原创《建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用》
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【摘 要】针对房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用,做了简单的论述.开展房屋结构设计时,若想达到设计标准,保证房屋建设的质量,需要不断优化设计.从实践经验来看,应用建筑结构设计优化方法,能够提高设计水平.
【关键词】建筑结构优化；房屋结构设计；设计质量
现阶段,房屋建筑建设标准不断提升,对建筑设计质量,有了更高的要求.经过不断优化调整,能够节约建设造价,科学合理的缩短房屋建设工期.基于此,加强此课题的研究,提出建筑结构设计优化方法运用的策略,提高建筑功能,包括安全度和抗震性等,有着必要性.
1.建筑结构设计优化的必要性
从经济性角度来说,做好建筑结构设计优化,对保证建筑工程建设效益,有着积极的作用.以某工程为例,总计6 幢高层建筑,总面积为13万m2.针对桩基、墙厚、地下室外墙等,经过工程结构设计优化后,获得不错的经济效益,具体情况如表1 所示.粗略计算,通过建筑结构设计优化,同原设计相比,节省了600 万元左右.基于此,进行结构优化设计,有着必要性.
2.建筑结构设计优化方法应用的作用
2.1 保障建筑的安全性
在进行房屋结构设计时,最重要的是保障建筑安全.安全性保障是房屋建筑性能的核心部分,能够促使建筑正常运用.为确保建筑的安全性,在设计时多通过建筑结构设计优化,改善建筑内部结构,提高建房屋结构的安全性,增强结构的可靠性.从抗震性角度来说,优化设计后,可提高建筑的抗震性.
2.2 提升建筑的美观性
从房屋建筑市场需求角度来说,人们对建筑艺术,有了新的追求,使得美观性成为建筑设计把控的重点.因为房屋建筑结构特点,直接影响着建筑外形情况,因此基于美观性需求,进行建筑结构设计优化,完善房屋结构,能够凸显出建筑的艺术美.在空间结构方面,进行设计优化,能够增强建筑的视觉效果.
2.3 提升建筑的经济适用性
从房屋建筑结构设计工作内容角度来说,为保障建筑施工有效开展,需要做好经济适用性的把控.在进行优化设计时,从经济性角度,做好建筑结构设计优化方案可行性分析,预估房屋建筑施工的成本,分析是否可以有效开展房屋建筑建设.从实际效果角度出发,能够优化资金浪费问题,增强房屋建筑建设的经济效益.基于此,在进行设计时,要按照优化设计步骤,做好房屋结构设计的科学性与经济性把控,保障建筑设计的可行性.
3.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的具体应用
3.1 做好整体和局部的优化
应用建筑结构设计优化方法,对房屋结构设计,进行优化调整,要做好整体和局部的优化.从建筑项目设计特点角度出发,考虑到建筑设计的复杂性与层次性,除了合理选择零部件、材料、结构类型外,还需要做好建筑设计体系优化,包括建筑结构体系和安装设计体系等.开展房屋结构设计,需要优化建筑结构各体系,做好全面优化设计,达到设计优化的意义.以某建筑为例,结构总高度为90.30m,总计26 层,其中地上24 层,抗震性设计按照七度标准设防,结构形式选择框架核心筒体系.在进行结构设计时,坚持局部和整体优化原则,对楼层楼盖体系、核心筒尺寸、墙厚、平板式阀基厚度等,进行了细节优化设计.通过结构优化设计,使得建筑结构自重减少了约38885kN,增加了竖向结构构件以及基础的安全性,增强了建筑的抗震性能.
3.2 寿命和分阶段的优化
建筑具有使用寿命,在固定的年限中,每个房屋建筑工程项目环节,有着各类可选择的设计方案.简单来说,在工程的每个阶段都可以开展优化.在进行结构优化设计时,设计人员要结合项目所处的阶段,来确定房屋结构优化方案,延长建筑工程寿命.通过寿命优化和分阶段优化,不仅能够保障建筑的质量,还能够增强建筑工程项目的经济效益.在优化设计中,利用BIM 软件,通过构建建筑模型的方式,借助软件功能,对房屋建筑进行寿命分析,进而调整设计参数,在保障建筑寿命的同时,最大限度上实现建筑结构各体系的优化组合.值得一提的是,在建筑结构优化设计中,依托BIM 技术,模拟建筑运行,能够及时发现设计所存在的问题,采取解决措施,将设计问题及时消灭,进而保障设计质量.从实际应用效果来看,通过协同设计,增强各专业之间的配合力度,能够提高房屋结构设计的质量.
3.3 做好协同优化设计
首先,协调优化结构和建筑.开展建筑结构设计,要保证建筑整体平面与结构的紧密配合,实现建筑结构合理设计,达到美观效果.对于建筑系统的设计,要注重简洁,避免发生墙柱错位情况,保证每个楼层的截面面积与高度都相通[1].
其次,协调优化结构与排水.在建筑内设置给排水房,需要注重位置的选择,将水泵房,尽量布置在建筑地下室.考虑到给排水建筑内的管道辐射复杂,并且管道长度和粗细不同,因此要预留尺寸与深度.
最后,做好结构和电气的优化.导线若贯穿建筑结构梁体,需在梁预制之前留下孔洞,并且保证墙体厚度与梁宽相同.若难以保证建筑梁宽度和墙体厚度保持一致,则要保证梁侧面和建筑墙体某侧保持齐平,避免管线暴露在外.对于电梯房的设计,要做好强度计算分析,合理调整设计参数,保证施工的质量与安全[2].
结语：
综上所述,应用建筑结构设计优化方法,开展房屋结构优化设计,不仅能够提高建筑的美观性,同时还能够保证建筑的质量和建设效益.在优化设计时,需要做好协同优化设计；做好寿命和分阶段的优化；做好整体和局部的优化.
参考文献：
[1] 王英华. 关于建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J]. 建材与装饰,2016(2).
[2] 刘侠. 关于建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J]. 工业b,2016(12):00152-00152.
作者简介：
杨志坚（1981-3）男 本科 工程师 主要从事：结构设计工作.
房屋结构论文参考资料：
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