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房建结构设计中结构设计优化及关键点

来源:原创论文网 添加时间:2020-05-19

  摘    要: 随着我国国民经济水平的提高,人们对生活环境的要求也越来越高。建筑承包商为获得最大的利益,以保证建筑物的稳定性和安全性为前提优化结构设计,使建筑物在具有稳定性和安全性的基础上具有美观性。建筑商通过美化建筑设计吸引更多消费者,以获得更大的经济效益。首先介绍了结构优化设计在房屋建筑结构设计中的重要性,再研究房屋建筑结构设计中结构优化的关键点,最后介绍其具体的应用措施。

  关键词: 房屋建筑; 建筑结构; 设计优化; 应用分析;

  Abstract: With the improvement of our national economic level,people's requirements for living environment are higher and higher.In order to obtain the maximum benefit,the construction contractor optimizes the structural design on the premise of ensuring the stability and safety of the building,so as to make the building beautiful on the basis of stability and safety.Builders attract more consumers by beautifying the architectural design,so that they can get more economic benefits.This paper first introduces the importance of structural optimization design in building structural design,then studies the key points of structural optimization in building structural design,and finally introduces its specific application measures.

  Keyword: building construction; building structure; design optimization; application analysis;

  1、 结构设计优化的重要性

  目前,在现代房屋结构设计中都会对建筑物的结构进行优化设计,但这些改造都是建立在保证房屋质量安全的情况下。优化房屋建筑的基础就是保证建筑物的质量。通过合理的设计,降低原材料的消耗、节约资源、节约成本。并通过适当的改造,实现结构轻型化,满足客户的需求。对建筑开发商而言,必须对建筑物的结构设计进行优化,主要是从3点考虑。
 

房建结构设计中结构设计优化及关键点
 

  (1)优化建筑物的结构设计可提高建筑物的安全性。在对建筑物进行设计时,设计的图纸可能并不是特别完善,对建筑物进行结构优化设计需要重新考虑建筑物的整体设计问题,在找到有效优化方案的同时还可以发现建筑结构设计不合理的部分,如部分结构的承载力不足、抗震性能不佳等,在优化设计时可以对此做补充设计,提升建筑物的整体性能,使建筑物可以顺利通过验收。

  (2)优化建筑物的结构设计可使其更加满足消费者的需求,受消费者喜爱,使建筑商获得利益。经过对建筑物进行结构优化设计可以让建筑物更加稳定安全,更具观赏性,吸引消费者购买。经过改造后的房屋功能性更强,只要做好功能分区设计,建筑房屋结构的空间设计就会很好。

  (3)对房屋建筑架构进行结构优化设计可帮助建筑商有效控制施工成本。通过实际建筑工地的大量数据分析可知,在建筑结构设计中采用结构优化设计可减少使用建筑材料,降低工程量。对于建筑商而言,节约工程量就可以尽快完工,节约人力成本和建材成本,达到有效控制建筑成本的目的,并帮助建筑开发商在保证建筑物质量完好的情况下提升经济效益。除此之外,对房屋建筑实行结构优化设计可以帮助企业塑造节能环保的经营理念,将节能环保带到人民的生活中。

  2 、房屋建筑结构设计中结构优化的关键点

  房屋建筑结构的结构优化设计十分重要,可减少建筑材料的使用,更加节能环保,让消费者享受到更好的服务。建筑设计师在进行结构优化设计时有以下几个关键点。

  2.1 、完善设计理念

  建筑设计师在对房屋建筑进行结构优化设计时,应进一步完善设计理念。在对结构进行优化时,需充分考虑改造过程中会对房屋建筑造成的内部或外部的影响,并应延续原来的设计理念进行优化,所以是对原有设计的补充设计,完善原有的设计理念。

  在对建筑物的结构进行优化的过程中,需要重点考虑建筑结构的可靠性,为提高建筑环境稳定性导致优化设计的工作大幅增加。为提高优化设计工作的效率,可依靠拉氏乘子等方式,重新转化部分数据,将实际设计时会造成影响的约束性因素转化为非约束性因素。在对房屋结构重新设计改造会涉及到重新分析房屋结构受力,设计人员还应时刻以房屋的质量安全为中心分析受力,调整参数。最后,设计人员应对房屋的整体风格、功能性设置做一个调整,保证房屋设计的安全性和稳定性。

  2.2 、确定最优方法

  建筑设计师对房屋建筑进行结构优化设计时,最重要的是找到调整房屋设计的最优法,提高建筑美观性和安全性的关键就是找到最优的设计方案。建筑师在对建筑物进行改造时,会涉及很多数据和设计条件,需要对众多数据进行计算找到最优解,通过合理的设计提升建筑物的各项性能。设计人员应根据设计理念选择最优的计算方式,将部分的附加条件有效去除,更加快速、便捷地获得计算结果,完成数据的收集和计算工作,降低工作强度。这需要设计人员挑选最为适合该设计方案的算法,实现数据快速运算,只有挑选最好的设计程序,设计人员才可以更加快速地进行设计工作。

  2.3、 设计结构模型

  对房屋建筑进行结构设计完善时,应格外注意结构模型的设计。在对建筑结构进行设计时,通常会采用符合施工现场的设计房型,在设计模型时需要将其分为3个部分进行设计。

  (1)选择变量。每一个建筑物进行设计时都会涉及大量的数据,这些数据都会被设计人员收集、利用,作为定稿的参考数据,且部分数据可能成为设计人员设计定稿的关键。建筑项目的相关数据都可能影响设计人员的设计,很多数据都可以帮助设计人员减轻设计负担,加快工作进程,所以应合理选择数据变量,减轻设计人员的工作难度,设计出更好的设计方案。

  (2)合理选择函数。通常在进行房屋结构优化设计时,应先对房屋的钢筋尺寸和房屋的横截面尺寸等数据进行合理设定,然后将这些数据成功带入选定函数中,并通过这些函数进行分析。选择合适的函数,准确的数据可以避免不必要的成本浪费,降低整个项目的工程量及建造成本。

  (3)衡量施工条件。设计人员应根据施工方的实际施工情况及整个工程的预算和建造目的等因素合理判断,从而分析出需要遵守的条件,这样就可以保证该项目的设计和施工完全符合建造需求。通常需要考虑的条件有结构的刚性、建造房屋的比例和尺寸及架构的稳定性等。

  3 、建筑结构优化在房屋建筑结构设计中的应用

  3.1 、建筑结构模型优化

  建筑设计师在对房屋结构进行优化设计时可将建筑结构的模型进行优化并利用。综上所述,设计者从选择合适变量、合适的计算函数及确定约束条件3个关键点进行优化建筑结构模型。优化建筑结构模型可帮助设计人员更好地开展设计工作。在建筑结构模型的制订以及使用过程中应注重不同变量的选择。在设置、选择不同变量的过程中需从房屋建筑物本身出发,结合当地的实际情况,对有可能影响房屋建筑物结构设计的因素进行合理分析,并将这些因素用预定参数表示,然后将其表现在房屋建筑结构优化的设计中。无论该因素是单一因素还是多元因素,设计者都不应将其忽略,部分因素可能会对房屋的结构设计呈现结果造成极大影响。另外,在对房屋建筑设计结构进行优化时,将多种元素都反映到函数中可降低工作人员的工作量,使其能更快地完成工作,提升工作效率。

  3.2 、优化主体结构

  在对房屋建筑物的主体部分进行优化设计时,应充分考虑该建筑物的整体质量,优化设计应以房屋的安全性为前提。所以设计人员在对房屋建筑进行结构设计的改造时应充分对建筑物的安全性进行改造,并在后期的设计优化过程中,不断提高建筑物的主体结构的承载力。增加建筑物主体部分的稳定性可进一步保证建筑物的安全,使建筑物具有一定的恶劣环境抵抗能力,可以在大风、地震等恶劣环境下具有一定的安全性,保护人类的安全,避免在恶劣的外部条件影响下,建筑物主体部分出现倾覆的现象。所以设计人员可以对建筑主体的剪力墙重新优化处理,保证其整体的稳定性,使其质量均匀,并使建筑物的刚性中心和建筑物的结构重心重合,保证建筑物的稳定性。建筑设计人员可通过增加剪力墙的长度,减少剪力墙的数量等方式优化剪力墙结构,使整个剪力墙更加稳定安全,使整个建筑物更具稳定性和安全性。在进行房屋建筑时通常会在剪力墙内部运用大量的钢结构,使其能承受更多的重量,更加稳定。但是为充分节约能源,应对这部分进行合理设计,使其能在保证稳定性的同时,减少钢结构建材的使用。如果该建筑物规定不可使用大量剪力墙设计和要求建筑物抗震性能好的情况下应减少剪力墙的设计,不采用过多的钢材。

  3.3、 优化建筑房屋细节

  目前,建筑行业的市场竞争十分激烈,很多建造商会在建筑的细节方面下功夫吸引消费者,所以在对房屋建筑进行结构优化设计时应注意细节,充分考虑客户的需求,对部分细节问题进行精细、优化处理。如在建筑设计师对空调板进行设计时,应考虑客户的使用情况对其合理设计。设计的空调板应为客户安装空调以及后续空调维修提供方便,应保证其设计符合建筑物的安全性能。在对民用房屋建筑的阳台进行设计时应充分考虑客户的需求,如果居住的人士较多且复杂,应将阳台的高度设计在1.2 m左右,充分考虑到幼童的安全。在具体的房屋设计中,还存在很多类似的小细节,建筑设计人员应充分考虑这些细节问题,给予客户更多的便利。在建筑设计时,建筑设计师应经常观察地形,根据地形合理设计。在建筑物上可多添加一些节能环保的设计,如在设计时充分考虑光照问题,尽可能为卧室预留更多的光照时间,为顾客缩短照明的时间,减少电量的使用。多关注细节,尽可能地为顾客考虑,给人们提供更好的生活环境。

  3.4、 优化排水管道系统

  在对房屋结构进行优化时,还可以对居民的排水管道进行优化处理。建筑群的排水系统设计也是建筑设计的重要问题。尤其是在进行穿墙管道的设计时,应充分考虑到施工情况,提前预留足够的管道碰撞检测的空间,在施工时交代施工方预埋孔洞,以免在后期优化设计时出现较大的施工问题,如果排水管道需要穿过承重墙,应对周围的部分进行加固处理,避免破坏承重墙的稳定性。建筑设计师可以利用模型计算,合理加固,提高建筑物与管道系统之间的协调性。在设计时,应严格考虑施工问题,避免出现管道绕柱的现象。目前,随着我国科学技术的发展,可以应用在建筑设计上的技术越来越多。部分常见的建筑结构建模软件都可以进行管道碰撞检测,所以在后期对管道设计进行优化时,可利用这些软件对其进行检测,提升建筑设计的合理性。

  4、 结束语

  随着人们对生活环境要求的提高,建筑开发商出于利益的考虑,积极在房屋建筑结构中进行结构设计优化处理。对房屋建筑结构进行优化设计可以提高居住环境的舒适度和美观性。建筑设计人员可以完善结构设计模型,优化建筑物的主体部分,提高建筑物的美观性和实用性,为人们的生活提供更多便利。

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