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房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨

 期刊栏目:建筑设计     更新时间:2015-12-29 09:44:33     浏览: 391 次

房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨

万进

华蓝设计(集团)有限公司广州分公司  广东广州  510000

摘要:随着人们生活质量的改善以及生活水平的提高人们的需求层次也在逐渐的提升,结构优化技术在建筑结构中的应用也越来越广泛,对于各种建筑结构优化技术的需求也越来越大。本文首先分析了建筑结构设计的概念以及主要的内容,然后分析了房屋建筑结构设计中的优化技术应用中应考虑的问题,最后探讨了结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用。

关键词:房屋建筑;结构设计;优化技术应用

引言:结构对建筑物起到主要支撑,因此受到设计部门以及建筑方的高度重视,建筑结构设计不但全面而协调,还对建筑的安全系数进行满足。所以,相关的建筑结构的设计人员就需要具备相关的结构设计理念,以及比较严谨的工作态度,只有这样才可以使得建筑物的结构设计更加的完善。

一、建筑结构设计的概念以及主要的内容

1、建筑结构进行设计的概念

把工程师和建筑师所要表达出来的思想按照结构的语言进行表达,这就是我们所指的建筑结构设计。建筑结构的语言,就是结构师将设计图进行总结获得的结构元素。

2、建筑结构设计的重要内容

所说的结构元素包含了建筑物的基础以及墙面和地面,还有就是柱体以及梁等结构,还有就是横向和竖向的抗力以及承重的体系,把建筑物的载荷运用最为直接的方式去传到基础上,就就属于建筑的结构设计。

二、房屋建筑结构优化技术中应考虑的问题

1、结构优化设计过程中的问题

应用房屋建筑结构优化技术以达到设计的最大化效果,将房屋建筑的安全性、功能性、美观实用性等考虑在内,运用优化技术设计出人们满意的房屋建筑结构。在整个的结构优化设计中,首先应对整个的房屋建筑结构进行分析,并运用优化技术对一些结构设计问题进行优化改进;其次将房屋建筑结构中的每个部分进行优化分析,并针对每个部分的特点进行改进;最后对房屋结构中的各部分进行细分,对细部结构、主体结构等进行细致化的优化分析,使得房屋建筑结构中的每个单位都能得到优化改进。

2、基础结构设计中的问题

在进行房屋建筑结构设计时,大多数工程师未对施工现场的地质条件有个清楚的认识,只是根据建筑单位提供的基本地质资料和自己的经验进行基础结构的设计,从而存在一定的片面性和盲目性。在对地基进行处理时,对于软弱地基,有些设计工程师也是凭借自己几年的工作经验进行施工,而且一般会选择比较低的施工成本来进行地基的换填工作,为充分考虑地基的承载能力。在进行地基结构设计时,未对基础结构的承载能力进行核算,从而导致房屋容易出现坍塌现象。

3、框架结构设计中存在的问题

大部分房屋结构设计人员,在进行框架结构设计时,对横向框架的设计给予了特殊的关注,从而忽略了纵向框架的结构设计。实际上,房屋建筑结构的承载力一般来源于水平和垂直两个方面。尤其是在进行房屋抗震设计时,框架结构需要分别计算出两个主轴方向的承载力,但是有些设计师却忽略了抗震因素,将纵向承载力按照普通的标准进行设计,从而导致房屋的承载能力大幅降低,安全性大大降低。

三、优化技术在房屋建筑结构设计中的具体应用

1、房屋建筑的局部性和整体性优化

建筑结构通常都具有复杂性与层次性的特点,在设计时需要分别考虑建筑的安装体系。结构相关体系和整体设计体系等,其中每一个体系又会延伸出若干个下属体系,设计者在设计房屋时需要优化下属系统,将横向关联性冲破,达到叠加工程的效果;在复杂性方面,涉及到建筑零部件、材料等的选择,需要从整体着手,实现设计优化的目的。

2、阶段性优化、建筑寿命与桩基础的优化

当建筑工程未超过使用年限时,房屋设计者需要根据不同阶段特点,结合实际情况确定优化方式,实施阶段性优化,延长建筑的整体寿命,在确保建筑质量的同时还能增加经济效益。预制桩与灌注桩都属于建筑桩基础,在整体施工时,后者的操作技巧复杂,质量控制难度较大,耗时较长,所以在满足沉降标准的情况下,可与预制桩施工相结合,使工序减少。需要注意的是,在桩基逐渐加深会增大土壤对桩基的摩擦力,所以一定要采用长度足够的预制桩。

3、良好协调建筑优化和结构优化

在优化设计建筑结构时,需要实现建筑整体平面和整体结构紧密配合的效果。打造简洁的建筑系统,支柱和墙体不可发生错位等情况,截面面积和高度要相同。设计楼体时,由于转角区域自身受力较多,所以需要将承重材料选为高强建材,起到降低自重的效果。确保建筑整体的质心、刚心和重心正确交叠,避免发生扭转。

4、良好协调排水系统和结构优化

专门用来管理排水系统的房间中机械设备很多,有较大的荷载强度与荷载能力。因此最好在地下室放置这些设备,确保管道预留深度,预留尺寸和相应标准相符合,加固楼板的钻孔位置。注意避免梁或柱被水平方向的管线贯穿,妥善加固有管道穿过的墙体,协调好管道网与结构设置,避免管道绕梁或绕柱。

5、良好协调电气优化与结构优化

在楼板、墙体等地方或金属管体外部以导线的形式安装电器管线,会增加预制结构施工的难度。因此,若想在梁体中穿过管线,需要提前将相应的孔洞预留在梁体上,确保梁体宽度等于有关墙体的宽度 。设计者需要单独分析和计算电梯部分的建筑,提高设计的安全性及合理性,保证施工质量。

6、加强剪力墙结构均衡设计

在剪力墙建筑结构设计过程中,设计人员应当采取恰当优化措施实现结构受力均衡, 不仅能够提高剪力墙结构安全度,还能够控制工程的投资造价,设计人员根据剪力墙的平面布置情况能够真正实现剪力墙结构的设计优化,根据施工现场条件,制定正确的剪力墙设计方案,设计人员加强剪力墙施工质量的督查,制定科学的施工管理机制,强化施工管理人员的安全意识,要求其按照操作流程与设计图纸进行施工作业。

参考文献

[1]周汉杰.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].中华民居(下旬刊),2014,01:117.

[2]赵良恒.房屋建筑结构设计的经济性及优化技术应用探讨[J].建筑,2014,17:62-63.

[3]王鹏.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用分析[J].中国建材科技,2014,04:162-163.

[4]马魁,刘庆贵.论房屋建筑结构设计中应用优化技术[J].现代商贸工业,2013,05:193-194.

[5]乌兰格日乐.论房屋建筑结构设计中的优化技术[J].中国建筑金属结构,2013,14:141.

[6]胡飞.结构设计优化技术及其在建筑结构设计中的应用[J].中国房地产业.2015.9

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