福州城建设计研究院有限公司宁夏分公司宁夏750004
摘要:在现代房屋体系出现复杂化的变动倾向之后,合理的结构设计显得更为重要,房屋结构设计工作存在相对较多的注意事项,对于一些特殊且关键的结构部位,设计者在首轮设计工作结束之后可以对结构细节加以润色,通过使用优化方法来将结构变得更为合理。选择出合适的优化方法很重要,本文详细解析在现代房屋结构设计者可以应用的对结构能够起到优化效果的设计方法。
关键词:建筑结构;设计优化方法;房屋结构;应用
1引言
在经济不断发展的推动下,人们在追求物质文明的同时,也更加重视精神感受。衣食住行,早已不仅仅只是为了满足人们生活的基本需求,而是有了越来越高的要求。对于住房来说,人们对其的要求不仅仅只是满足居住,对于建筑的安全、舒适、美观等都有更高的要求,而且对于建筑的经济性、节能性也给予了高度重视。这就要求我们在实施房屋设计的过程中,不仅要满足基本结构所需,而且要通过科学的设计,不断的优化,全面提升建筑物的美观舒适、经济适用、节能环保等性能。
2房屋建筑结构设计优化重要性分析
房屋建筑结构设计优化方法在房屋结构设计当中的应用不仅可以更好的提升房屋建筑的观赏价值,而且还能够为建设单位及施工单位节约大量的工程资金,巩固建筑单位在市场当中的地位。对于建筑商来讲如何用最小的投入获取到最大的社会效益和经济效益是每一个建筑企业都向往和追求的目标,在房屋建筑结构设计当中应用房屋结构优化设计方法就可以实现这一目标并且还能在满足建筑结构长远利益的前提下把建筑物的施工造价降低。另外,利用房屋结构设计优化方法进行建筑结构设计,还能够为房屋建筑整体方案的制定提供有效的途径,满足建筑设计的对于经济性和安全性的需要。
3建筑结构设计优化的意义
3.1降低建筑工程成本
通过建筑结构设计优化,能够有效降低建筑工程的整体成本。当前,随着社会的不断发展,高层建筑的数量也与来越多,与常规多层建筑相比,高层建筑最大的优势在于占地面积小,空间体积大,从而使得用地成本大幅下降。然而,建筑物高度越高,也会有较大概率出现平面及竖向不规则等不利情况。在这种情况下,土地节约量有可能无法满足建筑高度增加带来的负面影响。所以,在结构设计的过程中,决不能单独考虑建筑高度和建筑楼层,必须将其放在建筑整体环境和整体成本范畴内展开综合评估。
3.2提升建筑整体安全性与质量
在针对建筑结构进行优化设计的时候,需要将建筑结构自身的安全性和质量问题放在首要位置上,这样才能够对建筑结构设计方案中的每一个优化要点进行深入研究。与此同时,要利用一些先进的优化设计思想和先进的技术,这样不仅有利于保证结构设计方案在制定过程中体现出优化特征,而且还能够对建筑结构的设计和具体施工起到良好的成本控制。建筑结构在优化设计方法的具体选择和落实过程中,本身就具有比较高的优势价值,特别是在针对结构设计进行优化时,要对现阶段存在的很多问题进行综合分析,才能够提出有针对性的措施。同时,还要对建筑结构进行全方位科学合理的优化,这样才能够最大限度保证建筑物自身的质量达到一定标准和要求。
4建筑结构设计优化方法的应用
4.1建立结构优化模型
结构优化计算模型与优化计算方法是建筑结构设计中最为重要的两个部分,结构设计优化的本质就是从变量中提取重要参数,并据此建立模型,最终得到最优答案。通常情况下,建立模型的工作步骤有两个,其一为合理选择设计变量,这一步骤对模型是最具意义的,其选择过程可能会受到变量设计的影响,通过合理计算变量可以有效降低计算编程的工程量;其二为确定目标函数,找到符合函数条件的最优解,做好目标函数确定工作及约束条件,在优化建筑结构的同时确保约束条件在规定要求之内,这样才能满足设计要求。
4.2房屋建筑结构优化与房屋建筑建造优化相互协调
在房屋建筑结构设计中应用结构设计优化时,应充分了解房屋建筑结构优化与房屋建筑建造优化之间的关系,保障两者相互协调,使房屋建筑的外形更加美观。还应建立完善的房屋建筑体系,根据房屋建造体系进行房屋建筑结构优化设计,能够有效的减少结构位移的现象,房屋建筑本身的承载力也会显著提高。在建筑材料的采购中,应择优采购,保证建筑材料的质量,进而减少在房屋建筑施工过程中存在的安全隐患。
4.3分析计算结果,选择优化方案
对结果的分析,是结构设计优化的重要内容,对于优化的效果具有至关重要的作用。首先,对计算所得的数据展开全面分析,获取数据体现的信息,然后以此为基础,制定优化设计方案。同时,在结构设计优化过程中,要从多角度、全方面给予考虑,特别对各种阻碍性因素,要给予全面控制,从而为结构设计优化的实施打下坚实的基础。对于建筑工程来说,需要考虑成本、工艺、材料、工期等众多因素,结构优化就是要保证建筑指标的同时,实现投入性指标尽可能最小化,产出性指标尽可能最大化。所以,在建筑结构优化过程中,要科学对待技术和经济之间的关系,找到科学的平衡点。
4.4局部或整体优化
房屋建筑结构设计具有层次性特点,所以影响房屋结构设计优化的因素较多。设计人员在对房屋建筑结构进行优化设计时一定要对建筑安装体系给予重视,因为在对整体结构进行优化设计的过程当中会延伸出很多的体系,设计人员要想实现对这些延伸体系的优化和打破这些体系横向间的关联性,最终实现叠加工程的效果,就必须要从整个建筑安装体系入手,从根本上实现对建筑物的设计优化。
4.5辅助性设计工作分析
在优化房屋结构之中的排水系统时,需要将考量目光放得更加长远,进而使排水系统可以长期保持正常的运行状态,优化排水系统时需要充分考虑其所处的位置以及布置方式,选择置水管时,需选择直径、长短以及尺寸均合适的管道,预留管道孔洞的位置,布置预埋件,同时将管道穿墙时的安全保障工作做好,防止管道系统出现绕柱以及绕梁的不良排布情况。电气设计需要注重安全保障工作,优化工作主要针对设备的线路进行,墙体与线路不能出现摩擦的问题,漏电问题是最需要防治的安全性问题,管道必须要始终保持畅通,分别选用不同的方法处理输水管道与气体管道,气体管道的预留口要设计在合适的位置。进入到基坑开挖施工阶段,在开挖之前,要检查挡土桩的质量,要求支撑结构要满足设计强度。如果由于受力的影响而导致基坑支护结构变化,就会影响到基坑支护的稳定性。当进行基坑开挖时,要根据施工所在地质环境的需要而采取相应的开挖技术,或者采用对称开挖技术以及分层开挖技术,在开挖过程中,还要采取保护措施以防止破坏到基坑的支撑结构。每一项目工程都有限定的使用期限,在设计中要明确建筑的前期方案、中期方案及临近寿命的具体情况介绍,优化设计的内容及优势与不足,每一个阶段中的优点及可能出现的问题,以便更好的掌握整体建筑项目详细资料,为后期的各项工作的顺利开展作好铺垫。
5结束语
综上所述,为了更好的保证房屋建筑的安全性,功能性,帮助企业获取更多的市场效益,设计人员在应用建筑结构设计优化法时一定要按照房屋建筑结构设计的实际需求,采取切实有效的方法做好对房屋建筑结构设计当中缺陷问题的优化工作,为建筑整体性能的全面提高创造良好的条件。
参考文献:
[1]齐建民.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].科技资讯,2015,13(11):73.
[2]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,2014,23(04):162-163.