论文部分内容阅读
摘要：伴随着社会经济的不断发展，建筑市场的竞争力也逐渐增强。为了确保企业能够在激烈的竞争中占有一席之地，为业主建设出性能安全、外观良好的房屋建筑，相关施工企业就应对施工设计及方法进行深入研究。本文主要对建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用进行了简要分析。
关键词：建筑结构；优化设计；应用
中图分类号：TU3文献标识码： A
引言
随着市场经济的不断发展，建筑业之间的竞争十分激烈，土地的争夺必然导致了土地价格飞速上涨的结果。土地价格越来越高，无疑增加了地产开发商的开发成本。在加上人们对物质享受质量标准的日益提高，对自己居住的房屋的质量和装饰的要求也越来越高。这给与建筑相关的各种产品的质量提出了一个新的标准。开发商们必须找到新的方式来制建造质量的建筑产品，满足人们的不断增长的高要求。降低建筑工程的成本是最直接、最有效的方法和出路。
一、结构设计优化技术的现实意义
房屋结构设计优化技术具有重要的现实意义，不仅能够满足居民的需求，达到居民住房的经济安全，美观实用等特点，还能有效的控制工程的建筑成本。通过对房屋的结构进行优化设计，可以减少一些不必要的相关应用程序，很大程度上节省了工程的建筑成本，使房屋建筑商能够实现更大的经济效益。房屋结构设计优化技术使居民和房屋建筑商实现双赢，这样的结果我们何乐而不为呢?
房屋结构设计优化技术的引进，我们可以得出以下结论:较传统的居民住房结构相比，运用结构设计优化技术可以有效地减少建筑项目的工程造价。结构设计优化技术可以优化每一个很微小的结构，使材料能够得到最合理的利用，一定程度上反映了住房的经济性能和实用性能。
二、建筑结构设计及优化的理论
所谓的建筑设计，就是设计师把美观、实用等一些原则综合起来，然后根据一些不同地区的不同情况加以综合利用，运用一些建筑学的原理，进行设计。从建筑学的理论上来看，能具体体现的有两部分：（1）房屋工程的结构设计，（2）房屋工程的结构优化设计。就房屋工程的结构优化设计具体包括顶部优化方案的设计、内部结构细小部分的优化设计、围护结构优化的方案设计，还包括造价方面的分析、周围设施的布置、建筑物的受力分析等等。房屋的设计不仅仅在前期需要注意，还涉及施工及建设的后期。在具体的施工过程中，还是要根据实际的情况来选择最佳的建筑方案，以房屋建筑的综合指数最好的方案进行房屋的建筑和设计。
这样的环境对建筑设计师有了新的要求和挑战，所以身为一个设计师，要勇于面对新的挑战和难题，不断进行综合的对比和分析，从而选择出最佳的方案。在一些建筑设计的过程中，建筑师要以自己所学的理论为基础，然后根据当地的具体环境和条件，还要结合安全、美观、实用、大方、节省材料的原则因地制宜进行方案的设计工作，从而达到最佳的效果。建筑设计师在工程的基础之上进行一些方案的具体的设计和步骤之后，在平面上，建筑物应该尽量对称，尽可缩小一些差异，比如质量中心与刚度中心的距离要小，这样一来，建筑物在水平方向承载一些压力的时候不会产生一些或大或小的扭转，有助于增强建筑物的稳定性。在竖方向的布置上，在满足基本功能的前提下，要保障承载重量结构部件的通畅，尽量避免转换器的使用，这样有助于减少施工的步骤，而且节省了一部分的材料。同时，这样的设计比加转换器的设计更加稳重，提高了建筑的整体安全性。
三、在房屋建筑中，结构设计优化方法的应用
1、整体优化和局部优化
任一项目建筑的设计都具备层次性及复杂性两方面的特点。以层次性看来，其一般包含建筑的设计体系、结构体系及安装设计体系等，每一个体系内又囊括了多个下属体系。进行房屋建筑設计时，设计人员应对各个下属系统进行优化，将各个布局间的横向关联冲破，叠加工程；以复杂性看来，其一般包含建筑原料选取、零部件选取、结构类型选取等内容。所以，对于任一房屋建筑来讲，就应从整体进行优化，方可真正实现设计优化。
2、寿命优化和分阶段优化
每一个项目工程在限定的使用期限中，每一环节都有多种设计方案供以挑选，也就是每个阶段都可以进行方案优化。房屋设计人员应该依据各个阶段的性质对优化方法进行确定，从而对整体工程的寿命进行优化，保证建筑的施工质量，增加企业经济收益。
3、桩基础优化
桩基础可以划分为灌注桩及预制桩两种桩型。因为灌注桩在施工时质量较难控制，并且操作复杂，时间较长。所以，如果在沉降符合相关标准的基础上，应利用预制桩进行施工。另外，因为在普通状况下，伴随着桩基的不断深入，土壤对桩身的作用及摩擦也随之增大，所以，应尽量选取长度较大的预制桩。
4、对上部结构进行优化
想要对房屋建筑上部结构进行模型建立及优化，首先应合理布设剪力墙。保证剪力墙的质量均匀，使对称楼层的平面刚度中心点同楼层的结构重心相重合，从而削减地震、风力等外部荷载作用的扭转影响。假如房屋类型允许，尽可能应用大开间的剪力墙构造，同时增加剪力墙的墙肢长，这样，不但可以缩减墙肢的数量，同时还能够在保证刚度符合标准的基础上降低混凝土使用数量。另外，因为剪力墙中的暗柱一般应用钢筋建材，如果应用大开间的剪力墙构造能够缩减钢筋的使用该数量。然而，假如建筑所在地区的地质情况较差，而建筑对抗震性能的要求较高，那么，就不应采用大开间的剪力墙构造。
5、结构同建筑的协调优化
在进行设计时，应尽可能保证建筑的结构同整体平面的配合紧密，从而实现造型美观、结构合理的效果。在进行建筑柱及墙的布设时，应同房建平面的功能需求相一致，每个房间的进深、开间都应保持统一。建筑系统尽可能简洁，墙与柱不可以出现错位情况，每一层的高度及截面面积应相同。进行楼体或电梯的设计时，其应力集中或受力方向较多的转角区域，承重构件应尽可能选取高强建材，从而降低自重，而非承重的构建应选用质量较轻的建材。整体建筑在布局方面应保证重心、刚心及质心交叠，预防出现扭转情况。
6、结构同排水的协调优化
因为建筑中的给排水专用房间包含了大量的机械设备，其荷载强度也较普通的房屋较大。所以，尽可能将水泵房设置在地下室区域中。给排水房间中的管道较多，粗细不一，所以，应保证预留的孔径尺寸及预埋的深度符合标准，并且对楼板的穿孔位置进行加固。另外，尽可能降低水平方向的管线贯穿柱、梁等结构出现的几率。如果管道贯穿房屋建筑的承重墙，应进行加固维护。尽可能确保结构的布设同管网体系相协调，预防管道绕柱或梁的情况。
7、结构同电气的协调优化
如果电气的管线是以导线的形式在金属管的外部或墙体、楼板处安装，那么，就可能对预制结构的施工造成困难。所以，如果管线贯穿建筑梁，则应在梁预制时事先留下孔洞，同时确保梁的宽度同墙体的厚度相同。如果不能相同，则要保证墙体的一侧平面同梁的侧平面相齐，从而保证管线不裸漏在墙体外面。房屋建筑中，电梯房包含很多的空洞，所预埋的构件也较多，所以，应单独对电梯房的强度进行计算，从而保证设计合理，确保施工质量安全。
结束语
经济的不断发展，人们的生活水平不断提高，不同的行业在发展的过程中，也逐渐优化，利于我国的现代化的发展和建设。建筑行业的不断优化，改革。所有的改变都是为了满足人们的生活水平的要求，同时我国的建筑行业也面领着严峻的一些考验，比如随着经济全球化的发展，面领着国际企业和单位的冲击，资源的物价上涨等等。但是，有挑战就有发展上升的空间，相信我国的建筑行业会抓住机遇，迅速发展。
参考文献
[1]饶远文．结构设计优化技术及其在房屋结构设计中的应用[J].价值工程，2010.
[2]吕芳.浅析房屋建筑的结构设计优化方法与应用[J].科技创新与应用,2013.
[3]邱君华.结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用分析[J].城市建筑,2013.
关键词：建筑结构；优化设计；应用
中图分类号：TU3文献标识码： A
引言
随着市场经济的不断发展，建筑业之间的竞争十分激烈，土地的争夺必然导致了土地价格飞速上涨的结果。土地价格越来越高，无疑增加了地产开发商的开发成本。在加上人们对物质享受质量标准的日益提高，对自己居住的房屋的质量和装饰的要求也越来越高。这给与建筑相关的各种产品的质量提出了一个新的标准。开发商们必须找到新的方式来制建造质量的建筑产品，满足人们的不断增长的高要求。降低建筑工程的成本是最直接、最有效的方法和出路。
一、结构设计优化技术的现实意义
房屋结构设计优化技术具有重要的现实意义，不仅能够满足居民的需求，达到居民住房的经济安全，美观实用等特点，还能有效的控制工程的建筑成本。通过对房屋的结构进行优化设计，可以减少一些不必要的相关应用程序，很大程度上节省了工程的建筑成本，使房屋建筑商能够实现更大的经济效益。房屋结构设计优化技术使居民和房屋建筑商实现双赢，这样的结果我们何乐而不为呢?
房屋结构设计优化技术的引进，我们可以得出以下结论:较传统的居民住房结构相比，运用结构设计优化技术可以有效地减少建筑项目的工程造价。结构设计优化技术可以优化每一个很微小的结构，使材料能够得到最合理的利用，一定程度上反映了住房的经济性能和实用性能。
二、建筑结构设计及优化的理论
所谓的建筑设计，就是设计师把美观、实用等一些原则综合起来，然后根据一些不同地区的不同情况加以综合利用，运用一些建筑学的原理，进行设计。从建筑学的理论上来看，能具体体现的有两部分：（1）房屋工程的结构设计，（2）房屋工程的结构优化设计。就房屋工程的结构优化设计具体包括顶部优化方案的设计、内部结构细小部分的优化设计、围护结构优化的方案设计，还包括造价方面的分析、周围设施的布置、建筑物的受力分析等等。房屋的设计不仅仅在前期需要注意，还涉及施工及建设的后期。在具体的施工过程中，还是要根据实际的情况来选择最佳的建筑方案，以房屋建筑的综合指数最好的方案进行房屋的建筑和设计。
这样的环境对建筑设计师有了新的要求和挑战，所以身为一个设计师，要勇于面对新的挑战和难题，不断进行综合的对比和分析，从而选择出最佳的方案。在一些建筑设计的过程中，建筑师要以自己所学的理论为基础，然后根据当地的具体环境和条件，还要结合安全、美观、实用、大方、节省材料的原则因地制宜进行方案的设计工作，从而达到最佳的效果。建筑设计师在工程的基础之上进行一些方案的具体的设计和步骤之后，在平面上，建筑物应该尽量对称，尽可缩小一些差异，比如质量中心与刚度中心的距离要小，这样一来，建筑物在水平方向承载一些压力的时候不会产生一些或大或小的扭转，有助于增强建筑物的稳定性。在竖方向的布置上，在满足基本功能的前提下，要保障承载重量结构部件的通畅，尽量避免转换器的使用，这样有助于减少施工的步骤，而且节省了一部分的材料。同时，这样的设计比加转换器的设计更加稳重，提高了建筑的整体安全性。
三、在房屋建筑中，结构设计优化方法的应用
1、整体优化和局部优化
任一项目建筑的设计都具备层次性及复杂性两方面的特点。以层次性看来，其一般包含建筑的设计体系、结构体系及安装设计体系等，每一个体系内又囊括了多个下属体系。进行房屋建筑設计时，设计人员应对各个下属系统进行优化，将各个布局间的横向关联冲破，叠加工程；以复杂性看来，其一般包含建筑原料选取、零部件选取、结构类型选取等内容。所以，对于任一房屋建筑来讲，就应从整体进行优化，方可真正实现设计优化。
2、寿命优化和分阶段优化
每一个项目工程在限定的使用期限中，每一环节都有多种设计方案供以挑选，也就是每个阶段都可以进行方案优化。房屋设计人员应该依据各个阶段的性质对优化方法进行确定，从而对整体工程的寿命进行优化，保证建筑的施工质量，增加企业经济收益。
3、桩基础优化
桩基础可以划分为灌注桩及预制桩两种桩型。因为灌注桩在施工时质量较难控制，并且操作复杂，时间较长。所以，如果在沉降符合相关标准的基础上，应利用预制桩进行施工。另外，因为在普通状况下，伴随着桩基的不断深入，土壤对桩身的作用及摩擦也随之增大，所以，应尽量选取长度较大的预制桩。
4、对上部结构进行优化
想要对房屋建筑上部结构进行模型建立及优化，首先应合理布设剪力墙。保证剪力墙的质量均匀，使对称楼层的平面刚度中心点同楼层的结构重心相重合，从而削减地震、风力等外部荷载作用的扭转影响。假如房屋类型允许，尽可能应用大开间的剪力墙构造，同时增加剪力墙的墙肢长，这样，不但可以缩减墙肢的数量，同时还能够在保证刚度符合标准的基础上降低混凝土使用数量。另外，因为剪力墙中的暗柱一般应用钢筋建材，如果应用大开间的剪力墙构造能够缩减钢筋的使用该数量。然而，假如建筑所在地区的地质情况较差，而建筑对抗震性能的要求较高，那么，就不应采用大开间的剪力墙构造。
5、结构同建筑的协调优化
在进行设计时，应尽可能保证建筑的结构同整体平面的配合紧密，从而实现造型美观、结构合理的效果。在进行建筑柱及墙的布设时，应同房建平面的功能需求相一致，每个房间的进深、开间都应保持统一。建筑系统尽可能简洁，墙与柱不可以出现错位情况，每一层的高度及截面面积应相同。进行楼体或电梯的设计时，其应力集中或受力方向较多的转角区域，承重构件应尽可能选取高强建材，从而降低自重，而非承重的构建应选用质量较轻的建材。整体建筑在布局方面应保证重心、刚心及质心交叠，预防出现扭转情况。
6、结构同排水的协调优化
因为建筑中的给排水专用房间包含了大量的机械设备，其荷载强度也较普通的房屋较大。所以，尽可能将水泵房设置在地下室区域中。给排水房间中的管道较多，粗细不一，所以，应保证预留的孔径尺寸及预埋的深度符合标准，并且对楼板的穿孔位置进行加固。另外，尽可能降低水平方向的管线贯穿柱、梁等结构出现的几率。如果管道贯穿房屋建筑的承重墙，应进行加固维护。尽可能确保结构的布设同管网体系相协调，预防管道绕柱或梁的情况。
7、结构同电气的协调优化
如果电气的管线是以导线的形式在金属管的外部或墙体、楼板处安装，那么，就可能对预制结构的施工造成困难。所以，如果管线贯穿建筑梁，则应在梁预制时事先留下孔洞，同时确保梁的宽度同墙体的厚度相同。如果不能相同，则要保证墙体的一侧平面同梁的侧平面相齐，从而保证管线不裸漏在墙体外面。房屋建筑中，电梯房包含很多的空洞，所预埋的构件也较多，所以，应单独对电梯房的强度进行计算，从而保证设计合理，确保施工质量安全。
结束语
经济的不断发展，人们的生活水平不断提高，不同的行业在发展的过程中，也逐渐优化，利于我国的现代化的发展和建设。建筑行业的不断优化，改革。所有的改变都是为了满足人们的生活水平的要求，同时我国的建筑行业也面领着严峻的一些考验，比如随着经济全球化的发展，面领着国际企业和单位的冲击，资源的物价上涨等等。但是，有挑战就有发展上升的空间，相信我国的建筑行业会抓住机遇，迅速发展。
参考文献
[1]饶远文．结构设计优化技术及其在房屋结构设计中的应用[J].价值工程，2010.
[2]吕芳.浅析房屋建筑的结构设计优化方法与应用[J].科技创新与应用,2013.
[3]邱君华.结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用分析[J].城市建筑,2013.