房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略论文_葛磊

房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略论文_葛磊

上海中建建筑设计院有限公司 上海 200122

摘要:近年来人们生活水平的提高,对建筑施工质量的要求也在提高。建筑结构的设计对整体建筑质量有直接影响,随着经济的快速发展,传统的建筑结构已经难以满足当今社会需求,建筑不仅应当具有使用价值,还应当从安全、经济、美观等角度出发进行相应的结构优化,从而达到空间资源的最大化利用。本文就房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略 展开探讨。

关键词:房屋结构;建筑结构设计;优化策略

引言

随着我国社会的不断发展,人们生活水平的不断提高,简单的居住环境已经无法满足人们的要求,不仅要求在基本的使用功能上满足需求,同时对建筑的美观程度、建筑性能提出了更高要求。所以在房屋结构设计过程中,还应对其不断的优化,保证房屋结构设计的整体性、安全性、实用性、美观性等。这就要设计人员应采取科学的方法,对建筑结构的各个部分进行认真的分析,在确保房屋结构基本性能基础之上,实现房屋结构的不断优化。

1建筑结构设计优化相关概述

建筑结构设计优化主要是运用科学合理的设计理念,从建筑安全性出发,考虑建筑物在应用过程中应具备的基本功能,同时还要保证具备外形美观的特点,这样才能吸引更多的人关注,从而解决建筑工程结构设计存在的不合理问题,运用科学的方法对各种设计方案进行比较分析,结合建筑工程的特点和实际情况选出最为合理的设计方案,以满足各方面的具体要求。从理论上来看,建筑结构设计优化需要从全面的角度进行分析,并充分的体现在建筑结构设计方案中,从围护、屋面、楼梯等细节入手,提高结构设计的合理性,充分考虑总体布局、结构类型、受力条件、造价成本等,更是以安全、适用为原则,保证结构设计的优越性,更好的促进我国建筑业的快速发展。建筑结构设计人员需要在保证建筑基本稳定的前提下使竖直方向所承受的力量上下贯通开来,从而保证建筑物的受力均衡,尽量不选择转换层的形式,加强对刚度的认识,做好各种荷载水平的计算与试验做到不漏输荷载,避免由于设计水平不高所由此引发的安全问题,提高建筑物整体的强度和抵抗外部荷载能力。

2房屋结构优化设计方法分析

2.1结构优化模型

在房屋结构优化模型建立过程中,应按照以下步骤进行实施:一是合理选择设计变量。从整体性出发,对房屋结构进行深入分析,明确影响房屋结构设计因素,选择其中主要的、适合的影响因素,将其建立房屋结构优化模型的设计变量,使得房屋结构优化模型的建立突出重点。二是合理确定函数关系。确定好设计变量,就需要确定函数关系,计算出相关的参数,例如钢筋截面积、几何尺寸等等,应保证符合设计优化条件。三是合理衡量各项条件。在房屋结构优化设计过程中,应根据房屋建筑结构设计的各项规范,对房屋建筑结构的各个因素进行充分的考虑,包括房屋建筑结构的稳定性、耐用性、经济性等,应在规范要求的基础上,对各项条件进行优化,不断提高房屋建筑结构优化设计水平。

2.2优化计算方法

房屋建筑结构设计优化涉及多项复杂的变量,计算方法也很多,在演算过程中需要根据需求尽量选择简便的运算方法,才能提高设计师的工作效率,避免不必要的精力耗费。此外,功能与用途齐全且运转高效的设计程序结构设计优化上能够发挥重要作用,因此设计师应当加强对程序选择的重视度。在各种数据计算之后,设计师需要认真分析统计结论,找到设计方案间的共通点与差异,综合衡量后确定最佳方案。房屋建筑投资成本较高,涉及的利益成员也较多,因此设计师在进行优化设计时还需要结合工程效益以及技术含量等条件多角度思考,避免出现顾此失彼的情况。

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3房屋结构设计中的建筑结构设计优化措施

3.1建筑结构整体优化设计

整体优化设计重点体现在建筑结构整体与局部构造设计优化两方面,要保证建筑外形与内部结构更好的融合在一起做好整体性优化是非常重要的。对于房屋建筑结构设计来讲有很多内容,比如:屋顶结构、基础结构、围护结构、抗震设计等,这些方面的设计工作不仅要求设计人员具备良好的专业技术水平,还要做好工程造价与使用功能的完美设计。设计人员通过前期的实地考察,结合现场情况对工程进行优化设计,保证建筑结构能够具备良好的稳定性,在自然灾害发生时能够最大限度保证人员安全,降低经济损失。

3.2剪力墙的优化设计

剪力墙的优化设计对房屋结构设计效果具有直接的影响。所以应重视剪力墙的优化设计,在高层建筑中使用短肢剪力墙时,对于剪力墙的高度,应大于墙厚,在结构竖向和水平方向,不仅要有合理的刚度,同时还要有合理的承载力分布,为了保证竖向负荷传递,不需要进行开间的设置,同时还可以优化剪力墙形式的设置,可以将其设置成“L”型,或者也可以将其设置成“T”型,这样做的主要目的保证剪力墙结构的稳定性。

3.3节能结构设计优化

鉴于当前的环境条件,在房屋建筑结构设计优化中需要充分考虑对节能结构的优化,积极地采用各种办法将绿色建筑理念贯彻执行。首先,为了保证房屋的采光条件,设计人员必须根据当地的气候环境以及城市规划等条件,选择恰当的房屋朝向,如此一来不仅能够满足房屋建筑的采光需求,还可以更好地提升房屋通透性。除了需要考虑采光问题,还需要控制好房屋与寒风角度的关系,尤其在我国北方地区,冬季严寒,门、窗以及屋顶等设计优化能够减少屋内热量损耗,从而达到节能目的。

3.4结构的细部优化

进行结构设计环节中,要将整体结构的设计作为重点内容,同时还要针对结构局部的构建采取优化设计。例如,采取异形板的划分中,要将矩形板采取适量的划分,让受力更加均匀,还能防止拐角处有裂缝的出现。另外,针对底部框架抗震墙,因为箍筋配箍量很大,通常就会选择钢筋,不但让箍筋的直径和数量有所减少,同时还能让工程的造价进行下降,让施工的质量和进度有所提升。针对柱结构受力构件,要想让界面的尺寸有所减少,就需要使用强度很大的混凝土,要尽量满足水平构件的标准和要求,同时还能让混凝土使用有所减少,起到了节省的效果。

3.5化高层建筑空间和平面设计

对于低碳环保理念之下的高层建筑结构施工,涉及到空间与平面的设计,并且是非常重要的一部分,在进行结构抗震优化设计的过程中必须严格遵循建筑结构设计流程,以实地勘察数据为基础,确定高层建筑的高宽比。在高层建筑平面设计中,应该加强建筑抗测力构建布设的规则性要求,尽量选择钢筋混凝土框架作为结构抗震的首要条件,采取轴压较低的钢筋混凝土框架柱,以此达到建筑结构设计要求。需要重视在高层建筑结构的抗震设计中,结合建筑结构的刚度与承载力等多方面的因素进行考虑。这样可以保证结构的受力比较均匀,在根据实际的情况,使设计更加的合理化,提高建筑工程结构的抗震性能。另外对于高层建筑结构的传力途径进行分析,通过合理的方法减小地震对建筑造成的伤害。

结语

目前人们对房屋建结构提出了较高的要求,不仅要求能够满足基本的使用功能,同时还要求具有良好的美观度以及建筑性能。所以在房屋结构设计过程中,还应从整体上出发,建立房屋建筑结构模型,优化房屋建筑结构设计方案,同时还应采取具体的结构优化措施,保证房屋结构设计的整体性、安全性、实用性、美观性,实现房屋结构的不断优化,满足人们对房屋结构的实际需求,从而促进我国房屋建筑建设的不断发展。

参考文献

[1]蓝彬彬.浅析房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制策略[J].居舍,2019(15).

[2]徐郁峰,苏成,陈兆栓.考虑施工过程的异形建筑结构概率分析[J].建筑结构学报,2015.

论文作者:葛磊

论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期

论文发表时间:2019/10/16

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