房屋建筑結構設計優化技術應用
時間:2022-07-19 03:11:54
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摘要:改革開放以來,國內經濟蓬勃發展,這種背景下,建筑市場要做到與時俱進,這樣才能在競爭激烈的市場中生存并發展。隨著經濟的不斷發展,人們的生活、居住水平日益上升,房屋建筑的質量與問題逐漸受到重視。優化房屋建筑的結構設計,可從一定程度提高房屋建筑的整體質量。
1運用優化技術設計房屋建筑結構的真正意義
將優化技術在進行房屋結構的設計環節發揮著重要的作用與意義:①優化技術的運用可促進功能性、美觀性與安全性的提升。運用優化技術進行房屋結構的設計,便可實現房屋質量的前期校核,保證設計結構的合理性,促進其結構安全性的提升。而且通過在設計時運用優化技術能夠對此過程的缺陷進行彌補,從一定程度使設計美觀性得到提升,從而確保建筑物各方面功能得到充分體現;②優化技術的運用還能夠從一定程度節約施工成本。設計房屋建筑結構師,不但要求美觀,安全性、功能性也需得到滿足,還應滿足基本的經濟性。運用優化技術,設計房屋結構可以使房屋建筑的結構得到整體優化,不僅節約原材料,而且提高了利用率,對材料成本進行嚴格控制;不僅如此,合理運用優化技術,還可從一定程度節約施工工期,使時間、人力成本大幅度降低。綜上所述,應用優化技術進行房屋結構的設計發揮著重要的作用。
2關于優化技術的具體內容
設計房屋建筑結構過程中會涉及到諸多方面的內容,其中包含前期基礎設計與后期優化設計。所謂前期的基礎設計,實質上就是布置房建結構、對設計規范進行了解、實現房屋建筑的基本實用功能;而對于后期優化設計而言,便是優化前期的基礎設計,分析并優化主體結構以及子結構,在確保建筑物安全性的基礎上降低材料數量,提升利用類,實現生產成本的節約。不僅如此,還應該對房屋的抗敏感性、風力以及自重等相關指標進行核算,促進建筑整體質量的提升,從而使其安全性得到保障。除此之外,還應該優化設計房屋外觀,使房屋的整體美觀性得到滿足。
3現實中優化技術的具體應用
3.1優化結構體系。復雜性是現代建筑造型與功能普遍具有的特點。優化結構體系實質上就是在滿足建筑規范要求、造型要求與功能要求的基礎上對結構進行合理布置,從而嚴格控制工程造價,實現成本的節約。工程造價直接受結構體系的影響,所以在現實中應給予高度重視。結合建筑的實際功能對結構體系進行科學合理的選擇,確保平面及立面方案的規則性。3.2優化設計模型。建筑結構在設計之前,首先要創建標準的結構模型,為后續工作提供標準依據,而要想優化建筑結構,就必須先優化結構模型。較為復雜的建筑造型中可明顯體現對模型的優化,對其進行簡要提煉,通過利用分析軟件最終體現為結構構件。確保結構模型的合理性是結構設計的核心,只有確保合理性,才能計算出正確結果,通過電腦輸入的相關數據存在一定的欺騙性與隱蔽性。3.3正確選取計算參數。現實工作中,要認真分析并判斷結構模型所提供的計算結果,確保其具備有效性、合理性之后才能運用到工程設計中。可通過正確進行計算假定、科學的結構方案來對計算結果的合理性進行分析和判斷,除此之外,正確選擇計算程序中的相關參數、正確填寫場地類別與抗震設防烈度等內容也至關重要。所選取的計算參數不但要符合國家的規定標準,還應注意,必須符合地方標準及規范中的相應規定。3.4優化基礎設計。整個建筑結構中,最根本的就是它的基礎,因為它將承載上方全部建筑結構,而且將受力與重量分至到四周土地中。對樁基礎形式進行選擇時,普遍應用的有兩種,即預制樁與灌注樁。優化樁基礎設計實質上是在確保工程整體質量的基礎上,促進材料用量與工程造價實現降低。首先要結合施工區域的地質條件與結構荷載能力進行樁型的選擇。明確樁型之后,需提升單樁的承載力。為保證樁基礎受力均勻,各樁受力與樁基的承載力一致,在布樁環節要使用樁身材料強度。3.5優化地下室結構。優化地下室結構過程中,下列兩點應給予關注:①嚴格控制層高,在確保符合建筑使用需求基礎上,盡可能降低地下室層高。這樣不但能夠節約鋼筋混凝土的用量,而且施工土方的開挖量也將降低,維護成本將相應減少。部分地區地下水較為豐富,基礎設計中需高度重視水浮力因素,當該因素發揮控制作用時,降低地下室層高,抗拔樁與底板配筋數量隨之降低;②地下室水浮力、土壓力過大,所以底板和側墻抵抗外力所用配筋量加大,設計過程中,設計者應對結構構建的具體受力狀況進行認真分析。規范計算的基礎上,進行分段配筋,受力過大的地方需進行局部附加,受力小的地方便可使用小型通常鋼筋。3.6優化建筑、室內、結構的協調性。設計結構過程中,要使建筑物室內、外的合理性與美觀性得到滿足。剪力墻、結構柱應和建筑平面的功能相一致,在確保安全性的基礎上,盡可能縮小剪力墻、結構柱的橫面尺寸。布置結構梁時應與墻體寬度一致,若寬于墻體,需要把結構梁向次要空間(衛生間、廚房等)進行偏心。對于商品住宅而言,一層大廳的美觀性在現代化建設中要求較為嚴格,建筑企業也相當重視,梁應避免出現在大堂頂位處,若無法避免,應該降低梁高或將梁上反。3.7優化設備、結構的協調性。房屋施工中會涉及到諸多關于電氣、暖通與給排水的管線。若管線在結構梁下方,將影響凈高。設計者需根據具體情況判斷能夠在結構梁留設的套管管線。暖通專業風管粗大,無法穿透結構梁,需要得到結構專業的配合,降低風管上方梁高,進行加寬處理,符合承載力需求。
4運用優化技術的具體注意事項
4.1注意優化承重墻的結構設計。設計承重墻時,盡量放置在框架梁上方,若現實中條件不允許,只可放置次梁時,就須增加主梁與框架梁的鋼筋配置,增加承重墻樓板的厚度。認真、謹慎地進行樓板錯層設置,并且還要確保用于板層的填充材料質量較輕。4.2重點對結構細部設計進行優化。優化設計建筑結構過程中,整體設計要重視,所有細部結構和部件的優化設計也應受到重視,從而確保結構受力均勻、防止拐角處出現裂縫。建筑結構中,框架抗震墻配筋率大,冷軋帶肋鋼筋能夠降低鋼筋配置,提高施工便捷性的同時,還可對工程造價進行控制。優化設計環節中,要積極主動的運用現代科學技術。對于這點,要求相關設計者對優化設計方法與計算機技術進行熟練掌握,使計算機技術的作用、優勢得到充分發揮。優化結構設計可促進設計合理性與工作效率的提升。計算機技術和人工設計在房屋建筑工程的優化設計中至關重要,可在現實中進一步落實推廣工作。4.3重視綜合分析。需結合經濟效果、使用功能、藝術形式、房屋與周邊環境融合狀況等綜合全面的進行結構的優化設計,進行科學規劃,選擇合理的形式對空間、平面進行優化組合,提高優化效果。
5結束語
科學合理的進行房屋建筑結構的優化設計,降低工程造價的同時,還可以促進結構內部的協調性、利用施工材料的合理性,房屋建筑的實用性提高,實現房屋建筑經濟效益的最大化,所以要對房屋建筑結構優化設計給予高度重視。
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作者:黃飛 單位:聊城銀田置業有限公司
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