系,但整体呈现出来的品质感较低,会影响地下商业空间的使用。为此,在结构设计前又对方案进行优化,后来改为采用“框支剪力墙结构”体系,在充分保证建筑品质的基础上减少了剪力墙的数量,这一修改直接节约整体造价达到1000万元。
        总结:
        综上所述,在房屋建筑的结构设计过程中要充分保障企业经济效益,同时更要注重生命财产安全的保护,应用优化技术能够有效提升房屋建筑结构的设计实现成本控制,有效提高现代建筑的实用性、安全性和美观性,满足人们对于物质生活与精神追求的多元化需求,从而展现出更科学的设计理念,促进我国房屋建筑行业获得更好的发展。
        参考文献:
        [1]孟祥华.房屋建筑结构设计中优化技术应用价值研究[J].陶瓷,2020(12):108-109.
        [2]王庆芳.房屋建筑结构设计的经济性及优化技术运用[J].建筑与文化,2021(04):22-25.
        [3]刘建发.优化技术在土建结构工程设计中的应用[J].化学工程与装备,2020(12):233+248.
        [4]黎海航.试析住宅建筑结构设计的优化分析[J].中国住宅设施,2020(09):24-25.
        [5]杨悦.结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用[J].绿色环保建材,2020(05):92-93.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: