建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用

2018-03-25 00:34
城市建设理论研究(电子版) 2018年23期
关键词:房屋结构剪力墙抗震

正文:

1 建筑结构设计优化方法的相关概述

在实际的房屋结构设计中,结构设计工作是其主要的构成部分。建筑结构设计的优化主要就是按照相关研究理论,对结构设计不断完善和规划,以此使得建筑性能良好和成本较低。随着人们对于建筑的要求越来越高,在实际的设计中对结构设计优化逐渐获得了人们的重视。但是,建筑结构优化作为一项非常复杂的工作,对结构实现优化,会产生很多问题。例如,增加设计成本以及材料和施工工艺的创新等,所以,就需要设计人员秉承严谨的设计态度,做好设计优化工作。相对于房屋结构设计优化工作来讲,其主要有两个方面,第一,房屋建筑结构整体实现优化设计;第二,对建筑局部实现优化,主要有主题以及屋顶和基础等结构实施优化。

2 房屋建筑结构设计优化的重要性

只有确保建筑结构设计优化工作的合理开展,才可以确保建筑的安全以及稳定,这对于建筑的发展有着很重要的作用。房屋结构的优化设计需要在建筑质量保证的基础上实施,只有确保建筑安全稳定的基础上对于房屋建筑结构优化设计进行融入,才可以实现建筑的可持续发展。

采用对房屋建筑结构的优化,将施工当中的机械性能不断提升,同时对建筑材料合理应用,并且避免使得建筑材料大量浪费,不但可以将建筑施工成本降低,还可以对房屋的实用性不断提升。房屋结构设计进行优化当中,除了需要对外部结构进行优化之外,还需要加强对其内部实现优化,以此来对房屋建筑的设计感提升,从而有效的满足人们对于房屋建筑的需求,使得居住环境更加的舒适以及健康。

3 建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用

3.1 前期设计环节及基础部分的优化

在对房屋结构设计中,对地基基础的设计非常重要,为了能够实现设计的优化,首先就需要对地基结构设计实现优化,当前,随着建筑行业的不断进步,在房屋地基设计中,需要和实际的情况结合起来,做好相应的地基勘测工作,并且,在对结构优化设计中,尽可能的实现工程造价的节约。若是地基设计主要对地桩作为基础,就需要在对受力情况充分思考的基础上,采用相对应的地桩,以此来确保设计方案的科学合理化。

3.2 建筑主体上部结构优化

在对房屋建筑上部结构的设计过程中需要采用相对应的模型实现系统性的优化,在这当中,最为主要的就是需要加强对剪力墙的合理优化设置。剪力墙平面优化工作非常重要,在一定意义上对剪力墙实现优化主要就是对建筑楼层当中的平面刚度中心点和楼层的整体结构中心之间确保重合,以此将建筑的抗震性能 和抗风性能提升。若是有必要,可以对剪力墙实施大开间的设计,将墙肢的长度加长,以此来对墙肢和暗柱的数量减少,在一定意义上可以将混凝土的使用量节约,并且也可以将钢筋的实际使用数量减少,从而对房屋建筑的成本实现节约。然而在这当中需要注意的是,如果建筑缺少相应的基础条件,并且对于抗震性能和抗压性能的要求非常高,这样就不能进行大开间的剪力墙的设计,以此来确保剪力墙质量合格,从而将建筑的整体稳定性不断提升。

3.3 做好房屋结构的局部优化

对于房屋建筑结构设计工作进行深化分析,房屋结构作为一项层次性比较强的工作,其自身有着非常复杂的特征。所以,在对房屋建筑整体结构优化当中,房屋结构设计中就需要从层次性方面进行入手,对局部的优化工作加强重视。并且还需要从相应的角度出发,对房屋建筑层次性进行分类,在这当中主要就是电气设计以及安全和细节的设计等。相对于建筑电气设计工作来讲,在实际的优化当中需要采用科学合理的方面对结构实现也欧化;相对于安全工作来讲,需要和实际的情况进行结合起来,将各个结构之间的可靠性提升,加强对安全保护措施的增加,以此来确保房屋建筑自身的稳定性能够提升;相对于细节设计环节来讲,需要能够从多个角度进行入手,比如,悬挑梁的梁高选用、连续梁单梁的选用和设计等,采用科学合理的材料,以此来确保建筑结构中的细节问题能够合理。

3.4 抗震结构优化

在对房屋建筑结构设计优化中,最为主要的设计方法就是抗震设计,也就是概念设计,抗震性能在设计中通常没有相应的参数和指标,因此对设计优化的要求也非常高。抗震设计一般缺少相应案例的参考,所以就需要概念设计方式,采用实际经验的数据对抗震结构实现设计。抗震概念设计和其他相应的建筑结构方法合理的融合在设计方案中应用,从而将设计效率不断提升。

3.5 结构优化与建筑优化保持协调

在对于房屋建筑整体实施优化过程中,需要对建筑整体的简洁性加强重视,墙体和支柱之间不能产生错位的情况,高度同时还需要和截面面积有效联系。另外,在对于楼体整体实现设计中,相对于一些比较特殊的区域需要应用科学合理的方式实现优化。例如,相对于自重受力比较多的区域,设计人员在对材料的选择中需要尽可能的选取强度高的建筑材料,在对自身降低方面也有很好的作用。并且,相对于建筑结构整体来说,需要确保建筑和刚度以及质量的中心能够合理的重合,防止建筑产生扭转的现象。

结语

总之,在房屋结构设计中,对于建筑结构设计优化方法的应用非常重要。因此,在这当中就需要采用科学合理的措施,在实际的房屋结构设计中,加强对建筑结构设计优化方法的合理应用,以此来有效的促进建筑行业的长久发展。

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