浅谈建筑设计中结构的应用

2020-09-14 12:24:19 中国房地产业·上旬 2020年9期

李万琴

【摘要】在当代的房屋建筑工程上,房屋建筑不仅要在要迎合市场在建筑外观及建筑布局方面下功夫,还要保证质量安全情况下降低工程成本,前期策划与设计决定了房地产项目70%~85%的项目成本,而结构成本在建安成本中占据了40%~60%的比重。房屋建筑结构设计优化在整个房屋建筑业的使用中发挥了重要作用。本文分析总结了建设结构设计优化方法及建设结构优化方法的实际应用。

【关键词】 结构设计优化方法;建筑结构设计;应用分析

1、引言

近几年房地产市场竞争越来越激烈,地产单位为了适应市场经济带来的挑战和行业竞争,越来越注重消费者的需求,对建筑外观及建筑布局方面进行更多的关注,同时对工程成本的控制越来越严格,这就使得在现阶段的房屋建筑过程中,不仅要求施工单位对建筑物的施工进度下功夫,还要在设计阶段优化设计,多管齐下控制工程成本。对设计单位而言,出完施工图甚至在施工图进行中便有专业的优化单位优化图纸,这种情况越来越变得常态化了。综合来看,在保障建筑物安全性和稳定性的基础上,更好地保证建筑物建筑结构功能及品質,建筑结构设计优化的发展是必然。

2、建筑结构设计优化方法的重要性

建筑结构优化方法在整个房屋结构设计中发挥着特别重要的作用,在房屋建筑项目中,尤其是现在占据主导地位的高层项目中,为了保障项目的安全性和经济性,就必须运用房屋建筑机构设计优化方法。结构设计优化方法的应用,不仅需要相关的工作人员拥有着坚实的理论基础,还要有着足够的设计经验。房屋建筑结构设计优化是非常有必要的,它的重要性可以从以下两点进行考虑。

2.1满足消费者需求,增加建筑商经济利益

在进行房屋建筑结构优化设计时,会更多的考虑到消费者的需求,使房屋建筑更受到消费者的喜爱,从而使建筑商获得更高的商业利益。经过了建筑结构的优化设计,建筑物会安全稳定且功能性更强,建筑物的房屋结构空间性更好,保证了建筑品质。

2.2安全性的提高

在对房屋建筑物结构进行优化设计时,对房屋建筑物的整体设计进行考虑,这样不仅能设计出房屋建筑结构的优化还能找到建筑物建筑结构设计不合理的部分,比如说部分结构抗震性能做的不到位,部分结构的承载能力不足等等问题。从而在房屋建筑的优化设计中得到补充设计,同时又能满足建筑的各项功能要求。

3、常见房屋建筑结构优化技术

3.1房屋建筑上部结构优化

随着城市现代化建设进程的不断加快,城市可供建设用地的面积越来越少,导致城市高层建筑物越来越多。建筑物层数越多,对地基承载力要求越高,可能有诱发的地基不均匀沉降问题更加突出。因此对房屋建筑上部结构的优化显得尤为重要。在房屋建筑上部结构的优化过程中常表现为剪力墙的优化过程,应注意以下几个方面内容:(1)在优化过程中要确保剪力墙质量的均匀程度,若优化不合理导致剪力墙质量不均匀,就会使得剪力墙不同位置的受力状况存在明显差异,在施工过程中可能导致局部剪力墙受力过大而破裂;(2)确保楼层平面刚度中心和结构重心重合,若二者重合,则导致受力重心发生偏移,进而使得承重墙的受力不平衡,不仅容易造成不均匀沉降等问题,还容易造成承重墙局部受力过大引起承重墙局部破裂等现象;(3)尽可能的消减外载荷的扭转作用,在房屋建筑上部结构中不可避免的存在外载荷的影响,若外载荷量过大,则产生的扭转作用更加强烈,容易影响或改变整体受力状况。因此,在优化过程中应结合房屋建筑结构特征,选用大开间剪力墙,尽可能的增加墙肢数量,在确保建筑楼层平面刚度满足设计要求的基础上,尽可能的减少混凝土使用量。

3.2房屋建筑结构与给排水系统的协调性优化

给排水系统与居民的生活息息相关,包括厨房用水、浴室用水等系统,若给排水系统设计与建筑结构不协调,不仅影响房屋内部美观,而且对人们的生活产生较大的影响。因此,加强房屋建筑结构与给排水系统协调性优化直观重要。建筑物的给排水系统需要较大的机械设备,但由于机械设备的载荷强度较大,因此一般将给排水系统中的机械设备设计在地下室内。此外,给排水机械设备差异较大,主要表现在设施管道粗细不一,因此应对结构中设计的孔径位置、尺寸大小、预埋深度等进行优化,增强穿孔位置的稳定性等。

3.3整体优化与局部优化

房屋建筑结构设计是一个复杂的过程,具有明显的复杂性和层次性,尤其是现代化高层建筑物以及复杂建筑物,建筑结构具有更加独特的层次性。总体上,建筑结构的层次性主要包括设计体系和结构体系两部分,前者主要体现在采用什么样的建筑风格、建筑方式等方面,后者主要体现在不同风格系统下的建筑结构方面。因此,对于建筑物层次性方面的优化主要指的是设计过程中对建筑整体结构下属系统进行优化,使得最终建筑结构更加合理。房屋建筑物是复杂的,是由不同的结构系统组成的复杂体,包括承重系统、水电系统等多方面,因此在房屋建筑设计过程中无论哪一方面出现设计不合理,就会导致整个建筑结构不合理,进而影响建筑的整体安全性能和美观。对于不同系统的设计进行局部优化,不仅减少了大量的工作量,提高建筑物的安全性能,还能使得局部设计更加美观、更加贴合整体设计。因此,在房屋建筑结构设计过程中,一般采用整体优化和局部优化相结合的方式进行。

3.4房屋建筑与建筑结构协调性优化

对高层建筑物或者复杂建筑物来讲,建筑物对建筑墙体和柱体的要求更高。因此在房屋建筑结构优化过程中除了确保建筑墙体与柱体满足相应行业标注规范外,还需对建筑与结构的协调性进行优化处理,在协调性优化过程中应尽可能的使房屋的进深与开间保持一致性,不仅能够提高建筑结构设计的合理性,而且对建筑结构的外观、内观布局的美化直观重要。在高层建筑结构或者复杂建筑结构优化过程中应尽可能的避免复杂结构的使用,尽可能的降低复杂设计的使用率,不仅能够提高建筑施工效率,而且能够减少施工错误。此外,尽可能的使得楼层截面面积与楼层高度保持协调。对于楼梯与电梯来说是常用的公共通道,设计合理与否与居民的生活息息相关,在优化过程中在确保建筑结构承重构件强度和刚度满足要求的基础上对非承重构件进行优化处理,尽可能的选用轻质材料。