浅析优化技术在房屋结构设计中的运用

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  [摘 要]房屋结构设计主要目的是要保证所建造的结构安全适用,能够在规定的年限内满足各种预期功能的要求,同时做到最大的经济合理性。当前,我国经济快速发展,建筑的成本不断攀升,同时人们对于居住条件及生活环境要求越来越高,因此,在房屋建设中,大力运用结构设计优化的方法能够实现资源最大化,使建筑的美观适用,满足人们的新追求具有重大意义。本文结合实际,首先简单阐述房屋结构设计优化的内容及其意义,然后分析结构设计优化技术的实践应用。
  [关键词]房屋结构;设计;优化技术 实践应用。
  中图分类号:TU113.5+42文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)17-0172-01
  1.房屋结构设计优化的内容及其意义
  当前,我国经济快速发展,人们对居住条件及生活环境要求越来越高,而对建筑房屋进行优化设计,使其结构与美观相互协调、同时适用、安全、经济以及便利是改善人们居环境方面重要手段。房屋结构设计优化理念注重以实际为准则,根据工程建设的基本状况,以计划成本为控制为中心来进行的结构优化设计,其内容就是利用对建筑基础的结构、屋盖系统的结构方案以及围护系统结构方案等环节,建立起一种关于结构优化设计的模型,通过对各种不同的影响变量参数中的若干关键参数的科学的计算,确立最终的建筑工程结构设计的优化结果方案。房屋建筑结构优化设计意义重大,一是大大提高建筑结构经济性,房屋建筑进行结构设计优化可节省材料,有利用抗震,减少内外表面装修,提高了其受力性能,增强了建筑的经济性能。 二是结构优化设计大大降低了建筑工程的总成本造价。节约用地,大量资料表明,,房屋建筑进行结构设计优化能够有效降低工程成本造价25%左右,同时结构优化设计技术能够对施工材料的性能利用更加合理化,能够让建筑工程结构内部各个不同单元之间更加充分互协调,提升了建筑工程结构设计的经济性。
  2.房屋结构优化设计技术应用
  房屋建筑结构设计优化技术实践应用是当前建筑业非常关注的一个课题,目的在通过结构优化设计技术逐步改善房屋建筑的使用性能的基础上,提高经济性,大力降低工程成本造价。在某个建设工程项目中,結构优化设计技术主要应用于项目规程的整体设计、前期设计以及抗震设计等各个分部阶段环节,应用广泛,其发挥的效能也十分明显。
  2.1 房屋建筑结构在设计中应遵循结构设计规范
  房屋建筑结构优化设计的目的是追求适用、安全、经济、美观以及便利施工,因此,房屋建筑结构优化设计不但要求结构设计工程师有丰富的设计经验,也同时也要要对房屋建筑结构规范的条文有较为详细的了解,在房屋建筑结构设计规范的基础上,能够把自身的结构设计方案科学的融入到整个项目工程中。对于一些大面广的工程中,某些条文规定不可避免的的偏于保守,同时,也有些条文对一些特殊、复杂工程的设计工程条文安全性不足。因此,房屋建筑结构工程师在优化设计中,应该充分利用扎实专业知识与丰富的经验,对上述问题做出科学与正确的判断,从而能够把握设计,使设计成果逐步优化,不断创新。
  2.2 房屋结构工程师要积极主动参前期工程规划
  房屋建筑结构工程师要积极主动参前期工程规划是实施结构优化技术的重点内容。因为,在在实际施工中,房屋建筑结构工程建筑师难以把握对结构体系的受力的正确分析,相关房屋建筑结构工程师要积极主动地参与前期方案设计,帮助建筑师构思与逐步创新,使整个建筑的优化功能能够全部体现出来。
  2.3 涉及到房屋结构设计的各个专业应该相互协调与合作
  房屋建筑结构优化是一个复杂性的系统工程,涉及到的专业也很广,各个专业必须相互协调与配合。依据建筑学发展角度出发,现代建筑是综合性产品,包括建筑、结构以及设备等要素。因此,房屋建筑工程在工程实施中,应该大力加强分工与合作,将各个构成要素进行充分有机结合,为打造出完美的作品夯实基础。在房屋建筑工程项目设计中,最重要的环节是建筑设计与结构设计,只有将这两个环节充分结合,房屋建筑工程的实用美观大方效果才能充分体现,同时,房屋的建造结构受力更趋向合理性,大大降低了成本,简化了施工。但在建筑设计中,一些许建筑设计人员不遵循建筑的基本力学规律,过于注重设计方案创作的新奇性,导致这房屋建筑结构出现一些后遗症,因此,房屋建筑结构优化必须通过强化各个专业的合作与协调,才能够实现结构合理,成本降低。
  2.4 房屋结构优化设计要将概念设计结合细部结构进行设计优化
  概念设计即是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法,是通过设计概念将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整个设计。但是概念设计
  应用于没有具体数值量化的状况时,计算式不可避免与实际出现较大的差异,譬如在地震设防烈度就没与不确定性,计算式与实际差别较大,因此,房屋建筑结构在优化设计中,通过采用概念设计的方法,将数值作为辅助和参考的依据,同时设计人员在设计过程中还需灵活运用结构设计优化的方法。在整个设计过程中贯穿一种抗震设防的思想且以概念设计作为重点指导设计。同时在设计的过程中,注重优化细部的结构设计,譬如现浇板中的异形板拐角处易出现裂缝,可划分为矩形板。在选择钢筋型号时,充分考虑其极限抗拉力等。
  2.5 房屋结构优化设计要充分考虑下部地基基础结构设计
  地基基础是建筑结构设计的重要组成部分之一,地基基础虽然埋置在地下,属于隐蔽工程,但其重要性不言而喻,建筑物的高度与安全性等受地基基础影响很大。因此,房屋建筑结构中的地基基础的结构设计优化必须选择合适的方案,譬如属于桩基础,就要依据现场地质条件,综合其他现场场地的条件因素进行基础选型及埋深等设计,选择桩基类型,最大程度的节省造价。
  3.结语
  总之,房屋结构设计中优化技术是复杂的系统工程,不但需要相关结构设计工程师正确地使用结构分析软件、选择最佳结构体系,同时,要大力挖掘基础设计内在潜力,充分运用科学的方法与手段,大力降低工程建设造价,让房屋结构优化贯穿整个设计过程,从而体现出结构优化的价值,让房屋结构设计功能不但更加适人们居住与生活,同时,大力提高其安全度与抗震性能。
  参考文献
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