【摘要】在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化過程中,要采用行之有效的優(yōu)化方法,全面發(fā)揮房屋建筑的使用性能,并合理控制資金的投入程度。與此同時,還要提高房屋建筑的使用質(zhì)量,降低對周圍環(huán)境的影響程度,實現(xiàn)工程建設(shè)成本的合理降低,屬于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的主要目標(biāo)。通過對房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化,可以切實提升建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益,從而促進(jìn)我國建筑事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計;建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;優(yōu)化方法;應(yīng)用
1、引言
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅需要扎實的理論知識功底,還需要設(shè)計人員要從每一個基本的構(gòu)件算起,在工作中應(yīng)及時總結(jié)工作中的經(jīng)驗和教訓(xùn),從而促進(jìn)建筑工程質(zhì)量的不斷提高。
2、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的現(xiàn)實意義
房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化,需要以其使用性能的全面發(fā)揮為基礎(chǔ),將審美學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)與藝術(shù)學(xué)等理論適當(dāng)融入在結(jié)構(gòu)設(shè)計理念中。切實考慮建設(shè)目標(biāo)與建筑使用性能的發(fā)揮,制定相對合理的設(shè)計規(guī)劃,并保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)劃的合理性、經(jīng)濟(jì)性與穩(wěn)定性、安全性。在設(shè)計房屋建筑結(jié)構(gòu)的過程中,采用完善的優(yōu)化措施,充分發(fā)揮房屋建筑的使用性能、經(jīng)濟(jì)性能與安全性能,實現(xiàn)對工程建筑成本的最大化節(jié)約,構(gòu)建環(huán)境友好型社會,有利于加大對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)力度。相對于傳統(tǒng)模式下的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)劃來說,優(yōu)化后的設(shè)計規(guī)劃,可以對不同資源進(jìn)行科學(xué)合理的配置,保證對資源、能源的節(jié)約利用。從而實現(xiàn)對房屋建筑內(nèi)部空間的最大化利用,并降低10%到20%左右的成本費用。
通過優(yōu)化設(shè)計規(guī)劃的實施,可以實現(xiàn)房屋建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)性與合理性。在現(xiàn)代化城市飛速建設(shè)發(fā)展的背景下,城市人口開始出現(xiàn)大幅度的增加,為有效緩解這一現(xiàn)狀,房屋建筑開始順應(yīng)高層與超高層建筑的建設(shè)趨勢,對工程成本產(chǎn)生直接影響。通常來說,房屋建筑層數(shù)的不斷增加,會相應(yīng)降低其單位面積的造價成本;但是,一旦房屋建筑層數(shù)得不到合理控制,則會增加單位面積的造價成本。在這一建設(shè)方向下,要求建筑設(shè)計人員要在有限的建設(shè)面積內(nèi),保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性,并合理控制房屋建筑的高度,在優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)的同時,實現(xiàn)對土地資源的節(jié)約應(yīng)用。
3、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的實際應(yīng)用
3.1鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化方法
目前,鋼筋混凝土在現(xiàn)代房屋建筑中的應(yīng)用較為廣泛,大多數(shù)房屋建筑在施工過程中都會選用鋼筋混凝土建筑的方式。所以不難發(fā)現(xiàn),對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化存在一定現(xiàn)實意義。將準(zhǔn)則法應(yīng)用在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化過程中,以建筑結(jié)構(gòu)的截面為基礎(chǔ),借助于有限單元法的優(yōu)勢,對房屋整體建筑結(jié)構(gòu)展開分析與分解工作,全面優(yōu)化所有的建筑構(gòu)件,保證公式計算的精準(zhǔn)性,以及房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框架的優(yōu)化。
3.2梁的設(shè)計選用
在梁設(shè)計中,梁撓度是一個易被設(shè)計人員遺忘的值。正常情況下,時間越長,梁撓度會越大。由于受力的挑梁變形而使得梁板產(chǎn)生裂縫,再加上列縫因挑梁的變化而加劇改變,繼而導(dǎo)致房屋無法居住。這種情況發(fā)展到后期時,因挑梁的截面面積太小,在強(qiáng)大的地震壓力下不堪一擊。豎向地震的作用力特別偏愛懸挑結(jié)構(gòu)。梁高小,截面相對受壓區(qū)的高度就大,梁的延性就小,在豎向地震作用下容易出現(xiàn)脆性破壞,致使倒塌。常在設(shè)計邊梁時,有的設(shè)計人員會為了方便受力分析,因為其負(fù)荷小而直接忽略,所以常常將連續(xù)梁設(shè)計成單跨簡支梁,使得梁在支座出上部負(fù)筋配備量縮減。由此又會在受拉區(qū)產(chǎn)生裂縫,繼而在梁上部欄板出現(xiàn)豎向裂縫。而邊梁一般在陽臺設(shè)計的較多,通常是暴露在戶外,所受的溫度影響也大。當(dāng)周圍溫度改變時,梁的伸縮會被挑梁約束,產(chǎn)生收縮應(yīng)力,并直接作用于之前裂縫,從而造成裂縫貫穿梁面,使其承載力降低,同時降低了安全性能。
3.3承重柱截面設(shè)計
在對建筑工程的特殊位置進(jìn)行設(shè)計時,建筑設(shè)計人員需要對承重柱截面進(jìn)行分析。承重柱截面的大小關(guān)系著建筑的承受能力,因此,建筑設(shè)計者在設(shè)計承重柱截面大小的時候要考慮建筑實際的承載力。同時,需要詳細(xì)設(shè)計建筑工程的施工方案,并且把建筑承重能力規(guī)劃與建筑施工方案落實到實處。如果這個過程不能得到落實,在建筑的施工過程中會出現(xiàn)難以預(yù)計的問題,建筑質(zhì)量也得不到保障。因此,只有對建筑工程進(jìn)行全面的規(guī)劃,才能保證建筑工程全面順利地開展。
3.4建筑的高寬比
建筑的高寬比嚴(yán)重影響建筑的整體剛度、承載力和穩(wěn)定性能,因此,建筑的高寬比設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中占有舉足輕重的地位。建筑的高寬比設(shè)計是在實際的操作中積累完成的,需要建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員具備豐富的工作經(jīng)驗,只有明確規(guī)定建筑的高寬比與高度等參數(shù),才能對建筑的高寬比進(jìn)行限制,提高建筑工程的施工質(zhì)量。但是,在實際的建筑設(shè)計中,一些建筑設(shè)計師對建筑高寬比參數(shù)控制不嚴(yán)格,導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)多種嚴(yán)重問題。在整個建筑施工過程中,設(shè)計人員要規(guī)劃,給予施工人員多方面支持,保障建筑工程的順利進(jìn)行。
結(jié)語:
綜上所述,房屋建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)是非常重要的,我國房屋建筑的結(jié)構(gòu)應(yīng)確保安全和功能、耐久性,有效的控制施工中的成本問題,同時需要保證建筑所使用的壽命。在設(shè)計的過程相關(guān)的工作人員需要團(tuán)結(jié)協(xié)作共同完成并完善優(yōu)化技術(shù),有效的應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)保證房屋建筑的結(jié)構(gòu)可以選擇最佳、經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計方案。
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