房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨陈吉

房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨陈吉

武汉正华建筑设计有限公司湖北省武汉市430024

摘要:结构设计在我国建筑工程行业之中有着较为重要的地位,其会对房屋建筑的实用性能和安全性能造成深远的影响,而优化技术的合理应用,能够使房屋建筑结构设计符合使用者的切实需求,满足安全性与稳定性的多种需求,提升房屋建筑结构的设计质量与设计效率。在本文之中,首先对房屋建筑结构设计中优化技术的主要内容进行了探讨和分析,对当前房屋建筑结构设计中存在的问题加以详细的论述,并从房屋建筑结构设计的实际情况出发,列举了房屋建筑结构设计中优化技术的应用方法,希望能对建筑结构设计从业人员起到一定的参考作用。

关键词:房屋建筑结构设计;优化技术;应用

一、房屋建筑结构设计中优化技术的主要内容

房屋建筑结构设计中优化技术主要包括对建筑结构形式的调整,布局方式的改良,受力情况的分析等等,从而使其能够满足建筑物基本的使用需求,提升建筑物对于风险的抵抗能力,使房屋建筑结构得到更加全面的优化。在实际设计过程之中,可以从建筑总体性能的角度出发,对其进行总体上的优化设计和全面分析,同时也可以根据建筑内部的结构以及具体的构件进行优化,这方面的内容包括主体结构的优化设计,围护结构的优化设计,顶部结构的优化设计等等。从我国目前建筑工程行业的发展趋势来看,在日后,高层建筑将会成为建筑工程的主要发展方向,而高层建筑的广泛应用也会为建筑工程行业带来全新的技术挑战和经济负担,需要加大房屋建筑结构设计中优化技术的应用力度,使高层房屋建筑能够具有更高的安全性能来满足用户的使用需求,同时要能够在经济性的角度提升房屋建筑的经济效益。房屋建筑结构设计的优化,能够使房屋使用性能得到满足,同时使建筑施工的成本得到有效管控,而这也就要求了相应的设计人员能够具备较高的专业素养和完善的设计专业知识体系,从而使房屋建筑结构设计中优化技术能够得到更好的应用[1]。

二、房屋建筑结构设计中存在的问题

(一)基础结构设计问题

在房屋建筑结构设计工作开展的过程之中,很多设计人员没有对房屋建设地点进行深入的勘察,往往凭借建筑企业提供的资料和以往的设计经验进行建筑结构设计,这也就导致结构设计方案存在着一定的局限性和缺陷。在地基设计的过程之中,很多设计人员对地基设计的重要性缺乏合理的认识,而对于软土地基而言,设计人员往往凭借过去的设计经验,采用较为简单的垫砂层进行地基的替换,却没有对软土地基的承载能力以及房屋的建设需求进行深入的探究,导致房屋建筑结构设计无法确保建设过程的安全系数。另外,很多房屋建筑结构设计人员没有对房屋总体荷载进行科学计算,缺乏对基础承载能力的计算过程,导致房屋建成后其质量无法满足实际需求,容易出现多种安全风险。

(二)房屋结构构造中的问题

很多建筑结构设计人员在房屋结构设计的过程之中,过于注重横向框架的设计而忽视了纵向框架的设计,导致房屋建筑的主要承载能力难以满足实际的使用需求。而在地震灾害到来时,框架结构也需要承担横向和纵向两个方向的应力,导致在这种设计之下房屋结构的承载能力较弱,缺乏应有的安全性和稳定性[2]。

另外,有些设计人员在进行房屋构造设计过程时,通过构造柱来代替承重柱的作用和功能,这种情况导致构造柱的受力存在着过于集中地问题,使其成为了房屋结构的薄弱环节,一旦地震灾害到来时,构造柱往往无法满足抗弯和抗冲切的要求,最终使构造柱出现裂缝和变形等诸多问题,导致房屋建筑的垮塌,为人民生命财产安全带来了严重的危害。而很多设计人员在进行承重柱结构设计时,往往忽略了抗震强度设计,或者将抗震强度的设计值设计的较低,有些设计人员为了提升梁柱的线刚度比,对梁柱界面的设计高度进行了减小处理,导致在施工过程之中存在着较为严重的安全隐患。

除此之外,在楼板设计的过程之中,很多设计人员为了提升设计工作的便捷性,往往采用单向板来代替双向板,而在实际施工之中,单向板的钢筋数量比双向板要少,无法承受更大的外部压力,导致墙体之中的受力平衡受到不良影响,降低了房屋建筑的实用性能。还有一些设计人员在双向板设计时,取值存在着一定的片面性,无法根据建筑物之中各个构件的受力情况进行科学设计,导致建筑之中存在着钢筋跨度过大的问题。

三、房屋建筑结构设计优化技术的应用措施

(一)将概念设计引入到优化设计之中

所谓的概念设计也就是指在设计过程之中,从多个角度来进行方案设计,对同一个方案进行深入的推敲和分析,找到最合理的结构布置方案。这里要求的是,概念设计要求了设计人员的思路更加的清晰与灵活,要能够对多种情况进行科学的分析,并选择最合适的设计方案来应用。对于已经确定的建筑结构设计方案,也要从不同的角度出发,研究整体结构框架的承重情况,并对不同材料和设计标准进行组合式的搭配,从而使房屋建筑结构设计能够满足安全性和经济性的基本要求。在概念设计之下,房屋建筑结构的优化设计不仅要依靠高科技的计算机技术,同时要求设计人员的思想更加变通,能够对相应的优化技术有着自己的看法。因此,在优化技术应用时,要能够对设计人员的设计思想进行全面的培养,丰富其设计经验和概念设计的应用效力,从而使优化技术能够更好的应用到房屋建筑结构设计之中[3]。

(二)着重解决房屋建筑结构设计中的复杂问题

房屋建筑结构设计的目的在于提升房屋的安全性,使其功能性得到有效体现。而房屋建筑的耐久性则是其中最为重要的指标之一。在设计过程之中,设计人员必须使房屋建筑结构在规定的年限之中不会出现功能问题,同时要能够最大限度的减少设计成本,提升设计的总体质量和效率。而通过房屋建筑结构优化技术,能够通过房屋建筑结构的优化设计来提升房屋抵抗外界因素影响的能力,在外界因素综合干扰之下,房屋建筑的使用功能和安全系数不会发生相应的改变,因此,在复杂环境之下,房屋优化设计应该能够从提升房屋耐久性和稳定性的角度出发进行优化。而在这里要注意的是,房屋主要面临的外部因素作用为地震作用,而地震本身有着荷载作用时间无法预测,地震作用力强度较高等实际特点,一旦地震发生,往往有可能对建筑物造成毁灭性的打击。这也就要求了在房屋建筑结构设计时能够对地震荷载作用进行充分考虑,从而使地震的作用力得到消减,削减地震对于房屋建筑的损害。从目前建筑结构设计优化技术的应用情况来看,也存在着较为有效的抗震设计优化方案。在一般情况之下,结构对称的建筑物荷载更加均匀,有着良好的延性,因此有着较为突出的抗震能够力。而对于能量较高的地震作用,能够确保首先被破坏的是一些次要构件,从而确保房屋建筑主体构件的稳定性,确保房屋建筑不会因为地震问题而产生失稳的情况,这也是建筑结构设计优化技术的主要理念,通过次要构件使主要构件受到充分的保证,进而提升建筑物的安全性与稳定性,达到优化技术应用的根本目的[4]。

四、结束语

房屋建筑结构设计的优化,主要是为了使房屋结构拥有更加良好的安全性和稳定性,同时降低房屋结构的总体造价,进而使建筑企业能够通过房屋建筑建设过程获取预期的经济效益和社会效益。而这也就要求了相应的设计人员能够对房屋建筑结构设计优化技术加以深入的分析,掌握其要点与重点,提升多种先进技术的应用效力,从而切实的提升房屋建筑结构设计的质量与效率,推动我国房屋建筑工程行业的全面发展。

参考文献:

[1]李家富.房屋建筑结构设计中优化技术实践分析[J].中国标准化,2017,0(2X):144.

[2]朱李理.结构设计优化技术以及在工程实际中的具体应用[J].中国标准化,2017,0(3X).

[3]李瑞芳.房屋建筑结构设计中抗震设计研究[J].名城绘,2017,0(10).

[4]檀小龙.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,2017,15(11):92.

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