结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用

　　摘要:当前,房屋建筑不仅追求安全经济,而且在外观上也追求设计的精巧性,为此,设计人员在开展房屋建筑结构设计时,应注意建筑结构与外观之间的协调性。房屋的结构设计应满足多方面的需求,不仅要考虑房屋建筑安全性和经济性,还要考虑房屋建筑施工的方便性, 此外,建筑在外观形式上的美感也是不可忽视的。基于此,本文分析了结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用情况,希望可以为从事房屋结构设计的相关工作人员提供参考。

　　1 前言

　　新时代下,我国建筑行业的发展模式不再是单一的方向,随着人们对住房需求的不断提高,相关行业呈现出了多样性发展的趋势。该发展趋势对房屋建筑行业的发展有利也有弊,利在于其能够促进房屋建筑行业的创新升级,弊在于房屋建筑行业的成本会被一定程度地拉高。所以房屋建筑企业需要利用相关的优化技术对房屋建筑结构进行优化,从而在保障人们住房需求的同时最大程度的保障自身的经济利益。

　　2 房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用现状

　　房屋结构设计属于系统性、综合性的工程,因此必须要对结构设计优化技术进行实践应用。但纵观当前实际发展现状,发现在对结构设计优化技术进行实践的过程中,由于相关设计人员缺乏对该技术的综合性学习与研究,仅满足个别目标的实际要求,未能实现对整体效益的全面考虑,且个别工作人员在具体工作过程中,虽然会借助计算机软件设计房屋结构, 但却忽视了软件技术的局限性,未能将建筑功能、结构、设计、进度等内容作为重点考虑因素,因而直接限制了房屋结构设计优化技术作用的充分发挥,同时也很难满足房屋建筑需求。此外,个别设计人员在开展设计工作的过程中,经常会习惯于从小方面入手,未能立足于建筑整体对问题进行考虑,通常都是按照结构构件截面、尺寸等要求开展设计工作,未能深入分析上述因素对于房屋建筑结构产生的影响,由此也对设计质量产生了直接影响,同时也限制了结构设计优化技术作用的充分发挥。

　　3 结构优化技术在房屋建筑结构设计中的应用

　　3.1 对前期进行合理规划

　　房屋建筑项目体量较大,历时较久,因此,必须对每一个阶段都做好规划。前期规划主要是由设计人员及管理人员负责,前期设计人员必须对项目有深刻的了解,并且根据项目自身的特点进行设计,从而给出较为合理的建筑设计方案和结构设计方案。在前期的实践过程中,需要对不同的结构形式进行优劣分析,通过各种分析数据来选择效果最好的方案。在施工图结构设计前,要制定技术措施,不仅要对结构体系等大方向要有所把控, 还要注重对细节的把握,对于很多细节,必须制定细致的标准,让设计人员有所参考,从而把握房屋建筑结构设计及优化的每一个要点。在前期计划时,还需要对后期所出现的各种情况进行及时预估,并且给出相应的应对方案,从而保证整个项目的过程中不因出现意外而大量增加成本,提高项目的完成质量。

　　3.2 重视概念设计优化技术的分析

　　由于建筑结构布置的方案具有多样性,即使是针对一个建筑物,也可以使用多种方案处理。在建筑物结构中同一种布置方案,所受荷载相同的情况下也可以使用多种结构分析方案,因此得出结论,结构布置方案具灵活性。这种技术的使用受到多种因素的影响,会受到在建筑过程中的数据材料和建筑材料的影响,所以不能仅仅靠计算机中的软件进行简单的实现,还需要通过设计人员的设计经验与设计方式来实现,这样对于概念上的设计就有具有不同的模式。当需要处理上述问题的时候,相关人员就需要对于设计参数与设计方案做出合理的判断与选择,这是在概念优化设计中的重要步骤,这就主要依靠设计师知识的积累,以及长期从事这项工作足够的经验,从而实现建筑结构的优化。

　　3.3 合理调配建筑整体与局部

　　房屋建筑施工过程中要注意把控其独有的层次性、施工环节的复杂性。通常情况下,建筑物的整体设计、结构的完善与安装都包含很多细小零碎的工程,为了优化工程步骤,避免工程叠加现象出现,需要加强建筑的层次性,让工程结构和施工方式更加科学合理,有效减少因局部因素而导致的结构设计冲突。建材选择、设备选用、采购方案、结构类型完善等对整体建筑效果有着直接影响,具有较高的复杂性。所以在施工中必须要充分考虑可能出现的各种问题和具体解决方式,充分发挥房屋建筑结构设计优化技术的作用,合理调配建筑整体与局部的分工,使施工过程向科学化、合理化发展。

　　3.4 重视给排水和电气优化保持一致

　　为了实现造型美观、结构合理的目标,在进行结构优化设计时,结构要和整体平面紧密结合,要充分考虑水、电、暖专业,在设计的过程中各专业之间要及时沟通,这样结构就可以预留出其他专业所需要的洞口,以免在结构完工之后再对主体结构进行开洞。某市的某个精装修楼盘,由于甲方在项目设计阶段没有考虑预留装修用管道口,在房屋建成后,施工方未经任何申报、安全评估的前提下,在房屋内部多处打孔,导致房屋的结构梁的梁底主筋、剪力墙边缘构件等多处钢筋被打断,这些钢筋起着房屋安全、抗震等作用。业主们纷纷找到开发商,讨要一个说法,开发商积极的做出补救措施,对房屋进行检测加固处理,检测加固费工费时,真是得不偿失啊,所以在房屋结构设计时一定要充分考虑结构与水、电、暖等专业的联系,防止类似事件的发生。

　　3.5 综合性结构优化分析

　　综合性结构优化分析就是综合各方因素做优化设计,其中就需要考虑建筑设计当中的环境因素,如建筑如何有效与环境进行完美结合;建筑物体本身的使用功能是否满足设计要求,针对于这些就需要对技术性能、设计要求、经济效果、艺术设计等众多因素做参考。除此之外,还需要考虑那些与建筑有关的错综复杂因素,比如建筑在布局规划上的因素;建筑在平面与空间上的组合;建筑立体年的处理;以及如何选择科学、合理的材料形式、光、热等适应环境都是其考虑的因素,就这些综合性的因素纳入结构优化中,从而综合最佳方案,实现最终实现房屋建筑结构设计的优化工作。

　　4 利用计算机以及其他数字信息技术

　　由于新技术成果不断出现,已经彻底改变了人们的生产和生活,同时也积极影响着房屋建筑行业。而计算机技术的出现能提供给房屋建筑结构设计优化更多的帮助,例如:为了检测结构设计的相应改动所取得的成果是否令人满意,就可以利用数据模型模拟。如,建筑工程中为了提高施工质量,应用的 BIM 技术就利用了该原理。计算机技术既可以优化房屋建筑结构设计,还可以分析和模拟结构承受力、施工材料的配比数据等, 设计人员将所得的数据与自身经验相结合,最终的一定能得到一个有效的房屋建筑结构设计优化成果。所以,要掌握房屋建筑结构设计中优化技术,就要先学习和了解计算机信息技术,这对提高优化工作质量具有重要意义。

　　5 结语

　　总之,我国建筑行业在近年来取得了巨大的进步,加上高新科技与建筑工程的有效对接,更是为建筑业朝着更高层次发展提供了坚实的基础。在房屋建筑结构方面,结构优化技术的应用提升了房屋建筑主体各方面的性能,为居民提供了更为舒适、安全的生活环境,极大地增强了其幸福感。房屋建筑设计结构优化技术的应用,最大限度地降低了建筑工程成本, 解决了传统建筑结构中遇到的大部分难题。在房屋设计行业未来的发展中,设计结构优化技术将在建筑行业中得到更加广泛的应用,并在不断深入发展中发挥更加强大的作用。

　　参考文献:

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