房屋建筑结构设计中应用优化技术探讨

发表时间:2021/8/4   来源:《建筑实践》2021年3月9期   作者:嵇道坤
[导读] 面对此种情况,建筑施工企业要想确保人们实际需要得以充分满足,为建筑施工企业进一步发展提供促进作用,必须要积极优化房屋建筑结构设计。

        嵇道坤
        江苏南方城建设计咨询有限公司  江苏淮安  223001

        摘要:随着城市化建设的持续、深入推进,城市之中开始涌现大量房屋建筑项目,而在人们不断提高物质生活需求的背景下,在建筑房屋方面也提出了更高要求,目的在于提高自身的舒适度和居住安全性。面对此种情况,建筑施工企业要想确保人们实际需要得以充分满足,为建筑施工企业进一步发展提供促进作用,必须要积极优化房屋建筑结构设计。
关键词:房屋建筑;结构设计;优化技术;应用

        在社会各领域全面落实可持续发展理念的背景下,建筑工程行业的主流发展趋势也开始以绿色建筑、低能耗等为主,所以对于处在新发展时期的建筑企业来说,应积极探索绿色可持续发展道路。具体来说,在房屋建筑结构设计环节,需要设计人员基于传统设计模式为出发点,在建筑结构优化设计水平方面不断提高,确保建筑能耗最大限度降低,基于房屋建筑工程建设目标的充分明确,合理应用结构优化技术,确保绿色建筑目标有效实现。
一、房屋建筑结构设计优化要求
(一)环保性
        房屋建筑结构设计环节,需要设计人员在节能型原材料应用方面提高注重程度,立足建筑整体为出发点科学规划,通过建筑及结构等方案的不断优化,确保建筑结构设计能够与新型施工工艺要求充分相符,使建筑能源消耗有效减少,为绿色建筑及环保目的的实现提供保障。
(二)经济性
        目前,建筑市场竞争日益渐增,此时各大建筑企业开始重点关注工程项目的经济要素,在此背景下,能够从前端层面决定工程经济性的一项工作就是建筑结构设计优化,此时对于设计人员来说,需要重点探讨的内容是:怎样基于建筑整体质量的保障为出发点,通过现代设计技术及管理技术的引进,实现最大化的工程经济效益目标。
(三)安全性
        房屋建筑结构设计具体优化环节,尤为重要的一项内容还有安全问题,主要原因在于安全密切关系着建筑物使用者的生命财产安全。所以,设计人员优化设计的过程中,应高度重视安全性,将设计优化的前提要求以安全性为主,确保结构设计整体质量切实提升,使建筑设计基本要求得以充分满足。
二、房屋建筑结构设计优化重要性
        房建筑结构设计合理性与否密切关系着房屋建筑安全性、稳固性,同时也会直接影响工程建设成本及建筑物整体外观、内部结构等。在当今社会快速发展现代化建筑理念的背景下,加之人们不断变化的需求,使得以往的单一居住型建筑开始逐渐趋于多元化功能方面发展,此时尤为重要的一项内容就是建筑结构设计优化,需要设计人员基于基本建筑结构设计理论的熟练掌握为出发点,从多元化角度来优化建筑结构[1]。除此之外,城市中日益涌现的高层及复杂化建筑物,加之地下空间资源的高效利用,也进一步提高了对建筑结构优化技术的要求,此时只有根据实际情况来优化建筑结构,才能促进建筑物安全性能的提升,是项目建设成本有效降低,确保工程项目各方效益最大化发展。
三、房屋建筑结构设计中优化技术应用
(一)整体优化及局部优化
        房屋建筑结构设计工作极为复杂,并且具备的层次性极为显著,尤其是在高层及复杂等建筑物中,结构独特层次性更是十分突出。结构层次性主要包含两部分内容,即设计体系、结构体系,设计体系具体是指建筑风格及建筑方式等内容,而结构体系则在不同风格系统下建筑结构方面得到了充分体现。所以,建筑物层次结构优化过程,主要是优化建筑整体结构下属系统,为建筑结构更加合理提供保障。

复杂化的房屋建筑,其组成部分也极为复杂,如承重及水电等多个系统,所以房屋家建筑计环节,一旦某一环节存在不合理设计现象,整个结构不合理问题都可能会因此产生,导致建筑整体安全性和美观性等遭到影响。在开展不同系统设计局部优化工作的情况下,能使工作量大幅度减少,也利于建筑安全性能的提升,同时也能确保局部设计的美观性充分突出,使局部设计能够与整体设计更加贴合。目前房屋建筑结构设计中优化技术的应用环节,一般都会结合应用整体优化及局部优化。
(二)桩基优化
        房屋建筑的基础所在就是桩基,是房屋建筑一个主要受力载体,密切关系着房屋建筑的安全。结构优化设计过程,预制桩为常用方法,对比灌注桩来说,预制桩具备的显著优势体现在质量更易控制方面,能为预知桩产品的稳定性提供保障,同时预制桩施工流程也相对简单,利于桩基的稳定[2]。除此之外,预制桩施工周期较短,可使房屋建筑进度有效加快,促进房屋施工效率的大幅度提升。所以优化房屋建筑结构环节,要为预制桩施工与沉降标准要求相符提供保障,促进撞桩基安全性的显著提升;与此同时,预制桩结构优化环节还应注意长度较大的桩基优先选用,为预制桩和岩土体间摩擦力稳定性提供保障,简单来说,就是在整体设计要求范围内合理控制桩基承载力。因房屋建筑安全性会受桩基受力结构情况而产生影响,在受力结构合理的情况下,能为房屋建筑安全提供保障,同时也能使地基不稳定沉降概率大幅度降低,所以要优化处理预制桩的受力结构,为装机均匀受力提供保障,促进地基稳固性、建筑安全性全面提升。
(三)上部结构优化
        城市现代化建设水平的日益提高,使得城市中可供建设用地面积紧缺局面日益渐增,此时城市中开始涌现大量高层建筑,而在建筑层数逐渐增多的情况下,也会进一步提高对地基承载力的要求,随之也会进一步突出地基不均匀沉降等问题。所以,房屋建筑结构设计优化过程,尤为重要的一个优化工作就是上部结构优化,而具体优化环节,一项重要优化内容就是剪力墙优化,第一,优化过程要为剪力墙质量提供保障。一旦存在优化不合理现象,剪力墙质量不均情况就会随之产生,导致剪力墙不同位置难以均匀受力,使局部剪力墙受力过大而出现破裂的现象随之产生。第二,要为楼层平面刚度中心及结构重心重合提供保障,在二者不重合的情况下,受力重心会有偏移现象发生,导致承重墙受力不均现象随之引发,不均匀沉降等问题极易产生,同时承重墙局部受力过大而造成的局部破裂等情况也会逐渐出现[3]。第三,注意外载荷扭转作用的尽可能消减,建筑上部结构中的外载荷影响不可避免会存在,而在外载荷量过大的情况下,会使整体受力情况受到影响或发生改变,所以优化环节需与房屋建筑结构特征充分结合,通过大开间剪力墙的选用,基于建筑楼层平面刚度与设计要求相符为出发点,使混凝土使用量尽可能减少。
(四)房屋建筑和建筑结构协调性优化
        高层及复杂化建筑物,往往会高要求建筑墙体及柱体,所以房屋建筑结构设计优化环节,不仅要为建筑墙体和柱体与行业标准规范相符提供保障,同时还应优化建筑及结构的协调性,协调优化环节,要尽最大努力为房屋进深和开间一致性提供保障,借此促使建筑结构整体设计合理性有效提高,同时也能在一定程度上美化建筑结构外观及内部布局。与此同时,优化高层及复杂化建筑结构的过程中,复杂结构应尽可能避免使用,以此促使复杂设计工作大幅度降低,保障建筑施工效率有效提高的同时,也能使施工错误现象最大限度减少;除此之外,优化过程还要为楼层截面面积和楼层高度协调性的保持提供保障。在房屋建筑中,属于常用公共通道的楼梯及电梯,该方面设计的合理性与否密切关系这居民生活,所以优化环节要为结构承重构件强度及刚度与相关要求相符提供保障,以此为前提优化处理非称重构建,如可优先选用轻质材料。
结束语:
        本文首先介绍了房屋建筑结构设计优化要求,在此基础上探讨了优化技术在房屋建筑结构设计中的具体应用,确保建筑施工企业能与行业发展需求相符,为建筑物安全性、稳定性、长久使用提供切实保障。
参考文献:
[1]郭晓建. 房屋建筑结构设计中优化技术的应用浅析[J]. 建材发展导向(上),2020,18(11):176.
[2]邓小明. 浅析房屋建筑结构设计中优化技术的应用[J]. 砖瓦世界,2020,000(4):12.
[3]王旭. 房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J]. 智能城市,2020,6(3):47-48.
 
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