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【摘 要】 建筑结构的设计是建筑设计中的重要环节,也是实现建筑设计的基础。建筑结构设计是设计者将自身建筑思想进行实现的过程,是结构设计的发展。传统房屋结构设计中,缺乏对整体结构进行优化的考虑,并且设计方案成形之后,缺乏行之有效的修改手段,其方案的合理性、可行性与经济型有待进一步的提高。建筑结构优化设计可以提高建筑结构的协调性,促进建筑设计的规范性,避免由于过分追求经济效益,而造成对房屋安全方面的影响。现代社会对于房屋建筑的基本需求,就是房屋必须要具有耐久性、功能性与安全性,并且符合经济与美观的双重需求。建筑工程的施工过程中,结构优化设计,也是降低工程成本的必要阶段,是现代建筑设计发展的必然需求。
【关键词】 房屋结构设计;建筑结构设计;措施;应用
一、建筑结构设计优化的意义
建筑结构设计优化可以有效的降低总体施工的造价成本,是实现工程成本控制的第一个环节。在进行结构设计优化时,针对于不同类型的建筑,优化的也有所不同。一般来说,建筑物的层数越多,整体的建筑面积都会随着层数的增长而增加,并且单位占地面积逐渐减小,施工建筑成本也会不断减小。但是,建筑物层数的不断增高,使得整体建筑高度增加,土地的节约率与建筑层数增加率就会产生不同步的现象。层数增加会导致整体建筑的基础承受的荷载增加,建筑基础需要增大,在一定程度上也增加了建筑的成本。对于建筑结构进行优化,经过长期的实践分析,可以达到降低工程造价的6%到34%,具有明显的工程造价控制效果。建筑结构设计优化过程中,可以针对于建筑结构的内部进行良好的协调,并且更加合理的对于建筑所用材料进行利用,实现建筑的美观与实用,提高工程的经济效益。现代建筑工程水平不断提高,建筑结构设计的优化也是建筑设计发展的趋势。
二、房屋建筑结构设计与经济性的关系
在用地方面,很讲究用地面积。一般来说,用多少地皮和房屋的设计结构有着很大的关系,特别是对于高层建筑而言,其总的建筑面积可以被算作是各层的面积之和。由于层数的增多,其间距也必须加大,必须按照一定的比例,进行递增。
1、由于层数的关系,对建筑面积的影响也很大,但影响的程度也根据结构的不同而不同。随着房屋层数结构的增加,对于接触的载荷量要求增大,出于安全的考虑,在其承重的结构方面,剪力墙厚度,柱和梁的截面大小等,随着层数的增加,在承载能力以及抗震方面,都会相应提高。这就会令房屋的造价提升。
2、由于层数增高,在各个方面的投资都要相应增加,在其结构的设计以及经济性上,不仅要注重安全,也要设计合理。比如,层高需要增加的基础抗震能力以及承载能力,相应水卫以及电气管线的增加等。房屋楼层的高度,决定了材料、能源等的费用,这些都会造价产生影响。
三、房屋结构设计中的建筑结构设计优化措施
1、设计结构模型
建筑物结构设计优化中的房屋整体设计优化可以分为三个阶段:
1.1第一阶段是变量的选择
通常情况下,对设计人员决定最终设计方案起到重要作用的那些数值,都可以作为变量供设计者选择。例如:工程的目标参数包括房屋价格参数和预期产生的损失参数;工程的控制与约束参数包括表示房屋架构可靠性能的参数,等等。如果设计者能够将变化幅度较小或者考虑因素较少的参数作为参考指标,那么与建筑结构设计、编程和计算有关的工作难度将会降低,设计者也可以更快找到符合设计目标的那一组数据。
1.2第二阶段是函数的确定
设计者可在多组相似的函数中,选取最符合事先设定的房屋横截面尺寸和钢筋尺寸面积的那一组函数,分析这组函数的各种性质,从而最大限度地降低房屋建造的成本费用。
1.3第三阶段是条件的衡量
出于增强房屋结构稳定性和耐用性的考虑,房屋设计的约束指标应当包括房屋尺寸、架构稳定性、架构刚性、受力限度和变形限度、墙体裂隙限度、单元组件规格、架构体系规格、结构可塑程度、结构确定程度等。在实际的设计过程中,设计者应当结合房屋建造工程的具体情况,分析比较施工实际中的约束性条件和目标确定的约束性条件,确保各种条件都能符合相关规定要求,以便实现设计结果的最优。
2、决定计算方法
房屋结构设计过程中会涉及到很多计算程序;而优化建筑结构设计的过程,就是一个复杂变量和多种设计条件的计算过程。设计者在对各种数据进行演算时,要注意将附加约束条件的问题转换成不附带约束条件的问题,这样更容易求得计算结果。经常用于建筑结构设计优化的计算方法也有很多,这些计算方法各有利弊;设计者要根据现实需要,选择最简便的计算方法,以节省时间和精力。
3、选择最优程序
在设计了房屋结构模型,并选择了适当的计算方法之后,设计者就可以进入选择最优程序的环节了。最优的设计程序应当具备功能完整、用途齐全、运转高效等优点。这种程序是由若干小程序组合而成的综合程序,在结构设计上发挥着重要作用。
4、分析统计结论
在统计了各种数据计算结果之后,设计者要认真分析统计结论,找出各种设计方案之间的相似点和不同点,并通过综合衡量,来确定一种最佳的方案。在分析结论时,设计人员要注意从多个角度思考问题,不能遗漏某些易被忽略的细节问题。这是因为,房屋建造是一项成本较高的建设工程,涉及到各方当事人的利益;只有站在宏观的高度平衡这些利益关系,才能节约建设资金、优化建设方案。设计者应当妥善处理工程经济效益与工程技术含量之间的关系,不能只顾节约成本,而忽视了技术的改进。也就是说,在设计方案的选择过程中,既应当避免片面追求效益和利润的倾向,又应当避免片面追求技术创新的倾向。
四、建筑结构设计优化的应用
1、对概念设计进行优化
在进行建筑结构设计优化上,首先要对于设计理念进行优化。不同的设计方案中,对于结构以及布局的设计都不尽相同。建筑结构的布局完成之后,对其分析方式也有很多种选择。对于建筑结构设计的优化上,要综合的对建筑中材料情况、荷载水平、设计参数等问题进行具体的分析,并且对于随机性问题要进行重视,避免忽视细节所造成的方案优化不足。设计人员要亲自的对于设计中的问题进行及时的解决,并且对于计算机难以处理的问题,要进行缜密的分析与判断。设计者要形成良好的概念设计,并且遵守房屋设计的规律与相关规范,并且结合实际工程情况,对于自身的设计方案进行不断的优化与筛选,最终形成一个最佳的设计方案。
2、对房屋实际设计结构进行优化
对于实际房屋的设计结构优化中,要保证在建筑物受到因素影响中,其建筑物自身的稳定性可以保证自身损害降到最低限度。在对于房屋实际设计结构优化上,要考虑外界情况所造成的破坏,并且进行预防措施的设计。例如,近年来较为严重的地震灾害,对我国人民的生命安全造成了巨大的损失。在房屋结构的设计上,做好对地震灾害的预防是把证人们生命财产安全的重要准备措施。在进行房屋设计时,要对于房屋的抗震能力进行良好的设计,保证建筑材料的合理利用,避免由于地震房屋整体结构出现脆性的破坏,设计合理的耗能措施。
3、对房屋设计的实用性进行优化
建筑物是建筑师设计意图的表达,建筑设计者在进行设计中,必须要注重追求实用性与艺术性的完美结合。在对于房屋结构设计时,首先要对于房屋的实用性设计进行优化,改善建筑物的结构形式,保证建筑物的整体安全。设计者在设计的过程中,需要对于建筑物的规则性、对称性与布局的合理程度进行优化,避免由于设计过程中,过于追求建筑物的艺术性,而忽略建筑的安全性与实用性。
五、结束语
对多年的数据进行分析,我们发现在房屋建筑中各种各样的问题中,结构问题所造成的影响是很大的。因此,只要加强对于房屋建筑的结构设计管理,对于房屋的建筑质量问题会产生很大的影响。在以后的工作中,要加强结构设计人员的规范化培养,使他们在有稳固的理论知识基础上,秉持创新和严肃的工作态度,创造出好的满足要求的结构设计,保证建筑公司的经济效益的同时也保障居民的生命和财产的安全。
参考文献:
[1]谢文利.分析房屋建筑结构设计中的关键问题[J].中华民居.2013,02.
[2]李彪.房屋建筑结构设计及其要点[J].科技傳播.2012,09.
[3]王艳霞.建筑结构设计中的结构概念应用[J].中华民居,2010,10.
【关键词】 房屋结构设计;建筑结构设计;措施;应用
一、建筑结构设计优化的意义
建筑结构设计优化可以有效的降低总体施工的造价成本,是实现工程成本控制的第一个环节。在进行结构设计优化时,针对于不同类型的建筑,优化的也有所不同。一般来说,建筑物的层数越多,整体的建筑面积都会随着层数的增长而增加,并且单位占地面积逐渐减小,施工建筑成本也会不断减小。但是,建筑物层数的不断增高,使得整体建筑高度增加,土地的节约率与建筑层数增加率就会产生不同步的现象。层数增加会导致整体建筑的基础承受的荷载增加,建筑基础需要增大,在一定程度上也增加了建筑的成本。对于建筑结构进行优化,经过长期的实践分析,可以达到降低工程造价的6%到34%,具有明显的工程造价控制效果。建筑结构设计优化过程中,可以针对于建筑结构的内部进行良好的协调,并且更加合理的对于建筑所用材料进行利用,实现建筑的美观与实用,提高工程的经济效益。现代建筑工程水平不断提高,建筑结构设计的优化也是建筑设计发展的趋势。
二、房屋建筑结构设计与经济性的关系
在用地方面,很讲究用地面积。一般来说,用多少地皮和房屋的设计结构有着很大的关系,特别是对于高层建筑而言,其总的建筑面积可以被算作是各层的面积之和。由于层数的增多,其间距也必须加大,必须按照一定的比例,进行递增。
1、由于层数的关系,对建筑面积的影响也很大,但影响的程度也根据结构的不同而不同。随着房屋层数结构的增加,对于接触的载荷量要求增大,出于安全的考虑,在其承重的结构方面,剪力墙厚度,柱和梁的截面大小等,随着层数的增加,在承载能力以及抗震方面,都会相应提高。这就会令房屋的造价提升。
2、由于层数增高,在各个方面的投资都要相应增加,在其结构的设计以及经济性上,不仅要注重安全,也要设计合理。比如,层高需要增加的基础抗震能力以及承载能力,相应水卫以及电气管线的增加等。房屋楼层的高度,决定了材料、能源等的费用,这些都会造价产生影响。
三、房屋结构设计中的建筑结构设计优化措施
1、设计结构模型
建筑物结构设计优化中的房屋整体设计优化可以分为三个阶段:
1.1第一阶段是变量的选择
通常情况下,对设计人员决定最终设计方案起到重要作用的那些数值,都可以作为变量供设计者选择。例如:工程的目标参数包括房屋价格参数和预期产生的损失参数;工程的控制与约束参数包括表示房屋架构可靠性能的参数,等等。如果设计者能够将变化幅度较小或者考虑因素较少的参数作为参考指标,那么与建筑结构设计、编程和计算有关的工作难度将会降低,设计者也可以更快找到符合设计目标的那一组数据。
1.2第二阶段是函数的确定
设计者可在多组相似的函数中,选取最符合事先设定的房屋横截面尺寸和钢筋尺寸面积的那一组函数,分析这组函数的各种性质,从而最大限度地降低房屋建造的成本费用。
1.3第三阶段是条件的衡量
出于增强房屋结构稳定性和耐用性的考虑,房屋设计的约束指标应当包括房屋尺寸、架构稳定性、架构刚性、受力限度和变形限度、墙体裂隙限度、单元组件规格、架构体系规格、结构可塑程度、结构确定程度等。在实际的设计过程中,设计者应当结合房屋建造工程的具体情况,分析比较施工实际中的约束性条件和目标确定的约束性条件,确保各种条件都能符合相关规定要求,以便实现设计结果的最优。
2、决定计算方法
房屋结构设计过程中会涉及到很多计算程序;而优化建筑结构设计的过程,就是一个复杂变量和多种设计条件的计算过程。设计者在对各种数据进行演算时,要注意将附加约束条件的问题转换成不附带约束条件的问题,这样更容易求得计算结果。经常用于建筑结构设计优化的计算方法也有很多,这些计算方法各有利弊;设计者要根据现实需要,选择最简便的计算方法,以节省时间和精力。
3、选择最优程序
在设计了房屋结构模型,并选择了适当的计算方法之后,设计者就可以进入选择最优程序的环节了。最优的设计程序应当具备功能完整、用途齐全、运转高效等优点。这种程序是由若干小程序组合而成的综合程序,在结构设计上发挥着重要作用。
4、分析统计结论
在统计了各种数据计算结果之后,设计者要认真分析统计结论,找出各种设计方案之间的相似点和不同点,并通过综合衡量,来确定一种最佳的方案。在分析结论时,设计人员要注意从多个角度思考问题,不能遗漏某些易被忽略的细节问题。这是因为,房屋建造是一项成本较高的建设工程,涉及到各方当事人的利益;只有站在宏观的高度平衡这些利益关系,才能节约建设资金、优化建设方案。设计者应当妥善处理工程经济效益与工程技术含量之间的关系,不能只顾节约成本,而忽视了技术的改进。也就是说,在设计方案的选择过程中,既应当避免片面追求效益和利润的倾向,又应当避免片面追求技术创新的倾向。
四、建筑结构设计优化的应用
1、对概念设计进行优化
在进行建筑结构设计优化上,首先要对于设计理念进行优化。不同的设计方案中,对于结构以及布局的设计都不尽相同。建筑结构的布局完成之后,对其分析方式也有很多种选择。对于建筑结构设计的优化上,要综合的对建筑中材料情况、荷载水平、设计参数等问题进行具体的分析,并且对于随机性问题要进行重视,避免忽视细节所造成的方案优化不足。设计人员要亲自的对于设计中的问题进行及时的解决,并且对于计算机难以处理的问题,要进行缜密的分析与判断。设计者要形成良好的概念设计,并且遵守房屋设计的规律与相关规范,并且结合实际工程情况,对于自身的设计方案进行不断的优化与筛选,最终形成一个最佳的设计方案。
2、对房屋实际设计结构进行优化
对于实际房屋的设计结构优化中,要保证在建筑物受到因素影响中,其建筑物自身的稳定性可以保证自身损害降到最低限度。在对于房屋实际设计结构优化上,要考虑外界情况所造成的破坏,并且进行预防措施的设计。例如,近年来较为严重的地震灾害,对我国人民的生命安全造成了巨大的损失。在房屋结构的设计上,做好对地震灾害的预防是把证人们生命财产安全的重要准备措施。在进行房屋设计时,要对于房屋的抗震能力进行良好的设计,保证建筑材料的合理利用,避免由于地震房屋整体结构出现脆性的破坏,设计合理的耗能措施。
3、对房屋设计的实用性进行优化
建筑物是建筑师设计意图的表达,建筑设计者在进行设计中,必须要注重追求实用性与艺术性的完美结合。在对于房屋结构设计时,首先要对于房屋的实用性设计进行优化,改善建筑物的结构形式,保证建筑物的整体安全。设计者在设计的过程中,需要对于建筑物的规则性、对称性与布局的合理程度进行优化,避免由于设计过程中,过于追求建筑物的艺术性,而忽略建筑的安全性与实用性。
五、结束语
对多年的数据进行分析,我们发现在房屋建筑中各种各样的问题中,结构问题所造成的影响是很大的。因此,只要加强对于房屋建筑的结构设计管理,对于房屋的建筑质量问题会产生很大的影响。在以后的工作中,要加强结构设计人员的规范化培养,使他们在有稳固的理论知识基础上,秉持创新和严肃的工作态度,创造出好的满足要求的结构设计,保证建筑公司的经济效益的同时也保障居民的生命和财产的安全。
参考文献:
[1]谢文利.分析房屋建筑结构设计中的关键问题[J].中华民居.2013,02.
[2]李彪.房屋建筑结构设计及其要点[J].科技傳播.2012,09.
[3]王艳霞.建筑结构设计中的结构概念应用[J].中华民居,2010,10.